JP2005083491A - Catch tank - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動力源と車輪とが動力伝達装置により連結され、駆動力源として少なくとも電動機を含み、動力伝達装置に用いられる潤滑油を電動機の冷却媒体として用いるため、潤滑油を蓄えるキャッチタンクの構造に関する。 The present invention relates to a catch tank that stores a lubricating oil because a driving force source and wheels are connected by a power transmission device, includes at least an electric motor as the driving power source, and uses the lubricating oil used in the power transmission device as a cooling medium for the electric motor. Related to the structure.
複数の駆動力源、たとえば、燃料の燃焼により動力を出力するエンジンと、電力の供給により動力を出力する電動機とを有するハイブリッド車が提案されている。複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車の一例が、下記特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されたハイブリッド車においては、駆動力源としてエンジンおよび第1および第2モータ・ジェネレータが設けられている。 A hybrid vehicle having a plurality of driving force sources, for example, an engine that outputs power by burning fuel and an electric motor that outputs power by supplying electric power has been proposed. An example of a hybrid vehicle equipped with a plurality of driving force sources is described in Patent Document 1 below. In the hybrid vehicle described in Patent Document 1, an engine and first and second motor / generators are provided as driving force sources.
また、近年、駆動力源の電動機の高出力化の観点から、第1および第2モータ・ジェネレータの高容量化が図られているが、この場合、第1および第2モータ・ジェネレータの発熱が問題となる。そこで、第1および第2モータ・ジェネレータを冷却するために、キャッチタンクに蓄えられた動力伝達装置に用いられる潤滑油を、電動機の冷却媒体として用いることが提案されている。 In recent years, the capacity of the first and second motor / generators has been increased from the viewpoint of increasing the output of the electric motor of the driving force source. In this case, the first and second motor / generators generate heat. It becomes a problem. In order to cool the first and second motor / generators, it has been proposed to use the lubricating oil used in the power transmission device stored in the catch tank as a cooling medium for the electric motor.
しかし、潤滑油は動力伝達装置内部を循環しているため、微細な鉄粉粒子が多く含まれている。そのため、たとえば、電動機のコイルエンドに鉄粉粒子が侵入すると、電動機の絶縁品質を損なうおそれがある。 However, since the lubricating oil circulates inside the power transmission device, it contains a lot of fine iron powder particles. Therefore, for example, if iron powder particles enter the coil end of the motor, the insulation quality of the motor may be impaired.
動力伝達装置内部を循環している潤滑油から、鉄粉粒子を除去するために、動力伝達装置内部の油溜まり部において、フィルタを用いて鉄粉粒子を濾過する方法、磁石を用いて鉄粉粒子を吸着する方法が、下記特許文献2〜5に記載されている。しかしながら、電動機への潤滑油の供給の際には、既に多くの鉄粉粒子が含まれた状態となっているため、これらの特許文献に開示の技術を採用した場合であっても、電動機の絶縁品質を損なうおそれは十分に考えられる。
この発明の解決しようとする課題は、電動機の冷却に潤滑油を用いた場合における、電動機の絶縁品質の損失にある。 The problem to be solved by the present invention lies in the loss of the insulation quality of the motor when lubricating oil is used for cooling the motor.
この発明の目的は、上記課題を解決することにあり、本発明においては、以下の特徴を備えている。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and the present invention has the following features.
まず、本発明のキャッチタンクは、駆動力源と車輪とが動力伝達装置により連結され、上記駆動力源として少なくとも電動機を含み、上記動力伝達装置に用いられる潤滑油を上記電動機の冷却媒体として用いるため、上記潤滑油を蓄えるためのキャッチタンクであって、上記潤滑油を蓄えるための蓄液領域と、上記蓄液領域に蓄えられた上記潤滑油を上記電動機に案内導出するための潤滑油案内領域と、上記潤滑油に含まれる異物を除去するための異物除去手段とを備えている。 First, in the catch tank of the present invention, a driving force source and wheels are connected by a power transmission device, the driving force source includes at least an electric motor, and lubricating oil used in the power transmission device is used as a cooling medium for the electric motor. Therefore, a catch tank for storing the lubricating oil, a storage region for storing the lubricating oil, and a lubricating oil guide for guiding and deriving the lubricating oil stored in the storing region to the electric motor A region and a foreign matter removing means for removing the foreign matter contained in the lubricating oil are provided.
また、上記キャッチタンクの好ましい特徴としては、上記異物除去手段は、上記蓄液領域内、または、上記潤滑油案内領域に設けられている。 Further, as a preferable feature of the catch tank, the foreign matter removing means is provided in the liquid storage region or in the lubricating oil guide region.
