JP2005114127A - ケースの油溜まり構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体の傾斜、自動車の加速・減速、油温の変化等に起因する、ケース内のオイルレベルの急激な変動を防止する。
【解決手段】 ケース本体３０の下面に油路ａ１〜ａ１５を有する第１の接合面Ｈ１を形成し、この第１の接合面Ｈ１にバルブボディの第２の接合面を接合し、さらにオイルパンによりバルブボディの周囲を油を貯留する。第１の接合面Ｈ１の周縁部Ｓの内側に、ケース上方に向かって延設された凹状の油溜まり４１〜４９を形成し、これら油溜まりと周縁部Ｓの外側とを連通部４１ａ〜４９ａにより連通させる。オイルレベルの上昇に対しては、油の一部が連通部を介して油溜まりに流れ込み、逆にオイルレベルの下降に対しては、油溜まりに溜まっていた油が、連通部を介して流れ出るので、オイルレベルの急激な変動が抑制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動変速機やハイブリッド駆動装置が収納されるケースの油溜まり構造に関する。

自動変速機を搭載した駆動装置においては、バルブボディは、ケースの下部に取り付けられていて、このバルブボディは、下方からオイルパンによって覆われている。オイルパンにはオイルが溜められている（例えば、特許文献１）。

上述のケース内のオイルレベルについては、一般に、エア吸いに起因する油圧の低下を防止するためには、油量を増やす、すなわちオイルレベルが高いほうがよい。ところが油量を増加させて、オイルレベルが上昇すると、プラネタリギヤ等の回転時に発生するオイルの攪拌等によりブリーザ吹きが発生してしまう。この点からはオイルレベルは低い方が好ましい。

特開２００１−２７３１０号公報

しかしながら、オイルはオイルパン内を、車体の傾斜時にはその傾斜方向に応じて、また自動車の加速時には後部に、減速時には前部に移動する。このように、車体の傾斜状態や、加速・減速時には、オイルパン内のオイルが移動するため、オイルレベルは大きく変化する。また、油温の変化によってもオイルレベルは昇降する。すなわちオイルレベルは、油温が高い場合は高く、また低い場合には低くなる。

そして、オイルレベルが大きく変化した場合には、上述のエア吸いによる油圧の低下や、ブリーザ吹きが発生することになる。

このように、油圧の低下及びブリーザ吹きの双方を適宜に防止できるようにオイルレベルを設定することは大変困難である。

本発明は、ケースの下面にオイル溜めを設けることにより、オイルレベルの変化を抑制し、もって上述の課題を解決するようにしたしケースの油溜まり構造を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明（例えば図２〜図４参照）は、被潤滑部材を収納するケース本体（３０）の下面に第１の接合面（Ｈ１）を形成し、前記第１の接合面（Ｈ１）に、バルブボディ（３１）上面に形成された第２の接合面（Ｈ２）を接合させて前記第１の接合面（Ｈ１）と前記第２の接合面（Ｈ２）との間に油路（ａ１〜ａ１５）を構成するとともに、ケース下部における前記バルブボディ（３１）の周囲に油を貯留するケースの油溜まり構造において、
前記第１の接合面（Ｈ１）の周縁部（Ｓ）の内側における前記油路（ａ１〜ａ１５）以外の部分に、ケース上方に向かって延設された凹状の油溜まり（４１〜４９）を形成し、
前記油溜まり（４１〜４９）と前記周縁部（Ｓ）の外側とを連通させて前記油溜まり（４１〜４９）に対する油の出入りを可能とする連通部（４１ａ〜４９ａ）を設けた、
ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のケースの油溜まり構造において、前記連通部（４１ａ〜４９ａ）は、絞り形状を有する、
ことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のケースの油溜まり構造において、前記連通部（４１ａ〜４９ａ）は、前記油溜まり（４１〜４９）における最下部に相当する前記第１の接合面（Ｈ１）から、前記油溜まり（４１〜４９）における最上部近傍まで開口されている、
ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のケースの油溜まり構造において、前記油溜まり（４１〜４９）及び前記連通部（４１ａ〜４９ａ）を、前記周縁部（Ｓ）に沿った複数箇所に設けた、
ことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のケースの油溜まり構造において、前記第１の接合面（Ｈ１）における前側と後側と左側と右側のそれぞれに少なくとも１つの前記油溜まり（４１〜４９）及び前記連通部（４１ａ〜４９ａ）を設けた、
ことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のケースの油溜まり構造において、前記ケース本体（３０）を鋳造によって形成するとともに、前記油溜まり（４１〜４９）を鋳抜きによって形成する、
ことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載のケースの油溜まり構造において、前記連通部（４１ａ〜４９ａ）を鋳抜きによって形成する、
ことを特徴とする。

