JP2008286247A - Oil level adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両に搭載されているトランスミッションなどの駆動装置内のオイルレベルを調整するためのオイルレベル調整装置に関する。特に、内燃機関およびモータを動力源として併用するハイブリッド車両のトランスミッションにおけるモータ冷却用オイルのレベルを調整するオイルレベル調整装置に関する。 The present invention relates to an oil level adjusting device for adjusting an oil level in a driving device such as a transmission mounted on a vehicle such as an automobile. In particular, the present invention relates to an oil level adjusting device for adjusting the level of motor cooling oil in a transmission of a hybrid vehicle that uses an internal combustion engine and a motor as a power source.
ハイブリッド車両では、モータの熱を冷却するために、油冷方式が採用されることが多い。例えば特許文献1には、モータ室にオイルを貯留し、モータをオイルに浸すことで冷却する技術が開示されている。
In hybrid vehicles, an oil cooling system is often adopted to cool the heat of the motor. For example,
また、ハイブリッド車両のトランスミッションにおいては、モータの熱を冷却するために、モータに積極的にオイルを掛ける油冷方式が採用される。例えば、トランスミッションケースのギヤ室内のオイルキャッチタンク(例えば特許文献2に開示されているようなオイルキャッチタンク。)からモータ室へオイル供給路を設け、オイルキャッチタンク内に貯留されたオイルをモータへ注ぐことによりモータを冷却することが行われる。オイルキャッチタンク内のオイルは、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられたオイルを受け入れたものである。モータ室へ注がれたオイルは、モータ室の底部を経由してギヤ室へ還流され、再びギヤの回転によりオイルキャッチタンクへ送り込まれる。
ところが、車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態によって、オイルキャッチタンクからモータ室に注がれるオイルの流量と、モータ室からギヤ室へ還流されるオイルの流量とのバランスが崩れ、オイルキャッチタンクからモータ室に供給されるオイルの流量が、モータ室からギヤ室へ還流されるオイルの流量より格段に多くなる場合がある。 However, the balance between the flow rate of oil poured from the oil catch tank to the motor chamber and the flow rate of oil recirculated from the motor chamber to the gear chamber is lost depending on the vehicle running condition such as the vehicle speed and the vehicle posture. In some cases, the flow rate of oil supplied from the catch tank to the motor chamber is much higher than the flow rate of oil returned from the motor chamber to the gear chamber.
そうなると、モータ室内に貯留しているオイル(以下「貯留オイル」ともいう。)の油面が上昇してモータのロータの一部が貯留オイルの中に没入し、ロータに貯留オイルの攪拌抵抗ないしは貯留オイルのせん断抵抗が生じるようになる。そうなると、トランスミッションの駆動効率が大幅に悪化し、車両の燃費悪化を招くこととなる。 When this happens, the oil level of the oil stored in the motor chamber (hereinafter also referred to as “stored oil”) rises and a part of the rotor of the motor is immersed in the stored oil, and the stirring oil resistance or the The shear resistance of the stored oil is generated. As a result, the drive efficiency of the transmission is greatly deteriorated, and the fuel consumption of the vehicle is deteriorated.
ロータによる貯留オイルの攪拌抵抗などを防止するために、モータ室に供給されるオイルの流量を抑制することが考えられる。しかし、オイルの流量を抑制すれば、モータの冷却効率が低下し、モータが過熱して車両が走行不能に陥るおそれがある。あるいは、モータが過熱しないように、モータの出力に制限を掛けなければならない。 In order to prevent the stirring resistance of the stored oil by the rotor, it is conceivable to suppress the flow rate of the oil supplied to the motor chamber. However, if the oil flow rate is suppressed, the cooling efficiency of the motor is reduced, and the motor may overheat and the vehicle may not run. Alternatively, the motor output must be limited so that the motor does not overheat.
モータの冷却方式として、上記油冷方式に代えて水冷方式等を採用し、上記問題を解消することも考えられる。しかし、水冷方式は、冷却構造が複雑であることから、コストアップ、重量増などの問題がある。 It is also conceivable to adopt a water cooling method or the like as the motor cooling method instead of the oil cooling method to solve the above problem. However, the water cooling system has problems such as an increase in cost and weight because the cooling structure is complicated.