また、上記キャッチタンクのさらに好ましい特徴としては、上記異物除去手段は、上記潤滑油に含まれる異物としての鉄粉粒子を吸着するための磁石、または、上記潤滑油に含まれる異物としての鉄粉粒子を濾過するためのフィルタである。 Further, as a further preferable feature of the catch tank, the foreign matter removing means is a magnet for adsorbing iron powder particles as foreign matter contained in the lubricating oil, or iron powder as foreign matter contained in the lubricating oil. It is a filter for filtering particles.
上記特徴を備えるキャッチタンクによれば、キャッチタンクに蓄えられた潤滑油を、電動機の冷却媒体として用いる場合に、キャッチタンクにおいて潤滑油に含まれる異物が、異物除去手段により除去されるため、電動機に供給される直前の潤滑油には、異物が含まれることはない。その結果、電動機、特にコイルエンド等への鉄粉粒子の侵入を防ぎ、電動機の絶縁品質を損なうこともない。 According to the catch tank having the above characteristics, when the lubricating oil stored in the catch tank is used as a cooling medium for the electric motor, the foreign matter contained in the lubricating oil in the catch tank is removed by the foreign matter removing means. Foreign matter is not included in the lubricating oil immediately before being supplied to. As a result, the iron powder particles are prevented from entering the electric motor, particularly the coil end, and the insulation quality of the electric motor is not impaired.
以下、この発明に基づいたキャッチタンクの特徴について、図を参照しながら説明する。まず、図1および図2を参照して、キャッチタンクが用いられる一例として、FF形式のハイブリッド車のパワートレーンを説明する。なお、図1は、FF形式のハイブリッド車のパワートレーンを示すスケルトン図であり、図2はキャッチタンクを含むケーシングの断面図である。 Hereinafter, the features of the catch tank according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, a power train of an FF hybrid vehicle will be described as an example in which a catch tank is used. 1 is a skeleton diagram showing a power train of an FF type hybrid vehicle, and FIG. 2 is a sectional view of a casing including a catch tank.
図1を参照して、駆動力源としてのエンジン1が設けられており、エンジン1の出力側には、トランスアクスル2が連結されている。なお、エンジン1のクランクシャフト3は、車両の幅方向(左右方向)に配置されている。トランスアクスル2は、ケーシング4を有し、ケーシング4の内部には、第1モータ・ジェネレータ(MG)5と第2モータ・ジェネレータ(MG)6とデファレンシャル7と動力分割機構8とが設けられている。
With reference to FIG. 1, an engine 1 is provided as a driving force source, and a
第1モータ・ジェネレータ5は、ケーシング4に固定されたステータ9と、ステータ9に対面して設けられたロータ10とを有している。また、ロータ10は中空シャフト11に連結されており、ロータ10と中空シャフト11とが一体的に回転する。
The first motor / generator 5 includes a stator 9 fixed to the casing 4 and a
動力分割機構8は、第1モータ・ジェネレータ5と第2モータ・ジェネレータ6との間に設けられており、この動力分割機構8は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分割機構8は、サンギヤ12と、サンギヤ12と同心状に配置されたリングギヤ13と、サンギヤ12およびリングギヤ13に噛合するピニオンギヤ14を保持したキャリヤ15とを有している。サンギヤ12は上記中空シャフト11の外周に形成されている。
The power split mechanism 8 is provided between the first motor / generator 5 and the second motor /
中空シャフト11の内部空間には主軸16が設けられている。主軸16は、クランクシャフト3と同心状に、かつ、ほぼ水平に配置されており、クランクシャフト3と主軸16との間の動力伝達状態を制御するクラッチ17が設けられている。また、主軸16には、上記キャリヤ15が連結されている。また、リングギヤ13にはドライブスプロケット19が連結されている。ドライブスプロケット19は、第1のモータ・ジェネレータ5と動力分割機構8との間に配置されている。また、この主軸16には、パーキングギア50(後述)が設けられている。
A
第2モータ・ジェネレータ6は、ケーシング4に固定されたステータ20と、ステータ20に対面して設けられたロータ21とを有している。このロータ21には中空シャフト22が連結されている。中空シャフト22は主軸16の外周側に配置されており、中空シャフト22と主軸16とが相対回転可能に構成されている。この中空シャフト22とリングギヤ13とが連結されている。
The second motor /
主軸16と相互に平行に、カウンタドライブシャフト23およびカウンタドリブンシャフト24が設けられている。カウンタドライブシャフト23にはドリブンスプロケット25およびカウンタドライブギヤ26が形成されている。そして、ドライブスプロケット19およびドリブンスプロケット25にはチェーン27が巻き掛けられている。カウンタドリブンシャフト24にはカウンタドリブンギヤ28およびファイナルドライブピニオンギヤ29が形成されており、カウンタドリブンギヤ28とカウンタドライブギヤ26とが噛合されている。
A
デファレンシャル7は内部中空のデフケース30を有している。デフケース30は回転可能に構成されている。デフケース30の外周にはデフデフリングギア31が設けられ、ファイナルドライブピニオンギヤ29とデフリングギア31とが噛み合わされている。デフケース30の内部にはピニオンシャフト32が取り付けられており、ピニオンシャフト32には2つのピニオンギヤ33が取り付けられている。このピニオンギヤ33には2つのサイドギヤ34が噛み合わされている。2つのサイドギヤ34には別個にフロントドライブシャフト35が接続され、各フロントドライブシャフト35には、左右の車輪(前輪)36が接続されている。
The differential 7 has an internal hollow
次に、動力分割機構8などを強制的に潤滑および冷却する潤滑装置について説明する。まず、主軸16におけるエンジン1とは反対側の端部に相当する位置に、オイルポンプ37が設けられている。このオイルポンプ37の吸入口38が、油路40を介してオイルパン39に連通されている。オイルパン39には、潤滑油A1が貯溜されているとともに、潤滑油A1内に、デフリングギア31の半径方向の一部が浸漬されている。
