クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置
【課題】使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】クラッチ２３は、インプットシャフト５１に形成された第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１に噛合する第１ピニオンギヤＰ１と、第１ピニオンギヤＰ１を支承する第１キャリアＣ１と、ハウジング２１に固定され第１ピニオンギヤＰ１に噛合する第１リングギヤＲ１と、からなる第１遊星歯車装置５３と、クラッチドラム５２に形成された第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２に噛合する第２ピニオンギヤＰ２と、第２ピニオンギヤＰ２を支承するとともに第１キャリアＣ１と一体的に自転する第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛合するとともにハウジング２１に解除可能に固定される第２リングギヤＲ２と、からなる第２遊星歯車装置５４と、を備えている。
【解決手段】クラッチ２３は、インプットシャフト５１に形成された第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１に噛合する第１ピニオンギヤＰ１と、第１ピニオンギヤＰ１を支承する第１キャリアＣ１と、ハウジング２１に固定され第１ピニオンギヤＰ１に噛合する第１リングギヤＲ１と、からなる第１遊星歯車装置５３と、クラッチドラム５２に形成された第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２に噛合する第２ピニオンギヤＰ２と、第２ピニオンギヤＰ２を支承するとともに第１キャリアＣ１と一体的に自転する第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛合するとともにハウジング２１に解除可能に固定される第２リングギヤＲ２と、からなる第２遊星歯車装置５４と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置においては、ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力するインプットシャフト９（入力回転体）と、インプットシャフト９と同軸にハウジングに回転可能に支承されかつ車両の駆動輪に駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動モータ５（電動機）のロータ６が取り付けられているクラッチドラム８（出力回転体）との間において動力を伝達あるいは遮断する湿式クラッチ２（クラッチ）が備えられている。
【０００３】
湿式クラッチ２は、入力側のクラッチプレートと出力側のクラッチプレートが交互に配置されて構成されている。油圧式のピストンが加圧されていない場合（またはピストンが減圧された場合）には、付勢部材によって両クラッチプレートが押圧され当接されて、クラッチが係合状態となるように構成されている。一方、油圧式のピストンが加圧されている場合には、付勢部材の付勢力に抗してピストンが両クラッチプレートを押圧して当接が解除されて、クラッチが解放状態となるように構成されている。すなわち、湿式クラッチ２は、ノーマルクローズ型のクラッチである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０５２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のクラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置において、使用時間が長くなるなどによりクラッチプレートが磨耗すると、磨耗する前と比較して、油圧がかかっていない状態（係合状態）においてピストンに係る油圧室の容積が減少するため、クラッチの応答性が遅くなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力する入力回転体と、入力回転体と同軸にハウジングに回転可能に支承されかつ車両の駆動輪に駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動機のロータが取り付けられている出力回転体との間において動力を伝達あるいは遮断するクラッチであって、入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、ハウジングに固定され第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、第２ピニオンギヤに噛合するとともにハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、を備えて構成されたことである。
【０００８】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、第２リングギヤをハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、回転規制装置は、第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向に沿って移動可能でありかつハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、シンクロリングを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列を同期させて噛合させることで第２リングギヤの回転を規制し、一方、シンクロリングを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列を噛合解除させることで第２リングギヤの回転を許容することである。
【０００９】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、回転規制装置は、ハウジングに固定されシンクロリングを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が可動子の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、コイルが通電されると可動子がコイルの内側に向けて吸引されることにより、シンクロリングが噛合位置に移動され、一方、コイルへの通電が解除されると可動子がコイルの外側に向けて移動されることにより、シンクロリングが噛合解除位置に移動されることである。
【００１０】
また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたことである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、クラッチは、入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、ハウジングに固定され第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、第２ピニオンギヤに噛合するとともにハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、を備えて構成されている。
【００１２】
第２リングギヤがハウジングに固定されていない場合には、クラッチは動力が伝達されていない状態（動力遮断状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置においては、エンジンから駆動力が入力回転体に入力されている場合には、入力回転体が駆動力に応じて回転するとともに第１サンギヤも回転する。第１リングギヤはハウジングに固定されているため、第１サンギヤの回転に応じて第１ピニオンギヤが第1サンギヤ周りを自転しながら公転する。すなわち、第１キャリアが自転する。このとき、第２遊星歯車装置においては、第１キャリアとともに第２キャリアが自転する。すなわち、第２ピニオンが第１ピニオンギヤと一体的に公転する。しかし、第２リングギヤが固定されておらず自由に回転可能であるため、第２キャリアの自転すなわち第２ピニオンの公転が第２サンギヤひいては出力回転体には伝達されていない（クラッチは解放されている）。
【００１３】
一方、第２リングギヤがハウジングに対して固定されている場合には、クラッチは動力が伝達される状態（動力伝達状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置においては前述した動力遮断状態と同様である。第２遊星歯車装置においては、第１キャリアの自転に伴って第２キャリアが自転するが、第２リングギヤは固定されているため、固定されている第２リングギヤの内周に沿って第２ピニオンギヤが公転する。このとき、第２ピニオンギヤは第２リングギヤに対する反力（反発力）により自転しており、この自転により第２サンギヤが回転される。よって、第２キャリアの自転すなわち第２ピニオンの公転が第２サンギヤひいては出力回転体に伝達されている（クラッチは係合されている）。
【００１４】
このように、第２リングギヤを固定するとクラッチは係合され、一方、第２リングギヤの固定を解放するとクラッチは解放される。したがって、このようなクラッチプレートを使用しないクラッチを採用することで、クラッチプレートの磨耗に起因するクラッチの応答性が遅くなることを防止することができる。これにより、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチを提供することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１において、第２リングギヤをハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、回転規制装置は、第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向に沿って移動可能でありかつハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、シンクロリングを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列を同期させて噛合させることで第２リングギヤの回転を規制し、一方、シンクロリングを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列を噛合解除させることで第２リングギヤの回転を許容する。これにより、シンクロリングを噛合位置に移動させ、第１ドグ歯列と第２ドグ歯列とを噛合させることで、ハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングにより第２リングギヤの回転を規制させることができる。また、シンクロリングによれば、第１ドグ歯列と第２ドグ歯列との同期係合を確実に行うことができる。
【００１６】
ところで、湿式クラッチにおいては、油液が遠心力の影響を受けるため、クラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきが大きくなり応答性が悪化するおそれがあった。また、ノーマルクローズ型の湿式クラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するためには（またノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するためには）、油圧を供給し続ける必要があり、エネルギーロスが大きくなるおそれがある。
【００１７】
これに対して、上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項２において、回転規制装置は、ハウジングに固定されシンクロリングを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が可動子の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、コイルが通電されると可動子がコイルの内側に向けて吸引されることにより、シンクロリングが噛合位置に移動され、一方、コイルへの通電が解除されると可動子がコイルの外側に向けて移動されることにより、シンクロリングが噛合解除位置に移動される。
【００１８】