なお、上記のカッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１の発明によると、例えば、車体の傾斜、自動車の加速・減速、油温の変化等によって、オイルレベルが上昇しようとすると、油の一部が連通部を介して油溜まりに流れ込むので、オイルレベルの上昇が抑制される。逆にオイルレベルが下降しようとすると、油溜まりに溜まっていた油が、連通部を介して流れ出るので、オイルレベルの下降が抑制される。つまり、オイルレベルの急激な変動が抑制される。また被潤滑部材を収納するケースやバルブボディとは別に、油溜まり用のケースを形成する場合に比べ、部品点数低減によるコスト安、装置のコンパクト化の点で優れている。

請求項２の発明によると、連通部は絞り形状を有しているので、オイルレベルの変動がさらに抑制されることになる。

請求項３の発明によると、連通部は油溜まりの最下部から最上部まで開口しているので、例えば、油溜まりに油が流れ込む際に、油溜まりの上部にエアが溜まることがなく油溜まりの外に逃げるので、油が油溜まりに円滑に流入する。

請求項４の発明によると、油溜まり及び連通部を第１の接合面の周縁部の複数箇所に設けることにより、オイルレベルの変動を一層抑制することができる。

請求項５の発明によると、第１の接合面の前後左右のそれぞれに少なくとも１つの油溜まり及び連通部を設けることにより、前側及び後側のものは、例えば、車体の前後方向の傾斜時、及び自動車の加速時・減速時のオイルレベルの変動を抑制することができ、左側及び右側のものは、例えば、車体の左右方向の傾斜時のオイルレベルの変動を抑制することができる。

請求項６の発明によると、油溜まりを、鋳巣を防止するための肉抜きと同時に鋳抜きによって形成することができるので、油溜まりを形成するための特別な工程や加工時間を設ける必要がない。

請求項７の発明によると、連通部を、鋳巣を防止するための肉抜きと同時に鋳抜きによって形成することができるので、連通部を形成するための特別な工程や工数を設ける必要がない。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

＜実施の形態１＞
本発明に係るケースの油溜まり構造は、例えば自動車に搭載されるハイブリッド駆動装置に適用することができる。

図１に示すスケルトン図を参照して、ハイブリッド駆動装置１０全体の概略構成について簡単に説明する。なお、図１中の矢印Ｆ方向が自動車の前側（エンジン側）、また矢印Ｒ方向が自動車の後側（ディファレンシャル装置側）となっている。

図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１０は、前側から後側にかけて順に第１の電気モータ１１、動力分配用プラネタリギヤ１２、第２の電気モータ１３、変速装置１４が配設されている。これらは、いずれもケース１５の内側に収納されるとともに、軸１６（入力軸１７及び出力軸１８の軸心）の周囲に配設されている。なお、ケース１５は、複数の分割ケースを軸方向（軸１６に沿った方向）に前後に接合させることで一体に構成されている。なお、以下の説明で単に「軸方向」といった場合には、軸１６に沿った方向のことをいうものとする。この軸方向は、入力軸１７、出力軸１８、後述の駆動シャフト３１の軸方向とも一致する。

第１の電気モータ１１は、ケース１５に固定されたステータ２０と、このステータ２０の内径側（なお、以下の説明では、ケース１５の径方向の位置について、軸１６に近い側を内径側、遠い側を外径側という。）において回転自在に支持されたロータ２１と、を有している。この第１の電気モータ１１は、そのロータ２１が、後述の動力分配用プラネタリギヤ１２のサンギヤＳ０に連結されている。このような第１の電気モータ１１は、主に、サンギヤＳ０を介して入力される動力に基づいて発電を行い、インバータ（不図示）を介して第２の電気モータ１３を駆動したり、ＨＶバッテリ（ハイブリッド駆動用バッテリ：不図示）に対して充電を行ったりするものである。