Next, a lubricating device that forcibly lubricates and cools the power split mechanism 8 and the like will be described. First, an
また、ケーシング4の内部であって、デフリングギア31の上方に相当する位置には、蓄液領域としてのキャッチタンク44が設けられている。図2を参照して、キャッチタンク44は、ケーシング4に形成された凹部であり、キャッチタンク44の開口部45がケーシング4の内部空間に開口されている。
A
キャッチタンク44には、パーキングギア50の回転による潤滑油A1のかき上げ(図中矢印B1)、および、デフリングギア31の回転による潤滑油A1のかき上げ(図中矢印B2)により、開口部45からキャッチタンク44内に潤滑油A1が供給される。
The
また、キャッチタンク44には、キャッチタンク44と主軸16に設けられる上記油路とを接続する油路46、第1モータ・ジェネレータ5のコイルエンドに潤滑油A1を冷却媒体として案内導出するため、潤滑油案内領域としての第1案内油路48、および、第2モータ・ジェネレータ6のコイルエンドに潤滑油A1を冷却媒体として案内導出するため、潤滑油案内領域としての第2案内油路49が設けられている。第1案内油路48および第2案内油路49は、それぞれ2箇所設けられ、キャッチタンク44の選択された位置に、第1案内油路48が連通するコイルエンド冷却穴H1,H2、第2案内油路49が連通するコイルエンド冷却穴H3,H4が設けられている。なお、第1案内油路48および第2案内油路49の設置数量は、冷却効率等を勘案して適宜選択されるものであり、それぞれ2箇所に限定されるものではない。
In addition, in the
次に、キャッチタンク44に設けられる、異物としての鉄粉粒子を除去するための異物除去手段の実施例1の構成を、図2を参照しながら説明する。実施例1においては、異物除去手段として、キャッチタンク44の内部に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を吸着するための磁石M1,M2を配設している。磁石M1は、キャッチタンク44のコイルエンド冷却穴の近傍の側壁に配設し、磁石M2は、キャッチタンク44の底部に配設している。磁石M1は、コイルエンド冷却穴から導出される直前の潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を効果的に吸着し、磁石M2は、キャッチタンク44の底部に沈殿した鉄粉粒子を効果的に吸着する。なお、磁石を配設する位置は、本実施例の場合に限定されず、キャッチタンク44の容量、コイルエンド冷却穴が設けられる位置に応じて、適宜選択されるものである。
Next, the configuration of Example 1 of the foreign matter removing means for removing iron powder particles as foreign matter provided in the
このように、キャッチタンク44の内部に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を吸着するための磁石M1,M2を配設することにより、キャッチタンク44において潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子が、磁石M1,M2により除去されるため、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6のコイルエンドに供給される直前の潤滑油A1には、鉄粉粒子が含まれることはない。その結果、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6のコイルエンドへの鉄粉粒子の侵入を防ぎ、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6のの絶縁品質を損なうこともない。
As described above, by arranging the magnets M1 and M2 for adsorbing the iron powder particles contained in the lubricating oil A1 inside the
次に、キャッチタンク44に設けられる、異物としての鉄粉粒子を除去するための異物除去手段の実施例2の構成を、図3を参照しながら説明する。なお、図3は、実施例2におけるキャッチタンク44の構成を模式的に示したものである。実施例2においては、異物除去手段として、潤滑油案内領域としての第1および第2案内油路48、49の途中に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を濾過するためのフィルタ147,148を配設している。
Next, the configuration of Example 2 of the foreign matter removing means for removing iron powder particles as foreign matter provided in the
このように、第1および第2案内油路48、49の途中に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を濾過するためのフィルタ147,148を配設することにより、キャッチタンク44において潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子が、フィルタ147,148により除去されるため、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6のコイルエンドに供給される直前の潤滑油A1には、鉄粉粒子が含まれることはない。その結果、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6のコイルエンドへの鉄粉粒子の侵入を防ぎ、第1および第2モータ・ジェネレータ5,6の絶縁品質を損なうこともない。また、油路46に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を濾過するためのフィルタ146を配設することも可能である。
As described above, the
なお、キャッチタンク44の内部に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を濾過するためのフィルタを配設する構成、第1および第2案内油路48、49の途中に、潤滑油A1に含まれる鉄粉粒子を吸着するための磁石を配設する構成の採用も可能であり、これらの構成を適宜組合せる構成の採用も可能である。
In addition, the structure which arrange | positions the filter for filtering the iron powder particle | grains contained in lubricating oil A1 inside the
また、エンジンと電動機とを有するハイブリッド車を一例として説明したが、本発明の本質は電動機の冷却にあるため、電動機が1つの場合、駆動力源としてエンジンを有さない電動機(単数、複数)のみからなる車に対しても、本発明を適用することが可能である。 Further, the hybrid vehicle having the engine and the electric motor has been described as an example. However, since the essence of the present invention is the cooling of the electric motor, the electric motor (single or plural) having no engine as a driving force source when there is one electric motor. The present invention can also be applied to a vehicle consisting only of the above.