これによれば、ソレノイドが通電されるとクラッチは遮断され、非通電されると係合される。よって、湿式クラッチのように遠心力に起因するクラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきを招くことはなく応答性を向上させることができる。
【００１９】
また、ノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するために（ノーマルクローズ型のクラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するために）、湿式クラッチのように油圧を供給し続ける必要はなく、そのためのエネルギーロスを抑制することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたハイブリッドモータ駆動装置は、上述した各作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるクラッチ（ハイブリッドモータ駆動装置）を適用したハイブリッド車の一実施形態の概要を示す概要図である。
【図２】図１に示したハイブリッドモータ駆動装置の断面図である。
【図３】図１に示したクラッチの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明によるクラッチ（およびハイブリッドモータ駆動装置）をハイブリッド車に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図１はそのハイブリッド車の構成を示す概要図である。
【００２３】
ハイブリッド車Ｍは、図１に示すように、ハイブリッドシステムによって駆動輪例えば左右後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを駆動させる車両である。ハイブリッドシステムは、エンジン１１および電動モータ２２（電動機）の２種類の動力源を組み合わせて使用するパワートレーンである。本実施形態の場合、エンジン１１および電動モータ２２の少なくとも何れか一方で車輪を直接駆動する方式であるパラレルハイブリッドシステムである。
【００２４】
ハイブリッド車Ｍは、エンジン１１、ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右後輪）Ｗｒｌ，Ｗｒｒおよび従動輪（操舵輪；左右前輪）Ｗｆｌ，Ｗｆｒを備えている。ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４は、エンジン１１とエンジン１１の駆動力によって駆動される駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の駆動経路にその駆動経路に沿って直列に設けられている。駆動経路とは、エンジン１１から駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒまでの間の経路であって両者間で動力が伝達する経路である。
【００２５】
エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。トランスミッション１２は、一般的な自動変速機であり、トルクコンバータ１２ａ、プラネタリギヤユニット（図示省略）、および油圧制御装置（図示省略）を含んで構成されている。
【００２６】
ハイブリッドモータ駆動装置２０は、電動モータ２２およびクラッチ２３を含んで構成されている。
【００２７】
電動モータ２２は、車輪駆動用の同期モータである。電動モータ２２は、エンジン１１とエンジン１１の駆動力によって駆動される駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の駆動経路に設けられている。電動モータ２２の駆動力は、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。
【００２８】
電動モータ２２は、車両の加速時にはエンジン１１の出力を補助し駆動力を高めるものであり、一方車両の制動時には発電を行って回生制動力を駆動輪に発生させるものである。また電動モータ２２は、エンジン１１の出力により発電を行うものであり、エンジン始動時のスタータの機能としても使える。なお、電動モータ２２は、車輪駆動用の同期モータに限定されるものではない。
【００２９】
クラッチ２３は、エンジン１１と電動モータ２２との間の前記駆動経路上に直列に設けられ、係合時にエンジン１１と電動モータ２２との間の動力が伝達可能であり一方解放時に前記動力を遮断するクラッチである。クラッチ２３は、作動（制御）時は係合状態とされエンジン１１と電動モータ２２との間の動力伝達を可能とし、一方非作動（非制御）時は解放状態とされ動力伝達を遮断するノーマルオープン型のクラッチである。非作動時とは、平常時のことであり、クラッチ２３が作動されていないことをいう。これに対して、作動時とは、クラッチ２３が作動されていることをいう。
【００３０】
ハイブリッド車Ｍにおいては、図１に示すように、エンジン１１はエンジンＥＣＵ３１に電気的に接続され、トランスミッション１２は自動変速機ＥＣＵ３２に電気的に接続されている。また、電動モータ２２は、バッテリ１６に接続されているインバータ１５を介してモータＥＣＵ３３に電気的に接続されている。さらに、クラッチ２３はクラッチＥＣＵ３４に電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ３１、自動変速機ＥＣＵ３２、クラッチＥＣＵ３４およびモータＥＣＵ３３は互いに通信可能に接続されるとともに、これらＥＣＵ３１〜３４はハイブリッドＥＣＵ３５とも互いに通信可能に接続されている。
【００３１】
エンジンＥＣＵ３１は、エンジン１１を制御するＥＣＵ（エレクトロニックコントロール ユニット：電子制御装置。以下同様。）であり、エンジン１１の回転数をエンジン１１に設けられた回転数センサ（図示省略）から入力している。回転数センサはエンジン１１のクランク軸の回転数（すなわちエンジン回転数）を検出するものである。
【００３２】
自動変速機ＥＣＵ３２は、トランスミッション１２を制御するＥＣＵである。また、モータＥＣＵ３３は、インバータ１５を介して電動モータ２２を上述した各駆動となるように制御するＥＣＵである。インバータ１５は、直流電源としてのバッテリ１６に電気的に接続されており、電動モータ２２から入力した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給したり、逆にバッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ２２へ出力したりするものである。さらに、クラッチＥＣＵ３４は、クラッチ２３を制御するＥＣＵであり、クラッチ２３を構成するソレノイド５５ｄに制御指令を送信してクラッチ２３を選択的に係合・解放するものである。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ３５は、各ＥＣＵ３１〜３４を統合的に制御するＥＣＵである。例えば、ハイブリッドＥＣＵ３５は、車両発進時には、電動モータ２２でエンジン１１をスタートさせ、車両加速時には、エンジン１１の駆動力を電動モータ２２の駆動力でアシストさせ、高速クルージング時には、電動モータ２２のアシストなしでエンジン１１の駆動力のみで駆動させるようにエンジン１１、電動モータ２２、クラッチ２３などを制御することができる。また、電動モータ２２の駆動力のみで走行させるように制御することができる。また、ハイブリッドＥＣＵ３５は、減速時（制動時）には、電動モータ２２を発電させて回生制動力を駆動輪に発生させるように制御（回生制御）する。
【００３４】
次に、ハイブリッドモータ駆動装置２０について図２を参照して詳述する。ハイブリッドモータ駆動装置２０は、ハウジング２１、電動モータ２２、およびクラッチ２３を含んで構成されている。
【００３５】
図２に示すように、ハウジング２１は、略円筒状に形成された本体ハウジング２１ａと、本体ハウジング２１ａの前方開口部を覆うカバーハウジング２１ｂとを備えている。本体ハウジング２１ａの軸方向ほぼ中央には、本体ハウジング２１ａ内を軸方向に区画する隔壁部２１ａ１が形成されている。軸方向が前後方向である。また、エンジン１１が縦置きである場合には、軸方向は車両前後方向である。図示左方向が前方向であり右方向が後方向である。
【００３６】
本体ハウジング２１ａの前部空間とカバーハウジング２１ｂとで形成される空間内に、電動モータ２２およびクラッチ２３が収納されるようになっている。
【００３７】
電動モータ２２について詳述する。電動モータ２２（４０）は、本体ハウジング２１ａに固定されたステータ４１と、ステータ４１の径方向内側に同軸回転可能に配設されたロータ４２とを備えている。
【００３８】
ステータ４１は、円筒状に形成された円筒部４１ａと、円筒部４１ａの内壁面から径方向内側に向けて突設された複数の突出部４１ｂとから構成されている。このステータ４１は、珪素鋼板（図示せず）を円筒部４１ａの軸方向に積層して構成されている。各突出部４１ｂには、ロータ４２を回転させる磁界を形成するためのコイル４１ｃがそれぞれ巻回されている。コイル４１ｃは、バスリング４１ｄを介してインバータ１５に接続されている。
【００３９】
このステータ４１は、本体ハウジング２１ａ内にその内周壁に沿うように配設されている。具体的には、ステータ４１は、略円筒状に形成されたステータホルダ４１ｅ内に同軸に挿入され保持固定されている。ステータホルダ４１ｅは、本体ハウジング２１ａ内に同軸に挿入されねじ止め固定されている。
【００４０】
ロータ４２は、ステータ４１の径方向内側に回転可能に配置されている。ロータ４２は、ステータ４１と所定のギャップを保持しながら対向するように設けられている。
【００４１】
具体的には、ロータ４２は、円筒状に形成されたロータ本体４２ａを備えている。ロータ本体４２ａは、複数の鋼板を軸方向に積層して構成されている。ロータ本体４２ａは、一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２により軸方向に挟まれた状態で複数の固定ピン４２ｃにより固定されている。一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２は、環状板状に形成されており、ロータ本体４２ａと同一形状に形成されている。固定ピン４２ｃは、保持プレート４２ｂ１、ロータ本体４２ａおよび保持プレート４２ｂ２を貫通するものであり、固定ピン４２ｃの両端部がかしめ加工されて一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２を抜け止め固定している。ロータ本体４２ａには、複数の界磁用磁石４２ｄが周方向に沿って設けられている。
【００４２】
一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２のうちいずれか一方は、電動モータ２２の回転軸としても機能しているクラッチドラム５２にねじ止め固定されている。本実施形態では、保持プレート４２ｂ２の内周端から径方向内側に向かって突設された複数の固定部４２ｂ３が、クラッチドラム５２の外側環状板部５２ｅにねじ止め固定されている。
【００４３】
クラッチドラム５２は、内筒部５２ａ、外筒部５２ｂ、中間筒部５２ｃ、内側環状板部５２ｄおよび外側環状板部５２ｅを含んで構成されている。内筒部５２ａは、円筒状に形成され、内筒部５２ａの外周壁面と隔壁部２１ａ１に形成された支承部２１ａ２との間に介装された軸受２４を介して隔壁部２１ａ１に回転自在に支承されている。支承部２１ａ２は、隔壁部２１ａ１の中心に形成された貫通穴２１ａ３の周縁から前方に向けて突設された円筒部である。外筒部５２ｂは、内筒部５２ａの径方向外側に内筒部５２ａと同軸に配設されている。外筒部５２ｂの外周壁面には、ロータ４２の内周壁面が当接している。中間筒部５２ｃは、外筒部５２ｂと内筒部５２ａとの径方向の間に内筒部５２ａと同軸に配設されている。内側環状板部５２ｄは、その内周端縁が内筒部５２ａの前端と接続されその外周端縁が中間筒部５２ｃの前端と接続されている。外側環状板部５２ｅは、その内周端縁が中間筒部５２ｃの後端と接続されその外周端縁が外筒部５２ｂの後端と接続されている。
【００４４】
このように構成されたクラッチドラム５２は、ロータ４２が回転されると回転軸Ｃを中心に一体的に回転するので、ロータ４２の回転を外部に伝える電動モータ２２の出力回転体を構成している。
【００４５】