動力分配用プラネタリギヤ１２は、入力軸１７に対して同軸状に配置されたシングルピニオンプラネタリギヤによって構成されている。動力分配用プラネタリギヤ１２は、複数のピニオンＰ０を支持するキャリヤＣＲ０と、このピニオンＰ０に噛合するサンギヤＳ０と、ピニオンＰ０に噛合するリングギヤＲ０と、を有している。この動力分配用プラネタリギヤ１２は、そのキャリヤＣＲ０が入力軸１７に連結され、またサンギヤＳ０が第１の電気モータ１１のロータ２１に連結され、さらにリングギヤＲ０が出力軸１８に連結されている。このような動力分配用プラネタリギヤ１２は、入力軸１７を介してキャリヤＣＲ０に入力された動力を、第１の電気モータ１１の回転制御に基づいて、サンギヤＳ０を介して第１の電気モータ１１側と、リングギヤＲ０を介して出力軸１８側とに分配するものである。なお、第１の電気モータ１１に分配された動力は発電用に、一方、出力軸１８に分配された動力は自動車の駆動用に供される。

第２の電気モータ１３は、ケース１５に固定されたステータ２２と、このステータ２２の内径側において回転自在に支持されたロータ２３と、を有している。この第２の電気モータ１３は、そのロータ２３が、後述の変速装置１４のサンギヤＳ１に連結されている。この第２の電気モータ１３は、前述の第１の電気モータ１１と同様、インバータを介してＨＶバッテリに接続されている。しかし、その主たる機能は異なる。すなわち、第２の電気モータ１３は、第１の電気モータ１１が主に発電用に使用されるのとは異なり、主に自動車の動力（駆動力）をアシストするように駆動モータとして機能する。ただし、ブレーキ時等にはジェネレータとして機能して、車輌慣性力を電気エネルギとして回生するようになっている。

変速装置１４は、１個のダブルピニオンプラネタリギヤと、その１個のピニオンを共通とするシングルピニオンプラネタリギヤとからなる、いわゆるラビニョタイプのプラネタリギヤユニット２４を有しており、さらに第１のブレーキＢ１と、第２のブレーキＢ２とを有している。

このうちプラネタリギヤユニット２４は、２個のサンギヤＳ１，Ｓ２と、ピニオンＰ１及び共通のロングピニオンであるピニオンＰ２を支持するキャリヤＣＲ１と、リングギヤＲ１とによって構成されており、２個のピニオンＰ１，Ｐ２のうち、ピニオンＰ１はサンギヤＳ１とリングギヤＲ１とに噛合し、またピニオンＰ２はサンギヤＳ２とピニオンＰ１とに噛合している。このプラネタリギヤユニット２４は、そのリングギヤＲ１が第１のブレーキＢ１に連結され、またサンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２に連結されている。変速装置１４全体としては、入力部材となるサンギヤＳ１が、上述の第２の電気モータ１３のロータ２３に連結され、また出力部材となるキャリヤＣＲ１が、出力軸１８に連結されている。この変速装置１４は、後述のように、第１，第２のブレーキＢ１，Ｂ２のうちの一方を係合しかつ他方を開放し、またこの逆に一方を開放しかつ他方を係合することにより、減速比の異なる２段の減速段に切り換えられるようになっている。つまり、変速装置１４は、上述の第２の電気モータ１３からサンギヤＳ１を介して入力された動力の大きさを変更して、キャリヤＣＲ１，リングギヤＲ０を介して出力軸１８に伝達するようになっている。

上述構成のハイブリッド駆動装置１０においては、エンジンから入力軸１７に入力された動力は、動力分配用プラネタリギヤ１２によって第１の電気モータ１１と、出力軸１８とに分配される。そして、出力軸１８には、変速装置１４を介して第２の電気モータ１３からの駆動力が伝達される。すなわち出力軸１８には、エンジンからの駆動力と、第２の電気モータ１３の駆動力とが合成されて出力されるようになっている。

本実施の形態に係るケースの油溜まり構造は、第２の電気モータ１３の下部に適用されている。

図２，図３，図４を参照して、本実施の形態に係るケースの油溜まり構造を説明する。このうち図２はケース本体を下方から見た図、また図３は図２中の矢印Ａ−Ａ線矢視図、図４は図２中の矢印Ｂ−Ｂ線矢視図である。

これらの図に示すように、ケース本体３０の下面には、第１の接合面Ｈ１を形成されている。なお、図２中では、第１の接合面Ｈ１の周縁部Ｓは、太線で図示している。周縁部Ｓは、複雑に湾曲したり、屈曲したりしているが、全体としては、閉ループを描いている。第１の接合面Ｈ１には、バルブボディ３１がその上面の第２の接合面Ｈ２を下方から油蜜状に接合させている。第１の接合面Ｈ１と第２の接合面Ｈ２との間には、油路ａ１〜ａ１５が形成されている。なお、図２には、これら油路ａ１〜ａ１５のうちのケース部材３０の第１の接合面Ｈ１側に形成される部分を図示しており、バルブボディ３１の第２の接合面Ｈ２側には、これらに対応する部分（不図示）が形成されている。バルブボディ３１には、調圧バルブ（不図示）や前述のブレーキＢ１，Ｂ２用のアクチュエータ（不図示）に送る油圧を制御するためのバルブ（不図示）等が収納されている。