したがって、今回開示した上記形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Therefore, the said form disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.
ハイブリッド車だけでなく、駆動力源として電動機を備える車に対して広く適用することができる。 The present invention can be widely applied not only to hybrid vehicles but also to vehicles including an electric motor as a driving force source.
1 エンジン、2 トランスアクスル、3 クランクシャフト、4 ケーシング、5 第1モータ・ジェネレータ、6 第2モータ・ジェネレータ、7 デファレンシャル、8 動力分割機構、9 ステータ、10 ロータ、11 中空シャフト、12 サンギヤ、13 リングギヤ、14 ピニオンギヤ、15 キャリヤ、16 主軸、17 クラッチ、19 ドライブスプロケット、20 ステータ、21 ロータ、22 中空シャフト、23 カウンタドライブシャフト、24 カウンタドリブンシャフト、25 ドリブンスプロケット、26 カウンタドライブギヤ、27 チェーン、28 カウンタドリブンギヤ、29 ファイナルドライブピニオンギヤ、30 デフケース、31 デフデフリングギア、32 ピニオンシャフト、33 ピニオンギヤ、34 サイドギヤ、35 フロントドライブシャフト、36 車輪(前輪)、37 オイルポンプ、38 吸入口、39 オイルパン、40 油路、44 キャッチタンク、45 開口部、48 第1案内油路、49 第2案内油路、50 パーキングギア、147,148 フィルタ、A1 潤滑油、H1,H2,H3,H4 コイルエンド冷却穴、M1,M2 磁石。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine, 2 Transaxle, 3 Crankshaft, 4 Casing, 5 1st motor generator, 6 2nd motor generator, 7 Differential, 8 Power split mechanism, 9 Stator, 10 Rotor, 11 Hollow shaft, 12 Sun gear, 13 Ring gear, 14 pinion gear, 15 carrier, 16 main shaft, 17 clutch, 19 drive sprocket, 20 stator, 21 rotor, 22 hollow shaft, 23 counter drive shaft, 24 counter driven shaft, 25 driven sprocket, 26 counter drive gear, 27 chain, 28 counter driven gear, 29 final drive pinion gear, 30 differential case, 31 differential diff ring gear, 32 pinion shaft, 33 pinion gear, 34 Side gear, 35 Front drive shaft, 36 Wheel (front wheel), 37 Oil pump, 38 Suction port, 39 Oil pan, 40 Oil passage, 44 Catch tank, 45 Opening, 48 First guide oil passage, 49 Second guide oil Road, 50 parking gear, 147,148 filter, A1 lubricating oil, H1, H2, H3, H4 coil end cooling hole, M1, M2 magnet.
Claims (5)
前記潤滑油を蓄えるための蓄液領域と、
前記蓄液領域に蓄えられた前記潤滑油を前記電動機に案内導出するための潤滑油案内領域と、
前記潤滑油に含まれる異物を除去するための異物除去手段と、
を備えるキャッチタンク。 A driving force source and wheels are connected by a power transmission device, and at least an electric motor is included as the driving force source, and the lubricating oil used in the power transmission device is used as a cooling medium for the electric motor. A catch tank,
A liquid storage region for storing the lubricating oil;
A lubricating oil guide area for guiding and deriving the lubricating oil stored in the liquid storage area to the electric motor;
Foreign matter removing means for removing foreign matter contained in the lubricating oil;
Catch tank equipped with.
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