電動モータ２２は、ロータ４２の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３をさらに備えている。回転位置検出センサ４３は、いわゆるレゾルバタイプのセンサであり、レゾルバロータ４３ａとレゾルバステータ４３ｂとを含んで構成されている。回転位置検出センサ４３は、その検出信号をモータＥＣＵ３３に出力するようになっている。
【００４６】
レゾルバロータ４３ａは、例えば、複数枚の薄板形状の電磁鋼板を積層して形成されるが、特にこれに限定されるものではない。レゾルバロータ４３ａは、例えば、磁性材で形成される薄板形状を有していればよい。レゾルバロータ４３ａは、略円環状に形成されている。レゾルバロータ４３ａの外周の形状は、本実施の形態においては、例えば、楕円形状を有するが、特にこれに限定されるものではない。このレゾルバロータ４３ａは、クラッチドラム５２の外側環状板部５２ｅから後方に向けて突設され内筒部５２ａと同軸の環状突部５２ｆの先端部に固定されている。レゾルバロータ４３ａの円状の貫通穴と環状突部５２ｆの先端部とが連結されている。
【００４７】
また、レゾルバステータ４３ｂは、円環状に形成されており、レゾルバロータ４３ａの外周の面に対向するように設けられている。このレゾルバステータ４３ｂは、隔壁部２１ａ１の前面壁面から前方に向けて円筒状に突設された固定部２１ａ４にねじ止めなどにより固定されている。レゾルバステータ４３ｂには、励磁電流が流れる巻線（図示省略）と、出力信号を出力する出力巻線（図示省略）とが設けられている。
【００４８】
レゾルバロータ４３ａは、ロータ４２が固定されているクラッチドラム５２に固定されている。そのため、ロータ４２の回転に伴なって、レゾルバロータ４３ａも一体回転する。レゾルバステータ４３ｂの励磁巻線に励磁電流が流れると、レゾルバステータ４３ｂとレゾルバロータ４３ａとのエアギャップの変化に応じて、出力巻線から出力信号が出力される。この出力信号に応じて、レゾルバロータ４３ａの回転位置が検出される。なお、レゾルバの構造および作用については、周知の技術を用いればよいため、その詳細な説明は行なわない。
【００４９】
さらに、クラッチ２３について詳述する。クラッチ２３（５０）は、インプットシャフト５１、クラッチドラム５２、第１遊星歯車装置５３、第２遊星歯車装置５４、および回転規制装置５５を含んで構成されている。
【００５０】
インプットシャフト５１は、ハウジング２１に回転可能に支承されかつハイブリッド車Ｍ（車両）に搭載されたエンジン１１で発生された駆動力を入力するものである。入力回転体としてのインプットシャフト５１は、ダンパー（図示省略）を介してエンジン１１のフライホイール（図示省略）に連結されている。
【００５１】
インプットシャフト５１は、カバーハウジング２１ｂの中心に形成された貫通穴２１ｂ１に、軸受２５を介して回転可能に支承されている。インプットシャフト５１は、フランジ部５１ａ１とフランジ部５１ａ１の外周に円筒状に形成された円筒部５１ａ２とから構成されたクラッチインナ５１ａを備えている。円筒部５１ａ２の外周面には、インプットシャフト５１の回転軸（回転軸Ｃ）と同軸に第１遊星歯車装置５３の第１サンギヤＳ１が形成されている。
【００５２】
出力回転体としてのクラッチドラム５２は、インプットシャフト５１と同軸にハウジング２１に回転可能に支承されかつハイブリッド車Ｍの駆動輪Ｗｒｒ，Ｗｒｌに駆動力を出力するものである。クラッチドラム５２は、発電機としても使用可能である電動モータ２２のロータ４２が取り付けられている。
【００５３】
クラッチドラム５２は、アウトプットシャフト２６に一体回転するように連結されている。具体的には、クラッチドラム５２の内筒部５２ａの内周壁面とアウトプットシャフト２６の外周壁面がスプライン嵌合するように構成されている。上述したように、クラッチドラム５２は、本体ハウジング２１ａに回転可能に支承されているので、アウトプットシャフト２６も本体ハウジング２１ａに回転可能に支承されている。
【００５４】
また、アウトプットシャフト２６の後端には、プレート２７が一体回転するようにねじ止めなどにより固定されている。プレート２７には、トランスミッション１２のトルクコンバータ１２ａのポンプインペラ（図示省略）が一体回転するように取り付けられる。したがって、クラッチ２３が係合状態にある時には、インプットシャフト５１に入力されたエンジン１１の駆動力がアウトプットシャフト２６に伝達され、トランスミッション１２などを介して駆動輪Ｗｒｒ，Ｗｒｌに出力される。
【００５５】
クラッチドラム５２には、第２サンギヤＳ２が形成されている。具体的には、クラッチドラム５２の中間筒部５２ｃの外周面に、アウトプットシャフト２６の回転軸（回転軸Ｃ）と同軸に第２遊星歯車装置５４の第２サンギヤＳ２が形成されている。第２サンギヤＳ２は、第１サンギヤＳ１と同径かつ同一歯数に設定されている。
【００５６】
第１遊星歯車装置５３は、インプットシャフト５１の円筒部５１ａ２にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤＳ１（前述した）と、第１サンギヤＳ１に噛合する複数の第１ピニオンギヤＰ１と、第１ピニオンギヤＰ１を回転可能に支承する第１キャリアＣ１と、ハウジング２１に固定され第１ピニオンギヤＰ１に噛合する第１リングギヤＲ１と、から構成されている。
【００５７】
第２遊星歯車装置５４は、クラッチドラム５２にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤＳ２（前述した）と、第２サンギヤＳ２に噛合する第２ピニオンギヤＰ２と、第２ピニオンギヤＰ２を回転可能に支承するとともに第１キャリアＣ１と一体的に自転する第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛合するとともにハウジング２１に解除可能に固定される第２リングギヤＲ２と、から構成されている。なお、第２ピニオンギヤＰ２は、第１ピニオンギヤＰ１と同径かつ同一歯数に設定されている。
【００５８】
第１キャリアＣ１および第２キャリアＣ２は、それぞれ環状に形成されている。第１キャリアＣ１および第２キャリアＣ２は、第１ピニオンギヤＰ１および第２ピニオンギヤＰ２を回転可能にそれぞれ支承する複数のシャフト５３ａにより接続されており、回転軸Ｃを中心に一体的に回転（自転）する。シャフト５３ａの各一端は第１キャリアＣ１に固定され、シャフト５３ａの各他端は第２キャリアＣ２に固定されている。
【００５９】
第１リングギヤＲ１は、環状に形成されており、第１リングギヤＲ１の内周に第１ピニオンギヤＰ１が噛合する歯が形成されている。第１リングギヤＲ１の外周に設けられたリングギヤ固定部５３ｂが、カバーハウジング２１ｂの内壁面に固定されている。これにより、第１リングギヤＲ１はハウジング２１に固定されている。
【００６０】
第２リングギヤＲ２は、環状に形成されており、第２リングギヤＲ２の内周に第２ピニオンギヤＰ２が噛合する歯が形成されている。第２リングギヤＲ２は、第１リングギヤＲ１と同軸となるように配置されている。第２リングギヤＲ２は、第１リングギヤＲ１と同一内径でありかつ同一歯数に設定されている。第２リングギヤＲ２は、回転規制装置５５によりハウジング２１に固定されていないときには、回転（自転）が規制されない。一方、第２リングギヤＲ２は、回転規制装置５５によりハウジング２１に固定されているときには、回転（自転）が規制される。すなわち、第２リングギヤＲ２は、ハウジング２１に解除可能に固定されるものである。
【００６１】
回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２をハウジング２１に解除可能に固定するための装置であり、第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２の外周に設けられている。具体的には、図２および図３に示すように、回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２の外周に同軸に形成された第１ドグ歯列５５ａと、第１ドグ歯列５５ａと互いに噛合可能な第２ドグ歯列５５ｂが内周に形成されているシンクロリング５５ｃと、ハウジング２１に固定されシンクロリング５５ｃを噛合位置と噛合解除位置（図２に示す位置）との間を往復動させるためのソレノイド５５ｄと、を含んで構成されている。
【００６２】
シンクロリング５５ｃは、環状に形成された本体５５ｃ１と、本体５５ｃ１の側面（本実施形態では後方側面）から軸方向に向けて延在するように設けられた第２ドグ歯列５５ｂと、本体５５ｃ１の内周に本体５５ｃ１に対して軸方向に相対移動可能に設けられた同期係合部５５ｃ２とを備えている。
【００６３】
本体５５ｃ１は、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとが噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置（図２に示す位置）との間を回転軸Ｃの延在方向に沿って移動可能（往復動可能）でありかつハウジング２１に対して回転が規制されている。
【００６４】
同期係合部５５ｃ２は、環状に形成されており、傾斜面５５ｃ３を有している。傾斜面５５ｃ３は、第２リングギヤＲ２の軸方向前部に形成された傾斜面Ｒ２ａに対向して係脱可能に形成されている。同期係合部５５ｃ２は、軸方向後方に向けて付勢されている。同期係合部５５ｃ２は、非作動状態にあるときには、図２に示すように所定位置に位置決め固定されるように構成されている。このとき、傾斜面５５ｃ３と傾斜面Ｒ２ａは隙間をおいて配置されている。また、作動状態にあるときには、傾斜面５５ｃ３と傾斜面Ｒ２ａとが当接して位置決めされるようになっている。
【００６５】
ソレノイド５５ｄは、リングギヤ固定部５３ｂに周方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。ソレノイド５５ｄは、リングギヤ固定部５３ｂに形成された収納孔５３ｂ１に挿入固定されるケーシング５５ｄ１と、通電されると磁界を発生させるコイル５５ｄ２と、コイル５５ｄ２の内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子５５ｄ３と、一端が可動子５５ｄ３の端部に取り付け固定されるとともに他端がシンクロリング５５ｃに取り付け固定されたピン５５ｄ４と、を含んで構成されている。
【００６６】
コイル５５ｄ２は、ケーシング５５ｄ１内に収容されており、クラッチＥＣＵ３４からの制御指令によって通電・非通電されるようになっている。可動子５５ｄ３は鉄などの磁性体から形成されている。可動子５５ｄ３は、コイル５５ｄ２への非通電時には、例えば付勢部材（例えばばね部材；図示省略）の付勢力（図示左方向への付勢力）により非通電位置に位置決めされている。非通電位置は、図２に示すように、可動子５５ｄ３がその半分がコイル５５ｄ２内に挿入している位置であり、可動子５５ｄ３の底面がケーシング５５ｄ１内の底面に当接している状態である。可動子５５ｄ３は、コイル５５ｄ２への通電時には、付勢力に抗してコイル５５ｄ２に向けて吸引されて図示右方向へ移動され通電位置に位置決め固定される。通電位置は、上述した第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂが噛合する噛合位置に相当する位置である。
【００６７】
このように構成された回転規制装置５５によれば、コイル５５ｄ２が通電されると可動子５５ｄ３がコイルコイル５５ｄ２の内側に向けて吸引されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合位置に向けて移動される。最初に、同期係合部５５ｃ２に形成された傾斜面５５ｃ３と、第２リングギヤＲ２に形成された傾斜面Ｒ２ａが当接する。
【００６８】
その後、当接により同期係合部５５ｃ２はそれ以上移動されないで当接位置にて位置決め固定される。一方、シンクロリング５５ｃの本体５５ｃ１は噛合位置に向けて移動されるため、後方向に付勢されている同期係合部５５ｃ２が第２リングギヤＲ２に圧着され、大きな摩擦力により第２リングギヤＲ２の回転が停止される。
【００６９】
さらに、シンクロリング５５ｃの本体５５ｃ１が噛合位置に向けて移動されると、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとが円滑に噛合する。すなわち、シンクロリング５５ｃを第２リングギヤＲ２に同期させて係合（噛合）させる同期係合をさせることができる。この状態においては、シンクロリング５５ｃと第２リングギヤＲ２とは係合しているので、第２リングギヤＲ２の回転を規制することができる。