バルブボディ３１は、その下方をオイルパン３２によって覆われている。ケース本体３０には、上述の第１の接合面Ｈ１よりも下方で、かつ外側に位置する第３の接合面Ｈ３が額縁状に形成されていて、オイルパン３２は、この第３の接合面Ｈ３に下方から取り付けられている。オイルパン３２には、油（作動油、潤滑油）Ｏが貯留されている。この油Ｏの表面の高さ、すなわちオイルレベルＯＬは、自動車が平地で停止している状態において、例えば、図３，図４に示す位置となるように設定されている。この位置は、例えば、第１の接合面Ｈ１よりも少し上方、すなわち後述の油溜まり４１〜４９と交差する位置に設定されている。なお、図２中の、周縁部Ｓの外側にある右上がりの斜線を付した部分は、ケース本体３０における被潤滑部材が収納されている部分と、オイルパン３２側とを上下方向に連通させる透孔ｃ１〜ｃ６であり、例えば、バルブボディ３１を介して被潤滑部材に供給された油Ｏは、これら透孔ｃ１〜ｃ６を介してオイルパン３２に回収されるようになっている。

上述のケース本体３０は、例えば、鋳物によって形成されている。この場合、第１の接合面Ｈ１及び油路ａ１〜ａ１５は、最終的には、機械加工（切削加工）によって平滑に形成される。上述の周縁部Ｓの内側には、油路ａ１〜ａ１５のほかに、肉抜き部ｂ１〜ｂ５が形成されている。この肉抜き部ｂ１〜ｂ５は、ケース本体３０を鋳造する際に発生する鋳巣を防止したり、重量を低減したりするために設けるものであり、鋳抜きにより、上方に向けて凹状に形成されている。さらに周縁部Ｓの内側には、油路ａ１〜ａ１５、肉抜き部ｂ１〜ｂ５のほかに、複数の油溜まり４１〜４９が形成されている。

油溜まり４１〜４９は、上述の周縁部Ｓの内側における、油路ａ１〜ａ１５や肉抜きｂ１〜ｂ５以外の部分に、上述の肉抜き部ｂ１〜ｂ５と同様、ケース本体３０の上方に向かって凹状に延設されていて、これも肉抜き部ｂ１〜ｂ５と同様、鋳抜きによって形成されている。また、これら油溜まり４１〜４９には、肉抜き部ｂ１〜ｂ５とは異なり、連通部４１ａ〜４９ａが形成されている。

連通部４１ａ〜４９ａは、周縁部Ｓを切り欠くようにして形成されており、上述の油溜まり４１〜４９と、周縁部Ｓの外側とを連通させている。これにより、油溜まり４１〜４９に対する、周縁部Ｓ外部からの油Ｏの出入りを可能とするものである。これら連通部４１ａ〜４９ａは、それぞれの油溜まり４１〜４９の最下部に相当する第１の接合面Ｈ１から最上部近傍まで開口されている。つまり連通部４１ａ〜４９ａは、その高さ寸法が、それぞれの油溜まり４１〜４９の高さ寸法とほぼ同じとなるように形勢されている。さらに、連通部４１ａ〜４９ａは、油溜まり４１〜４９のうちの、周縁部Ｓに沿った方向の長さに対して短く形成されている。つまり、幅狭な絞り形状に形成されている。

上述構成の油溜まり４１〜４９及び連通部４１ａ〜４９ａは、上述の周縁部Ｓにおける、前側（図２中の左側）と後側（同図中の右側）と左側（同図中の上側）と右側（同図中の下側）のそれぞれに少なくとも１組は配設されている。例えば、前側には連通部４１が、後側には連通部４７〜４９が、左側には連通部４２，４４が、そして右側には連通部４５，４６が配置されている。