【００７０】
一方、係合状態にあるシンクロリング５５ｃと第２リングギヤＲ２において、コイル５５ｄ２への通電が解除されると可動子５５ｄ３が例えば付勢力によってコイル５５ｄ２の外側に向けて移動されることにより、前述した工程と反対にシンクロリング５５ｃが噛合解除位置に移動される。そして、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとの噛合を解除させることで第２リングギヤＲ２の回転を許容する。
【００７１】
上述した説明から明らかなように、本実施形態に係るクラッチ（またはハイブリッドモータ駆動装置）においては、第２リングギヤＲ２がハウジング２１に固定されていない場合には、クラッチ２３は動力が伝達されていない状態（動力遮断状態）である（図２および図３に示す状態）。詳述すると、第１遊星歯車装置５３においては、エンジン１１から駆動力がインプットシャフト５１に入力されている場合には、インプットシャフト５１が駆動力に応じて回転するとともに第１サンギヤＳ１も回転する。第１リングギヤＲ１はハウジング２１に固定されているため、第１サンギヤＳ１の回転に応じて第１ピニオンギヤＰ１が第1サンギヤＳ１周りを自転しながら公転する。すなわち、第１キャリアＣ１が自転する。このとき、第２遊星歯車装置５４においては、第１キャリアＣ１とともに第２キャリアＣ２が自転する。すなわち、第２ピニオンＰ２が第１ピニオンギヤＰ１と一体的に公転する。しかし、第２リングギヤＲ２が固定されておらず自由に回転可能であるため、第２キャリアＣ２の自転すなわち第２ピニオンＰ２の公転が第２サンギヤＳ２ひいてはクラッチドラム５２には伝達されていない（クラッチは解放されている）。
【００７２】
一方、第２リングギヤＲ２がハウジング２１に対して固定されている場合には、クラッチ２３は動力が伝達される状態（動力伝達状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置５３においては前述した動力遮断状態と同様である。第２遊星歯車装置５４においては、第１キャリアＣ１の自転に伴って第２キャリアＣ２が自転するが、第２リングギヤＲ２は固定されているため、固定されている第２リングギヤＲ２の内周に沿って第２ピニオンギヤＰ２が公転する。このとき、第２ピニオンギヤＰ２は第２リングギヤＲ２に対する反力（反発力）により自転しており、この自転により第２サンギヤＳ２が回転される。よって、第２キャリアＣ２の自転すなわち第２ピニオンＰ２の公転が第２サンギヤＳ２ひいてはクラッチドラム５２に伝達されている（クラッチは係合されている）。
【００７３】
このように、第２リングギヤＲ２を固定するとクラッチ２３は係合され、一方、第２リングギヤＲ２の固定を解放するとクラッチ２３は解放される。したがって、このようなクラッチプレートを使用しないクラッチを採用することで、クラッチプレートの磨耗に起因するクラッチの応答性が遅くなることを防止することができる。これにより、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチを提供することができる。
【００７４】
また、第２リングギヤＲ２をハウジング２１に解除可能に固定するための回転規制装置５５をさらに備え、回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２の外周に同軸に形成された第１ドグ歯列５５ａと、第１ドグ歯列５５ａと互いに噛合可能な第２ドグ歯列５５ｂが内周に形成されるとともに両ドグ歯列５５ａ，５５ｂが噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向（回転軸Ｃの延在方向）に沿って移動可能でありかつハウジング２１に対して回転が規制されているシンクロリング５５ｃと、を備え、シンクロリング５５ｃを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列５５ａ，５５ｂを同期させて噛合させることで第２リングギヤＲ２の回転を規制し、一方、シンクロリング５５ｃを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列５５ａ，５５ｂを噛合解除させることで第２リングギヤＲ２の回転を許容する。これにより、シンクロリング５５ｃを噛合位置に移動させ、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとを噛合させることで、ハウジング２１に対して回転が規制されているシンクロリング５５ｃにより第２リングギヤＲ２の回転を規制させることができる。また、シンクロリング５５ｃによれば、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとの同期係合を確実に行うことができる。
【００７５】
ところで、湿式クラッチにおいては、油液が遠心力の影響を受けるため、クラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきが大きくなり応答性が悪化するおそれがあった。また、ノーマルクローズ型の湿式クラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するためには（またノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するためには）、油圧を供給し続ける必要があり、エネルギーロスが大きくなるおそれがある。
【００７６】
これに対して、回転規制装置５５は、ハウジング２１に固定されシンクロリング５５ｃを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイド５５ｄをさらに備え、ソレノイド５５ｄは、通電されると磁界を発生させるコイル５５ｄ２と、コイル５５ｄ２の内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子５５ｄ３と、一端が可動子５５ｄ３の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリング５５ｃに取り付けられたピン５５ｄ４と、を含んで構成され、コイル５５ｄ２が通電されると可動子５５ｄ３がコイル５５ｄ２の内側に向けて吸引されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合位置に移動され、一方、コイルへ５５ｄ２の通電が解除されると可動子５５ｄ３がコイル５５ｄ２の外側に向けて移動されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合解除位置に移動される。
【００７７】
これによれば、ソレノイド５５ｄが通電されるとクラッチ２３は遮断され、非通電されると係合される。よって、湿式クラッチのように遠心力に起因するクラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきを招くことはなく応答性を向上させることができる。
【００７８】
また、ノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するために（ノーマルクローズ型のクラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するために）、湿式クラッチのように油圧を供給し続ける必要はなく、そのためのエネルギーロスを抑制することができる。
【００７９】
また、上述したクラッチ２３および電動モータ２２を備えたハイブリッドモータ駆動装置は、上述した各作用・効果を得ることができる。
【００８０】
なお、回転規制装置５５は、バンドによって第２リングギヤＲ２の回転を規制するものでもよい。第２リングギヤＲ２の外周には摩擦面が形成され、第２リングギヤＲ２の外周に沿って全周に亘ってバンドが配設されている。バンドの締め付け・締め付け解除は例えば電動モータにより行うように構成すればよい。バンドは締め付けられると第２リングギヤＲ２の摩擦面と摩擦して第２リングギヤＲ２の回転を停止し停止状態を維持するように構成されている。
【００８１】
上述した実施形態においては、クラッチ２３を構成する第１および第２遊星歯車装置５３，５４は、いわゆるシングルピニオン型（サンギヤとリングギヤとの間の動力伝達経路をピニオンギヤ一段で構成するもの）であるが、いわゆるダブルピニオン型（サンギヤとリングギヤとの間の動力伝達経路をピニオンギヤ２段で構成するもの）で構成するようにしてもよい。
【００８２】
シングルピニオン型で構成すると、部品点数を削減できるというメリットがあり、ダブルピニオン型で構成すると、ピニオンギヤ（ピニオンのシャフト）へかかる力を低減できるというメリットがある。
【００８３】
また、上述したサンギヤ、ピニオンギヤおよびリングギヤの径・歯数は適宜設定を変えてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１１…エンジン、１２…トランスミッション、１３…プロペラシャフト、１４…ディファレンシャルギア、１５…インバータ、１６…バッテリ、２０…ハイブリッドモータ駆動装置、２１…ハウジング、２２…電動モータ（電動機）、２３…クラッチ、３１…エンジンＥＣＵ、３２…自動変速機ＥＣＵ、３３…モータＥＣＵ、３４…クラッチＥＣＵ、３５…ハイブリッドＥＣＵ、４１…ステータ、４２…ロータ、４３…回転位置検出センサ、５１…インプットシャフト（入力回転体）、５２…クラッチドラム（出力回転体）、５３…第１遊星歯車装置、５４…第２遊星歯車装置、５５…回転規制装置、５５ａ…第１ドグ歯列、５５ｂ…第２ドグ歯列、５５ｃ…シンクロリング、５５ｄ…ソレノイド、５５ｄ２…コイル、５５ｄ３…可動子、５５ｄ４…ピン、Ｃ１…第１キャリア、Ｃ２…第２キャリア、Ｍ…ハイブリッド車、Ｐ１…第１ピニオンギヤ、Ｐ２…第２ピニオンギヤ、Ｒ１…第１リングギヤ、Ｒ２…第２リングギヤ、Ｓ１…第１サンギヤ、Ｓ２…第２サンギヤ、Ｗｒｌ，Ｗｒｒ…駆動輪。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、クラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置においては、ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力するインプットシャフト９（入力回転体）と、インプットシャフト９と同軸にハウジングに回転可能に支承されかつ車両の駆動輪に駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動モータ５（電動機）のロータ６が取り付けられているクラッチドラム８（出力回転体）との間において動力を伝達あるいは遮断する湿式クラッチ２（クラッチ）が備えられている。
【０００３】
湿式クラッチ２は、入力側のクラッチプレートと出力側のクラッチプレートが交互に配置されて構成されている。油圧式のピストンが加圧されていない場合（またはピストンが減圧された場合）には、付勢部材によって両クラッチプレートが押圧され当接されて、クラッチが係合状態となるように構成されている。一方、油圧式のピストンが加圧されている場合には、付勢部材の付勢力に抗してピストンが両クラッチプレートを押圧して当接が解除されて、クラッチが解放状態となるように構成されている。すなわち、湿式クラッチ２は、ノーマルクローズ型のクラッチである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０５２５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のクラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置において、使用時間が長くなるなどによりクラッチプレートが磨耗すると、磨耗する前と比較して、油圧がかかっていない状態（係合状態）においてピストンに係る油圧室の容積が減少するため、クラッチの応答性が遅くなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチおよびハイブリッドモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力する入力回転体と、入力回転体と同軸にハウジングに回転可能に支承されかつ車両の駆動輪に駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動機のロータが取り付けられている出力回転体との間において動力を伝達あるいは遮断するクラッチであって、入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、ハウジングに固定され第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、第２ピニオンギヤに噛合するとともにハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、を備えて構成されたことである。
【０００８】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、第２リングギヤをハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、回転規制装置は、第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向に沿って移動可能でありかつハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、シンクロリングを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列を同期させて噛合させることで第２リングギヤの回転を規制し、一方、シンクロリングを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列を噛合解除させることで第２リングギヤの回転を許容することである。
【０００９】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、回転規制装置は、ハウジングに固定されシンクロリングを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が可動子の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、コイルが通電されると可動子がコイルの内側に向けて吸引されることにより、シンクロリングが噛合位置に移動され、一方、コイルへの通電が解除されると可動子がコイルの外側に向けて移動されることにより、シンクロリングが噛合解除位置に移動されることである。
【００１０】
また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたことである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、クラッチは、入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、ハウジングに固定され第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、第２ピニオンギヤに噛合するとともにハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、を備えて構成されている。
【００１２】
第２リングギヤがハウジングに固定されていない場合には、クラッチは動力が伝達されていない状態（動力遮断状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置においては、エンジンから駆動力が入力回転体に入力されている場合には、入力回転体が駆動力に応じて回転するとともに第１サンギヤも回転する。第１リングギヤはハウジングに固定されているため、第１サンギヤの回転に応じて第１ピニオンギヤが第1サンギヤ周りを自転しながら公転する。すなわち、第１キャリアが自転する。このとき、第２遊星歯車装置においては、第１キャリアとともに第２キャリアが自転する。すなわち、第２ピニオンが第１ピニオンギヤと一体的に公転する。しかし、第２リングギヤが固定されておらず自由に回転可能であるため、第２キャリアの自転すなわち第２ピニオンの公転が第２サンギヤひいては出力回転体には伝達されていない（クラッチは解放されている）。
【００１３】
一方、第２リングギヤがハウジングに対して固定されている場合には、クラッチは動力が伝達される状態（動力伝達状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置においては前述した動力遮断状態と同様である。第２遊星歯車装置においては、第１キャリアの自転に伴って第２キャリアが自転するが、第２リングギヤは固定されているため、固定されている第２リングギヤの内周に沿って第２ピニオンギヤが公転する。このとき、第２ピニオンギヤは第２リングギヤに対する反力（反発力）により自転しており、この自転により第２サンギヤが回転される。よって、第２キャリアの自転すなわち第２ピニオンの公転が第２サンギヤひいては出力回転体に伝達されている（クラッチは係合されている）。
【００１４】
このように、第２リングギヤを固定するとクラッチは係合され、一方、第２リングギヤの固定を解放するとクラッチは解放される。したがって、このようなクラッチプレートを使用しないクラッチを採用することで、クラッチプレートの磨耗に起因するクラッチの応答性が遅くなることを防止することができる。これにより、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチを提供することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１において、第２リングギヤをハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、回転規制装置は、第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向に沿って移動可能でありかつハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、シンクロリングを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列を同期させて噛合させることで第２リングギヤの回転を規制し、一方、シンクロリングを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列を噛合解除させることで第２リングギヤの回転を許容する。これにより、シンクロリングを噛合位置に移動させ、第１ドグ歯列と第２ドグ歯列とを噛合させることで、ハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングにより第２リングギヤの回転を規制させることができる。また、シンクロリングによれば、第１ドグ歯列と第２ドグ歯列との同期係合を確実に行うことができる。
【００１６】
ところで、湿式クラッチにおいては、油液が遠心力の影響を受けるため、クラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきが大きくなり応答性が悪化するおそれがあった。また、ノーマルクローズ型の湿式クラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するためには（またノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するためには）、油圧を供給し続ける必要があり、エネルギーロスが大きくなるおそれがある。
【００１７】
これに対して、上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項２において、回転規制装置は、ハウジングに固定されシンクロリングを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が可動子の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、コイルが通電されると可動子がコイルの内側に向けて吸引されることにより、シンクロリングが噛合位置に移動され、一方、コイルへの通電が解除されると可動子がコイルの外側に向けて移動されることにより、シンクロリングが噛合解除位置に移動される。
【００１８】
これによれば、ソレノイドが通電されるとクラッチは遮断され、非通電されると係合される。よって、湿式クラッチのように遠心力に起因するクラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきを招くことはなく応答性を向上させることができる。
【００１９】
また、ノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するために（ノーマルクローズ型のクラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するために）、湿式クラッチのように油圧を供給し続ける必要はなく、そのためのエネルギーロスを抑制することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたハイブリッドモータ駆動装置は、上述した各作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるクラッチ（ハイブリッドモータ駆動装置）を適用したハイブリッド車の一実施形態の概要を示す概要図である。
【図２】図１に示したハイブリッドモータ駆動装置の断面図である。
【図３】図１に示したクラッチの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明によるクラッチ（およびハイブリッドモータ駆動装置）をハイブリッド車に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図１はそのハイブリッド車の構成を示す概要図である。
【００２３】
ハイブリッド車Ｍは、図１に示すように、ハイブリッドシステムによって駆動輪例えば左右後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを駆動させる車両である。ハイブリッドシステムは、エンジン１１および電動モータ２２（電動機）の２種類の動力源を組み合わせて使用するパワートレーンである。本実施形態の場合、エンジン１１および電動モータ２２の少なくとも何れか一方で車輪を直接駆動する方式であるパラレルハイブリッドシステムである。
【００２４】
ハイブリッド車Ｍは、エンジン１１、ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右後輪）Ｗｒｌ，Ｗｒｒおよび従動輪（操舵輪；左右前輪）Ｗｆｌ，Ｗｆｒを備えている。ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４は、エンジン１１とエンジン１１の駆動力によって駆動される駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の駆動経路にその駆動経路に沿って直列に設けられている。駆動経路とは、エンジン１１から駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒまでの間の経路であって両者間で動力が伝達する経路である。
【００２５】
エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、ハイブリッドモータ駆動装置２０、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。トランスミッション１２は、一般的な自動変速機であり、トルクコンバータ１２ａ、プラネタリギヤユニット（図示省略）、および油圧制御装置（図示省略）を含んで構成されている。
【００２６】
ハイブリッドモータ駆動装置２０は、電動モータ２２およびクラッチ２３を含んで構成されている。
【００２７】
電動モータ２２は、車輪駆動用の同期モータである。電動モータ２２は、エンジン１１とエンジン１１の駆動力によって駆動される駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の駆動経路に設けられている。電動モータ２２の駆動力は、トランスミッション１２、プロペラシャフト１３、およびディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに伝達されるように構成されている。
【００２８】