次に、本実施の形態に係る油溜まり構造、すなわち油溜まり４１〜４９及び連通部４１ａ〜４９ａの作用について説明する。

油溜まり４１〜４９が上方に凹状に延設され、またこれら油溜まり４１〜４９に対して、連通部４１ａ〜４９ａを介して油Ｏの出入りが可能なので、例えば、車体の傾斜、自動車の加速・減速、油温の変化等によって、オイルレベルＯＬが上昇しようとすると、（油溜まり４１〜４９のうちの）その近傍に配置されている油溜まりに対して、油Ｏの一部が連通部を介して流れ込むので、オイルレベルＯＬの上昇が抑制される。逆にオイルレベルＯＬが下降しようとすると、その近傍に配置されている油溜まりに溜まっていた油が、連通部を介して流れ出るので、オイルレベルの下降が抑制される。つまり、オイルレベルの急激な変動が抑制される。さらに、連通部４１ａ〜４９ａが絞り形状を有しているので、連通部４１ａ〜４９ａを介しての油溜まり４１〜４９に対する油Ｏの出入りが穏やかに行われ、これにより、オイルレベルの急激な変動が一層抑制されることになる。

また、連通部４１ａ〜４９ａが油溜まり４１〜４９とほぼ同じ高さに形成されているので、連通部４１ａ〜４９ａを介して油溜まり４１〜４９に油が流入する際に、油溜まり４１〜４９の上部にエアが溜まることがなくエア抜きが行われるので、油Ｏが円滑に流入する。

さらに、第１の接合面Ｈ１の前後左右（周縁部Ｓの前後左右と同じ）に少なくとも１つの油溜まり及び連通部が設けてあるので、前側及び後側の油溜まり及び連通部により、車体の前後方向の傾斜や、自動車の加速・減速に起因するオイルレベルＯＬの変動を緩和することができる。また、左側及び右側の油溜まり及び連通部により、車体の左右方向の傾斜に起因するオイルレベルＯＬの変動を緩和することができる。

そして、油溜まり４１〜４９及び連通部４１ａ〜４９ａを鋳抜きによって形成しているので、これらを別個に形成する場合に比して、特別な工程、及び加工時間を設ける必要がないので、その分工程が簡略化され、また加工時間が短くなる。

なお、本発明は、これら油溜まり４１〜４９及び連通部４１ａ〜４９は、鋳抜きによって形成する場合に限定されるものではなく、例えば、機械加工（切削加工）によって形成してもよいのはもちろんである。

本発明に係るケースの油溜まり構造が適用されるハイブリッド駆動装置の概略構成を示すスケルトン図である。 ケース本体を下方から見た図である。オイルポンプ近傍の縦断面である。 図２中のＡ−Ａ線矢視図である。 図２中のＢ−Ｂ線矢視図である。

符号の説明

１０ ハイブリッド駆動装置
３０ ケース本体
３１ バルブボディ
４１〜４９ 油溜まり
４１ａ〜４９ａ
連通部
ａ１〜ａ１５油路
Ｈ１ 第１の接合面
Ｈ２ 第２の接合面
Ｏ 油
ＯＬ オイルレベル
Ｓ 周縁部

Claims (7)

1. 被潤滑部材を収納するケース本体の下面に第１の接合面を形成し、前記第１の接合面に、バルブボディ上面に形成された第２の接合面を接合させて前記第１の接合面と前記第２の接合面との間に油路を構成するとともに、ケース下部における前記バルブボディの周囲に油を貯留するケースの油溜まり構造において、
   前記第１の接合面の周縁部の内側における前記油路以外の部分に、ケース上方に向かって延設された凹状の油溜まりを形成し、
   前記油溜まりと前記周縁部の外側とを連通させて前記油溜まりに対する油の出入りを可能とする連通部を設けた、
   ことを特徴とするケースの油溜まり構造。
2. 前記連通部は、絞り形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のケースの油溜まり構造。
3. 前記連通部は、前記油溜まりにおける最下部に相当する前記第１の接合面から、前記油溜まりにおける最上部近傍まで開口されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のケースの油溜まり構造。
4. 前記油溜まり及び前記連通部を、前記周縁部に沿った複数箇所に設けた、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のケースの油溜まり構造。
5. 前記第１の接合面における前側と後側と左側と右側のそれぞれに少なくとも１つの前記油溜まり及び前記連通部を設けた、
   ことを特徴とする請求項４に記載のケースの油溜まり構造。
6. 前記ケース本体を鋳造によって形成するとともに、前記油溜まりを鋳抜きによって形成する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のケースの油溜まり構造。
7. 前記連通部を鋳抜きによって形成する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のケースの油溜まり構造。
   

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