電動モータ２２は、車両の加速時にはエンジン１１の出力を補助し駆動力を高めるものであり、一方車両の制動時には発電を行って回生制動力を駆動輪に発生させるものである。また電動モータ２２は、エンジン１１の出力により発電を行うものであり、エンジン始動時のスタータの機能としても使える。なお、電動モータ２２は、車輪駆動用の同期モータに限定されるものではない。
【００２９】
クラッチ２３は、エンジン１１と電動モータ２２との間の前記駆動経路上に直列に設けられ、係合時にエンジン１１と電動モータ２２との間の動力が伝達可能であり一方解放時に前記動力を遮断するクラッチである。クラッチ２３は、作動（制御）時は係合状態とされエンジン１１と電動モータ２２との間の動力伝達を可能とし、一方非作動（非制御）時は解放状態とされ動力伝達を遮断するノーマルオープン型のクラッチである。非作動時とは、平常時のことであり、クラッチ２３が作動されていないことをいう。これに対して、作動時とは、クラッチ２３が作動されていることをいう。
【００３０】
ハイブリッド車Ｍにおいては、図１に示すように、エンジン１１はエンジンＥＣＵ３１に電気的に接続され、トランスミッション１２は自動変速機ＥＣＵ３２に電気的に接続されている。また、電動モータ２２は、バッテリ１６に接続されているインバータ１５を介してモータＥＣＵ３３に電気的に接続されている。さらに、クラッチ２３はクラッチＥＣＵ３４に電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ３１、自動変速機ＥＣＵ３２、クラッチＥＣＵ３４およびモータＥＣＵ３３は互いに通信可能に接続されるとともに、これらＥＣＵ３１〜３４はハイブリッドＥＣＵ３５とも互いに通信可能に接続されている。
【００３１】
エンジンＥＣＵ３１は、エンジン１１を制御するＥＣＵ（エレクトロニックコントロール ユニット：電子制御装置。以下同様。）であり、エンジン１１の回転数をエンジン１１に設けられた回転数センサ（図示省略）から入力している。回転数センサはエンジン１１のクランク軸の回転数（すなわちエンジン回転数）を検出するものである。
【００３２】
自動変速機ＥＣＵ３２は、トランスミッション１２を制御するＥＣＵである。また、モータＥＣＵ３３は、インバータ１５を介して電動モータ２２を上述した各駆動となるように制御するＥＣＵである。インバータ１５は、直流電源としてのバッテリ１６に電気的に接続されており、電動モータ２２から入力した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１６に供給したり、逆にバッテリ１６からの直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ２２へ出力したりするものである。さらに、クラッチＥＣＵ３４は、クラッチ２３を制御するＥＣＵであり、クラッチ２３を構成するソレノイド５５ｄに制御指令を送信してクラッチ２３を選択的に係合・解放するものである。
【００３３】
ハイブリッドＥＣＵ３５は、各ＥＣＵ３１〜３４を統合的に制御するＥＣＵである。例えば、ハイブリッドＥＣＵ３５は、車両発進時には、電動モータ２２でエンジン１１をスタートさせ、車両加速時には、エンジン１１の駆動力を電動モータ２２の駆動力でアシストさせ、高速クルージング時には、電動モータ２２のアシストなしでエンジン１１の駆動力のみで駆動させるようにエンジン１１、電動モータ２２、クラッチ２３などを制御することができる。また、電動モータ２２の駆動力のみで走行させるように制御することができる。また、ハイブリッドＥＣＵ３５は、減速時（制動時）には、電動モータ２２を発電させて回生制動力を駆動輪に発生させるように制御（回生制御）する。
【００３４】
次に、ハイブリッドモータ駆動装置２０について図２を参照して詳述する。ハイブリッドモータ駆動装置２０は、ハウジング２１、電動モータ２２、およびクラッチ２３を含んで構成されている。
【００３５】
図２に示すように、ハウジング２１は、略円筒状に形成された本体ハウジング２１ａと、本体ハウジング２１ａの前方開口部を覆うカバーハウジング２１ｂとを備えている。本体ハウジング２１ａの軸方向ほぼ中央には、本体ハウジング２１ａ内を軸方向に区画する隔壁部２１ａ１が形成されている。軸方向が前後方向である。また、エンジン１１が縦置きである場合には、軸方向は車両前後方向である。図示左方向が前方向であり右方向が後方向である。
【００３６】
本体ハウジング２１ａの前部空間とカバーハウジング２１ｂとで形成される空間内に、電動モータ２２およびクラッチ２３が収納されるようになっている。
【００３７】
電動モータ２２について詳述する。電動モータ２２（４０）は、本体ハウジング２１ａに固定されたステータ４１と、ステータ４１の径方向内側に同軸回転可能に配設されたロータ４２とを備えている。
【００３８】
ステータ４１は、円筒状に形成された円筒部４１ａと、円筒部４１ａの内壁面から径方向内側に向けて突設された複数の突出部４１ｂとから構成されている。このステータ４１は、珪素鋼板（図示せず）を円筒部４１ａの軸方向に積層して構成されている。各突出部４１ｂには、ロータ４２を回転させる磁界を形成するためのコイル４１ｃがそれぞれ巻回されている。コイル４１ｃは、バスリング４１ｄを介してインバータ１５に接続されている。
【００３９】
このステータ４１は、本体ハウジング２１ａ内にその内周壁に沿うように配設されている。具体的には、ステータ４１は、略円筒状に形成されたステータホルダ４１ｅ内に同軸に挿入され保持固定されている。ステータホルダ４１ｅは、本体ハウジング２１ａ内に同軸に挿入されねじ止め固定されている。
【００４０】
ロータ４２は、ステータ４１の径方向内側に回転可能に配置されている。ロータ４２は、ステータ４１と所定のギャップを保持しながら対向するように設けられている。
【００４１】
具体的には、ロータ４２は、円筒状に形成されたロータ本体４２ａを備えている。ロータ本体４２ａは、複数の鋼板を軸方向に積層して構成されている。ロータ本体４２ａは、一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２により軸方向に挟まれた状態で複数の固定ピン４２ｃにより固定されている。一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２は、環状板状に形成されており、ロータ本体４２ａと同一形状に形成されている。固定ピン４２ｃは、保持プレート４２ｂ１、ロータ本体４２ａおよび保持プレート４２ｂ２を貫通するものであり、固定ピン４２ｃの両端部がかしめ加工されて一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２を抜け止め固定している。ロータ本体４２ａには、複数の界磁用磁石４２ｄが周方向に沿って設けられている。
【００４２】
一対の保持プレート４２ｂ１，４２ｂ２のうちいずれか一方は、電動モータ２２の回転軸としても機能しているクラッチドラム５２にねじ止め固定されている。本実施形態では、保持プレート４２ｂ２の内周端から径方向内側に向かって突設された複数の固定部４２ｂ３が、クラッチドラム５２の外側環状板部５２ｅにねじ止め固定されている。
【００４３】
クラッチドラム５２は、内筒部５２ａ、外筒部５２ｂ、中間筒部５２ｃ、内側環状板部５２ｄおよび外側環状板部５２ｅを含んで構成されている。内筒部５２ａは、円筒状に形成され、内筒部５２ａの外周壁面と隔壁部２１ａ１に形成された支承部２１ａ２との間に介装された軸受２４を介して隔壁部２１ａ１に回転自在に支承されている。支承部２１ａ２は、隔壁部２１ａ１の中心に形成された貫通穴２１ａ３の周縁から前方に向けて突設された円筒部である。外筒部５２ｂは、内筒部５２ａの径方向外側に内筒部５２ａと同軸に配設されている。外筒部５２ｂの外周壁面には、ロータ４２の内周壁面が当接している。中間筒部５２ｃは、外筒部５２ｂと内筒部５２ａとの径方向の間に内筒部５２ａと同軸に配設されている。内側環状板部５２ｄは、その内周端縁が内筒部５２ａの前端と接続されその外周端縁が中間筒部５２ｃの前端と接続されている。外側環状板部５２ｅは、その内周端縁が中間筒部５２ｃの後端と接続されその外周端縁が外筒部５２ｂの後端と接続されている。
【００４４】
このように構成されたクラッチドラム５２は、ロータ４２が回転されると回転軸Ｃを中心に一体的に回転するので、ロータ４２の回転を外部に伝える電動モータ２２の出力回転体を構成している。
【００４５】
電動モータ２２は、ロータ４２の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３をさらに備えている。回転位置検出センサ４３は、いわゆるレゾルバタイプのセンサであり、レゾルバロータ４３ａとレゾルバステータ４３ｂとを含んで構成されている。回転位置検出センサ４３は、その検出信号をモータＥＣＵ３３に出力するようになっている。
【００４６】
レゾルバロータ４３ａは、例えば、複数枚の薄板形状の電磁鋼板を積層して形成されるが、特にこれに限定されるものではない。レゾルバロータ４３ａは、例えば、磁性材で形成される薄板形状を有していればよい。レゾルバロータ４３ａは、略円環状に形成されている。レゾルバロータ４３ａの外周の形状は、本実施の形態においては、例えば、楕円形状を有するが、特にこれに限定されるものではない。このレゾルバロータ４３ａは、クラッチドラム５２の外側環状板部５２ｅから後方に向けて突設され内筒部５２ａと同軸の環状突部５２ｆの先端部に固定されている。レゾルバロータ４３ａの円状の貫通穴と環状突部５２ｆの先端部とが連結されている。
【００４７】
また、レゾルバステータ４３ｂは、円環状に形成されており、レゾルバロータ４３ａの外周の面に対向するように設けられている。このレゾルバステータ４３ｂは、隔壁部２１ａ１の前面壁面から前方に向けて円筒状に突設された固定部２１ａ４にねじ止めなどにより固定されている。レゾルバステータ４３ｂには、励磁電流が流れる巻線（図示省略）と、出力信号を出力する出力巻線（図示省略）とが設けられている。
【００４８】
レゾルバロータ４３ａは、ロータ４２が固定されているクラッチドラム５２に固定されている。そのため、ロータ４２の回転に伴なって、レゾルバロータ４３ａも一体回転する。レゾルバステータ４３ｂの励磁巻線に励磁電流が流れると、レゾルバステータ４３ｂとレゾルバロータ４３ａとのエアギャップの変化に応じて、出力巻線から出力信号が出力される。この出力信号に応じて、レゾルバロータ４３ａの回転位置が検出される。なお、レゾルバの構造および作用については、周知の技術を用いればよいため、その詳細な説明は行なわない。
【００４９】
さらに、クラッチ２３について詳述する。クラッチ２３（５０）は、インプットシャフト５１、クラッチドラム５２、第１遊星歯車装置５３、第２遊星歯車装置５４、および回転規制装置５５を含んで構成されている。
【００５０】
インプットシャフト５１は、ハウジング２１に回転可能に支承されかつハイブリッド車Ｍ（車両）に搭載されたエンジン１１で発生された駆動力を入力するものである。入力回転体としてのインプットシャフト５１は、ダンパー（図示省略）を介してエンジン１１のフライホイール（図示省略）に連結されている。
【００５１】
インプットシャフト５１は、カバーハウジング２１ｂの中心に形成された貫通穴２１ｂ１に、軸受２５を介して回転可能に支承されている。インプットシャフト５１は、フランジ部５１ａ１とフランジ部５１ａ１の外周に円筒状に形成された円筒部５１ａ２とから構成されたクラッチインナ５１ａを備えている。円筒部５１ａ２の外周面には、インプットシャフト５１の回転軸（回転軸Ｃ）と同軸に第１遊星歯車装置５３の第１サンギヤＳ１が形成されている。
【００５２】
出力回転体としてのクラッチドラム５２は、インプットシャフト５１と同軸にハウジング２１に回転可能に支承されかつハイブリッド車Ｍの駆動輪Ｗｒｒ，Ｗｒｌに駆動力を出力するものである。クラッチドラム５２は、発電機としても使用可能である電動モータ２２のロータ４２が取り付けられている。
【００５３】
クラッチドラム５２は、アウトプットシャフト２６に一体回転するように連結されている。具体的には、クラッチドラム５２の内筒部５２ａの内周壁面とアウトプットシャフト２６の外周壁面がスプライン嵌合するように構成されている。上述したように、クラッチドラム５２は、本体ハウジング２１ａに回転可能に支承されているので、アウトプットシャフト２６も本体ハウジング２１ａに回転可能に支承されている。
【００５４】
また、アウトプットシャフト２６の後端には、プレート２７が一体回転するようにねじ止めなどにより固定されている。プレート２７には、トランスミッション１２のトルクコンバータ１２ａのポンプインペラ（図示省略）が一体回転するように取り付けられる。したがって、クラッチ２３が係合状態にある時には、インプットシャフト５１に入力されたエンジン１１の駆動力がアウトプットシャフト２６に伝達され、トランスミッション１２などを介して駆動輪Ｗｒｒ，Ｗｒｌに出力される。
【００５５】
クラッチドラム５２には、第２サンギヤＳ２が形成されている。具体的には、クラッチドラム５２の中間筒部５２ｃの外周面に、アウトプットシャフト２６の回転軸（回転軸Ｃ）と同軸に第２遊星歯車装置５４の第２サンギヤＳ２が形成されている。第２サンギヤＳ２は、第１サンギヤＳ１と同径かつ同一歯数に設定されている。
【００５６】
第１遊星歯車装置５３は、インプットシャフト５１の円筒部５１ａ２にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤＳ１（前述した）と、第１サンギヤＳ１に噛合する複数の第１ピニオンギヤＰ１と、第１ピニオンギヤＰ１を回転可能に支承する第１キャリアＣ１と、ハウジング２１に固定され第１ピニオンギヤＰ１に噛合する第１リングギヤＲ１と、から構成されている。
【００５７】
第２遊星歯車装置５４は、クラッチドラム５２にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤＳ２（前述した）と、第２サンギヤＳ２に噛合する第２ピニオンギヤＰ２と、第２ピニオンギヤＰ２を回転可能に支承するとともに第１キャリアＣ１と一体的に自転する第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛合するとともにハウジング２１に解除可能に固定される第２リングギヤＲ２と、から構成されている。なお、第２ピニオンギヤＰ２は、第１ピニオンギヤＰ１と同径かつ同一歯数に設定されている。
【００５８】
第１キャリアＣ１および第２キャリアＣ２は、それぞれ環状に形成されている。第１キャリアＣ１および第２キャリアＣ２は、第１ピニオンギヤＰ１および第２ピニオンギヤＰ２を回転可能にそれぞれ支承する複数のシャフト５３ａにより接続されており、回転軸Ｃを中心に一体的に回転（自転）する。シャフト５３ａの各一端は第１キャリアＣ１に固定され、シャフト５３ａの各他端は第２キャリアＣ２に固定されている。
【００５９】
第１リングギヤＲ１は、環状に形成されており、第１リングギヤＲ１の内周に第１ピニオンギヤＰ１が噛合する歯が形成されている。第１リングギヤＲ１の外周に設けられたリングギヤ固定部５３ｂが、カバーハウジング２１ｂの内壁面に固定されている。これにより、第１リングギヤＲ１はハウジング２１に固定されている。
【００６０】
第２リングギヤＲ２は、環状に形成されており、第２リングギヤＲ２の内周に第２ピニオンギヤＰ２が噛合する歯が形成されている。第２リングギヤＲ２は、第１リングギヤＲ１と同軸となるように配置されている。第２リングギヤＲ２は、第１リングギヤＲ１と同一内径でありかつ同一歯数に設定されている。第２リングギヤＲ２は、回転規制装置５５によりハウジング２１に固定されていないときには、回転（自転）が規制されない。一方、第２リングギヤＲ２は、回転規制装置５５によりハウジング２１に固定されているときには、回転（自転）が規制される。すなわち、第２リングギヤＲ２は、ハウジング２１に解除可能に固定されるものである。
【００６１】
回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２をハウジング２１に解除可能に固定するための装置であり、第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２の外周に設けられている。具体的には、図２および図３に示すように、回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２の外周に同軸に形成された第１ドグ歯列５５ａと、第１ドグ歯列５５ａと互いに噛合可能な第２ドグ歯列５５ｂが内周に形成されているシンクロリング５５ｃと、ハウジング２１に固定されシンクロリング５５ｃを噛合位置と噛合解除位置（図２に示す位置）との間を往復動させるためのソレノイド５５ｄと、を含んで構成されている。
【００６２】
シンクロリング５５ｃは、環状に形成された本体５５ｃ１と、本体５５ｃ１の側面（本実施形態では後方側面）から軸方向に向けて延在するように設けられた第２ドグ歯列５５ｂと、本体５５ｃ１の内周に本体５５ｃ１に対して軸方向に相対移動可能に設けられた同期係合部５５ｃ２とを備えている。
【００６３】
本体５５ｃ１は、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとが噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置（図２に示す位置）との間を回転軸Ｃの延在方向に沿って移動可能（往復動可能）でありかつハウジング２１に対して回転が規制されている。
【００６４】
同期係合部５５ｃ２は、環状に形成されており、傾斜面５５ｃ３を有している。傾斜面５５ｃ３は、第２リングギヤＲ２の軸方向前部に形成された傾斜面Ｒ２ａに対向して係脱可能に形成されている。同期係合部５５ｃ２は、軸方向後方に向けて付勢されている。同期係合部５５ｃ２は、非作動状態にあるときには、図２に示すように所定位置に位置決め固定されるように構成されている。このとき、傾斜面５５ｃ３と傾斜面Ｒ２ａは隙間をおいて配置されている。また、作動状態にあるときには、傾斜面５５ｃ３と傾斜面Ｒ２ａとが当接して位置決めされるようになっている。
【００６５】
ソレノイド５５ｄは、リングギヤ固定部５３ｂに周方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。ソレノイド５５ｄは、リングギヤ固定部５３ｂに形成された収納孔５３ｂ１に挿入固定されるケーシング５５ｄ１と、通電されると磁界を発生させるコイル５５ｄ２と、コイル５５ｄ２の内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子５５ｄ３と、一端が可動子５５ｄ３の端部に取り付け固定されるとともに他端がシンクロリング５５ｃに取り付け固定されたピン５５ｄ４と、を含んで構成されている。
【００６６】
コイル５５ｄ２は、ケーシング５５ｄ１内に収容されており、クラッチＥＣＵ３４からの制御指令によって通電・非通電されるようになっている。可動子５５ｄ３は鉄などの磁性体から形成されている。可動子５５ｄ３は、コイル５５ｄ２への非通電時には、例えば付勢部材（例えばばね部材；図示省略）の付勢力（図示左方向への付勢力）により非通電位置に位置決めされている。非通電位置は、図２に示すように、可動子５５ｄ３がその半分がコイル５５ｄ２内に挿入している位置であり、可動子５５ｄ３の底面がケーシング５５ｄ１内の底面に当接している状態である。可動子５５ｄ３は、コイル５５ｄ２への通電時には、付勢力に抗してコイル５５ｄ２に向けて吸引されて図示右方向へ移動され通電位置に位置決め固定される。通電位置は、上述した第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂが噛合する噛合位置に相当する位置である。
【００６７】
このように構成された回転規制装置５５によれば、コイル５５ｄ２が通電されると可動子５５ｄ３がコイルコイル５５ｄ２の内側に向けて吸引されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合位置に向けて移動される。最初に、同期係合部５５ｃ２に形成された傾斜面５５ｃ３と、第２リングギヤＲ２に形成された傾斜面Ｒ２ａが当接する。
【００６８】
その後、当接により同期係合部５５ｃ２はそれ以上移動されないで当接位置にて位置決め固定される。一方、シンクロリング５５ｃの本体５５ｃ１は噛合位置に向けて移動されるため、後方向に付勢されている同期係合部５５ｃ２が第２リングギヤＲ２に圧着され、大きな摩擦力により第２リングギヤＲ２の回転が停止される。
【００６９】
さらに、シンクロリング５５ｃの本体５５ｃ１が噛合位置に向けて移動されると、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとが円滑に噛合する。すなわち、シンクロリング５５ｃを第２リングギヤＲ２に同期させて係合（噛合）させる同期係合をさせることができる。この状態においては、シンクロリング５５ｃと第２リングギヤＲ２とは係合しているので、第２リングギヤＲ２の回転を規制することができる。
【００７０】
一方、係合状態にあるシンクロリング５５ｃと第２リングギヤＲ２において、コイル５５ｄ２への通電が解除されると可動子５５ｄ３が例えば付勢力によってコイル５５ｄ２の外側に向けて移動されることにより、前述した工程と反対にシンクロリング５５ｃが噛合解除位置に移動される。そして、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとの噛合を解除させることで第２リングギヤＲ２の回転を許容する。
【００７１】
上述した説明から明らかなように、本実施形態に係るクラッチ（またはハイブリッドモータ駆動装置）においては、第２リングギヤＲ２がハウジング２１に固定されていない場合には、クラッチ２３は動力が伝達されていない状態（動力遮断状態）である（図２および図３に示す状態）。詳述すると、第１遊星歯車装置５３においては、エンジン１１から駆動力がインプットシャフト５１に入力されている場合には、インプットシャフト５１が駆動力に応じて回転するとともに第１サンギヤＳ１も回転する。第１リングギヤＲ１はハウジング２１に固定されているため、第１サンギヤＳ１の回転に応じて第１ピニオンギヤＰ１が第1サンギヤＳ１周りを自転しながら公転する。すなわち、第１キャリアＣ１が自転する。このとき、第２遊星歯車装置５４においては、第１キャリアＣ１とともに第２キャリアＣ２が自転する。すなわち、第２ピニオンＰ２が第１ピニオンギヤＰ１と一体的に公転する。しかし、第２リングギヤＲ２が固定されておらず自由に回転可能であるため、第２キャリアＣ２の自転すなわち第２ピニオンＰ２の公転が第２サンギヤＳ２ひいてはクラッチドラム５２には伝達されていない（クラッチは解放されている）。
【００７２】
一方、第２リングギヤＲ２がハウジング２１に対して固定されている場合には、クラッチ２３は動力が伝達される状態（動力伝達状態）である。詳述すると、第１遊星歯車装置５３においては前述した動力遮断状態と同様である。第２遊星歯車装置５４においては、第１キャリアＣ１の自転に伴って第２キャリアＣ２が自転するが、第２リングギヤＲ２は固定されているため、固定されている第２リングギヤＲ２の内周に沿って第２ピニオンギヤＰ２が公転する。このとき、第２ピニオンギヤＰ２は第２リングギヤＲ２に対する反力（反発力）により自転しており、この自転により第２サンギヤＳ２が回転される。よって、第２キャリアＣ２の自転すなわち第２ピニオンＰ２の公転が第２サンギヤＳ２ひいてはクラッチドラム５２に伝達されている（クラッチは係合されている）。
【００７３】
このように、第２リングギヤＲ２を固定するとクラッチ２３は係合され、一方、第２リングギヤＲ２の固定を解放するとクラッチ２３は解放される。したがって、このようなクラッチプレートを使用しないクラッチを採用することで、クラッチプレートの磨耗に起因するクラッチの応答性が遅くなることを防止することができる。これにより、使用時間の影響を受けることなく、クラッチのよりよい応答性を確保するクラッチを提供することができる。
【００７４】
また、第２リングギヤＲ２をハウジング２１に解除可能に固定するための回転規制装置５５をさらに備え、回転規制装置５５は、第２リングギヤＲ２の外周に同軸に形成された第１ドグ歯列５５ａと、第１ドグ歯列５５ａと互いに噛合可能な第２ドグ歯列５５ｂが内周に形成されるとともに両ドグ歯列５５ａ，５５ｂが噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を回転軸方向（回転軸Ｃの延在方向）に沿って移動可能でありかつハウジング２１に対して回転が規制されているシンクロリング５５ｃと、を備え、シンクロリング５５ｃを噛合位置に向けて移動させて両ドグ歯列５５ａ，５５ｂを同期させて噛合させることで第２リングギヤＲ２の回転を規制し、一方、シンクロリング５５ｃを噛合解除位置に向けて移動させて両ドグ歯列５５ａ，５５ｂを噛合解除させることで第２リングギヤＲ２の回転を許容する。これにより、シンクロリング５５ｃを噛合位置に移動させ、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとを噛合させることで、ハウジング２１に対して回転が規制されているシンクロリング５５ｃにより第２リングギヤＲ２の回転を規制させることができる。また、シンクロリング５５ｃによれば、第１ドグ歯列５５ａと第２ドグ歯列５５ｂとの同期係合を確実に行うことができる。
【００７５】
ところで、湿式クラッチにおいては、油液が遠心力の影響を受けるため、クラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきが大きくなり応答性が悪化するおそれがあった。また、ノーマルクローズ型の湿式クラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するためには（またノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するためには）、油圧を供給し続ける必要があり、エネルギーロスが大きくなるおそれがある。
【００７６】
これに対して、回転規制装置５５は、ハウジング２１に固定されシンクロリング５５ｃを噛合位置と噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイド５５ｄをさらに備え、ソレノイド５５ｄは、通電されると磁界を発生させるコイル５５ｄ２と、コイル５５ｄ２の内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子５５ｄ３と、一端が可動子５５ｄ３の端部に取り付けられるとともに他端がシンクロリング５５ｃに取り付けられたピン５５ｄ４と、を含んで構成され、コイル５５ｄ２が通電されると可動子５５ｄ３がコイル５５ｄ２の内側に向けて吸引されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合位置に移動され、一方、コイルへ５５ｄ２の通電が解除されると可動子５５ｄ３がコイル５５ｄ２の外側に向けて移動されることにより、シンクロリング５５ｃが噛合解除位置に移動される。
【００７７】
これによれば、ソレノイド５５ｄが通電されるとクラッチ２３は遮断され、非通電されると係合される。よって、湿式クラッチのように遠心力に起因するクラッチの係合・遮断動作にかかる時間のばらつきを招くことはなく応答性を向上させることができる。
【００７８】
また、ノーマルオープン型のクラッチについては、クラッチを係合状態に維持するために（ノーマルクローズ型のクラッチにおいては、クラッチを解放状態に維持するために）、湿式クラッチのように油圧を供給し続ける必要はなく、そのためのエネルギーロスを抑制することができる。
【００７９】
また、上述したクラッチ２３および電動モータ２２を備えたハイブリッドモータ駆動装置は、上述した各作用・効果を得ることができる。
【００８０】
なお、回転規制装置５５は、バンドによって第２リングギヤＲ２の回転を規制するものでもよい。第２リングギヤＲ２の外周には摩擦面が形成され、第２リングギヤＲ２の外周に沿って全周に亘ってバンドが配設されている。バンドの締め付け・締め付け解除は例えば電動モータにより行うように構成すればよい。バンドは締め付けられると第２リングギヤＲ２の摩擦面と摩擦して第２リングギヤＲ２の回転を停止し停止状態を維持するように構成されている。
【００８１】
上述した実施形態においては、クラッチ２３を構成する第１および第２遊星歯車装置５３，５４は、いわゆるシングルピニオン型（サンギヤとリングギヤとの間の動力伝達経路をピニオンギヤ一段で構成するもの）であるが、いわゆるダブルピニオン型（サンギヤとリングギヤとの間の動力伝達経路をピニオンギヤ２段で構成するもの）で構成するようにしてもよい。
【００８２】
シングルピニオン型で構成すると、部品点数を削減できるというメリットがあり、ダブルピニオン型で構成すると、ピニオンギヤ（ピニオンのシャフト）へかかる力を低減できるというメリットがある。
【００８３】
また、上述したサンギヤ、ピニオンギヤおよびリングギヤの径・歯数は適宜設定を変えてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１１…エンジン、１２…トランスミッション、１３…プロペラシャフト、１４…ディファレンシャルギア、１５…インバータ、１６…バッテリ、２０…ハイブリッドモータ駆動装置、２１…ハウジング、２２…電動モータ（電動機）、２３…クラッチ、３１…エンジンＥＣＵ、３２…自動変速機ＥＣＵ、３３…モータＥＣＵ、３４…クラッチＥＣＵ、３５…ハイブリッドＥＣＵ、４１…ステータ、４２…ロータ、４３…回転位置検出センサ、５１…インプットシャフト（入力回転体）、５２…クラッチドラム（出力回転体）、５３…第１遊星歯車装置、５４…第２遊星歯車装置、５５…回転規制装置、５５ａ…第１ドグ歯列、５５ｂ…第２ドグ歯列、５５ｃ…シンクロリング、５５ｄ…ソレノイド、５５ｄ２…コイル、５５ｄ３…可動子、５５ｄ４…ピン、Ｃ１…第１キャリア、Ｃ２…第２キャリア、Ｍ…ハイブリッド車、Ｐ１…第１ピニオンギヤ、Ｐ２…第２ピニオンギヤ、Ｒ１…第１リングギヤ、Ｒ２…第２リングギヤ、Ｓ１…第１サンギヤ、Ｓ２…第２サンギヤ、Ｗｒｌ，Ｗｒｒ…駆動輪。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力する入力回転体と、前記入力回転体と同軸に前記ハウジングに回転可能に支承されかつ前記車両の駆動輪に前記駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動機のロータが取り付けられている出力回転体との間において動力を伝達あるいは遮断するクラッチであって、
前記入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、前記第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、前記ハウジングに固定され前記第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、
前記出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、前記第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに前記第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、前記第２ピニオンギヤに噛合するとともに前記ハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、
を備えて構成されたことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記第２リングギヤを前記ハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、
前記回転規制装置は、前記第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、前記第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに前記両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を前記回転軸方向に沿って移動可能でありかつ前記ハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、前記シンクロリングを前記噛合位置に向けて移動させて前記両ドグ歯列を同期させて噛合させることで前記第２リングギヤの回転を規制し、一方、前記シンクロリングを前記噛合解除位置に向けて移動させて前記両ドグ歯列を噛合解除させることで前記第２リングギヤの回転を許容することを特徴とするクラッチ。
【請求項３】
請求項２において、前記回転規制装置は、前記ハウジングに固定され前記シンクロリングを前記噛合位置と前記噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、
前記ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、前記コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が前記可動子の端部に取り付けられるとともに他端が前記シンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、前記コイルが通電されると前記可動子が前記コイルの内側に向けて吸引されることにより、前記シンクロリングが前記噛合位置に移動され、一方、前記コイルへの通電が解除されると前記可動子が前記コイルの外側に向けて移動されることにより、前記シンクロリングが前記噛合解除位置に移動されることを特徴とするクラッチ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたことを特徴とするハイブリッドモータ駆動装置。
【請求項１】
ハウジングに回転可能に支承されかつ車両に搭載されたエンジンで発生された駆動力を入力する入力回転体と、前記入力回転体と同軸に前記ハウジングに回転可能に支承されかつ前記車両の駆動輪に前記駆動力を出力するとともに発電機としても使用可能である電動機のロータが取り付けられている出力回転体との間において動力を伝達あるいは遮断するクラッチであって、
前記入力回転体にその回転軸と同軸に形成された第１サンギヤと、前記第１サンギヤに噛合する第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤを回転可能に支承する第１キャリアと、前記ハウジングに固定され前記第１ピニオンギヤに噛合する第１リングギヤと、からなる第１遊星歯車装置と、
前記出力回転体にその回転軸に同軸に形成された第２サンギヤと、前記第２サンギヤに噛合する第２ピニオンギヤと、前記第２ピニオンギヤを回転可能に支承するとともに前記第１キャリアと一体的に自転する第２キャリアと、前記第２ピニオンギヤに噛合するとともに前記ハウジングに解除可能に固定される第２リングギヤと、からなる第２遊星歯車装置と、
を備えて構成されたことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
請求項１において、前記第２リングギヤを前記ハウジングに解除可能に固定するための回転規制装置をさらに備え、
前記回転規制装置は、前記第２リングギヤの外周に同軸に形成された第１ドグ歯列と、前記第１ドグ歯列と互いに噛合可能な第２ドグ歯列が内周に形成されるとともに前記両ドグ歯列が噛合する噛合位置と該噛合が解除される噛合解除位置との間を前記回転軸方向に沿って移動可能でありかつ前記ハウジングに対して回転が規制されているシンクロリングと、を備え、前記シンクロリングを前記噛合位置に向けて移動させて前記両ドグ歯列を同期させて噛合させることで前記第２リングギヤの回転を規制し、一方、前記シンクロリングを前記噛合解除位置に向けて移動させて前記両ドグ歯列を噛合解除させることで前記第２リングギヤの回転を許容することを特徴とするクラッチ。
【請求項３】
請求項２において、前記回転規制装置は、前記ハウジングに固定され前記シンクロリングを前記噛合位置と前記噛合解除位置との間を往復動させるためのソレノイドをさらに備え、
前記ソレノイドは、通電されると磁界を発生させるコイルと、前記コイルの内側に軸方向に沿って往復動可能に配設された可動子と、一端が前記可動子の端部に取り付けられるとともに他端が前記シンクロリングに取り付けられたピンと、を含んで構成され、前記コイルが通電されると前記可動子が前記コイルの内側に向けて吸引されることにより、前記シンクロリングが前記噛合位置に移動され、一方、前記コイルへの通電が解除されると前記可動子が前記コイルの外側に向けて移動されることにより、前記シンクロリングが前記噛合解除位置に移動されることを特徴とするクラッチ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のクラッチおよび電動機を備えたことを特徴とするハイブリッドモータ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７２８５６（Ｐ２０１２−７２８５６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８８８０（Ｐ２０１０−２１８８８０）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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