特許文献1に開示されているモータでは、ロータの形状によりオイルの攪拌抵抗を減らす工夫がなされている。しかし、この技術では、ロータに発生するオイルの攪拌抵抗を多少減らすことはできるものの、完全に解消するまでには至らない。また、この特許文献1の技術では、ロータの構造が複雑になるため、ロータの製造コストが高くつくという点でも問題がある。
In the motor disclosed in
特許文献3には、スクロール圧縮機内のオイルレベルをフロート式機構により一定に維持するための技術が開示されている。しかし、スクロール圧縮機内の構造と車両のトランスミッション内の構造とは大きく相違することから、特許文献3に開示されているフロート機構をそのままトランスミッション内に適用することは困難である。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両のトランスミッションにおけるモータ室内の貯留オイルの油面レベルを一定の範囲に調整することにより、モータのロータによる貯留オイルの攪拌等を防止することを可能にするオイルレベル調整装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and prevents the stored oil from being agitated by the rotor of the motor by adjusting the oil level of the stored oil in the motor chamber in the transmission of the hybrid vehicle to a certain range. An object of the present invention is to provide an oil level adjusting device that makes it possible.
上述の課題を解決するための手段として、本発明のオイルレベル調整装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明のオイルレベル調整装置は、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記オイル供給路を開閉するフロート弁機構と、を備える。前記フロート弁機構は、上下動することにより前記オイル供給路を開閉する弁体と、前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、を備える。さらに、前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記オイル供給路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記オイル供給路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。 As means for solving the above-described problems, the oil level adjusting device of the present invention is configured as follows. That is, the oil level adjusting device of the present invention receives oil splashed by the rotation of the gear in the gear chamber, supplies the oil to the supply chamber through an oil supply path communicating with the supply chamber, and the oil supply A float valve mechanism for opening and closing the path. The float valve mechanism is configured so that the valve body that opens and closes the oil supply path by moving up and down, the floating body that floats on the oil surface in the supply chamber, and the valve body and the floating body are interlocked in the vertical direction. A connecting member that connects the floating body with the valve body on top and a support member that supports the connecting member so that the valve body and the floating body can move up and down; Further, when the oil level in the supply chamber is higher than a predetermined position, the valve body closes the oil supply path, and when the oil level in the supply chamber is lower than a predetermined position, the valve body is in the oil supply path. The floating body and the valve body are spaced apart from each other in the vertical direction so as to open the opening.
かかる構成により、供給室内の油面が上昇すると、油面に浮かぶ浮体が油面とともに上昇し、油面と上下方向に連動する弁体も上昇する。そして、供給室内の油面が所定位置より高くなると、弁体は、オイル供給路を閉塞する。そうすると、供給室内の油面へのオイル供給が停止して、同室内の油面は低下する。その後、供給室内の油面が所定位置より低くなると、弁体は、オイル供給路を開放する。そうすると、供給室内へのオイル供給が再開して、同室内の油面は上昇する。油面が再び所定位置より高くなると上記動作が繰り返され、最終的に、供給室内に貯留しているオイルの油面の高さは一定の範囲内に調整される。 With this configuration, when the oil level in the supply chamber rises, the floating body floating on the oil level rises together with the oil level, and the valve body interlocking with the oil level in the vertical direction also rises. And if the oil level in a supply chamber becomes higher than a predetermined position, a valve body will obstruct | occlude an oil supply path. If it does so, the oil supply to the oil level in a supply chamber will stop, and the oil level in the same chamber will fall. Thereafter, when the oil level in the supply chamber becomes lower than a predetermined position, the valve element opens the oil supply path. Then, the oil supply into the supply chamber is resumed, and the oil level in the chamber rises. When the oil level becomes higher than the predetermined position again, the above operation is repeated, and finally the oil level of the oil stored in the supply chamber is adjusted within a certain range.
また、本発明のオイルレベル調整装置は、以下のように構成されていてもよい。すなわち、本発明のオイルレベル調整装置は、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記ギヤ室と前記供給室とを連通する空気用通路を開閉するフロート弁機構と、を備える。前記フロート弁機構は、上下動することにより、前記空気用通路を開閉する弁体と、前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、を備える。そして、前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記空気用通路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記空気用通路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。 Further, the oil level adjusting device of the present invention may be configured as follows. That is, the oil level adjusting device of the present invention receives oil splashed by the rotation of the gear in the gear chamber and supplies oil to the supply chamber through an oil supply path communicating with the supply chamber, and the gear chamber. And a float valve mechanism for opening and closing an air passage communicating with the supply chamber. The float valve mechanism moves up and down so that the valve body that opens and closes the air passage, the floating body that floats on the oil level in the supply chamber, and the valve body and the floating body are interlocked in the vertical direction. A connecting member that connects the floating body with the valve body on top and a support member that supports the connecting member so that the valve body and the floating body can move up and down; When the oil level in the supply chamber is higher than a predetermined position, the valve body closes the air passage, and when the oil level in the supply chamber is lower than a predetermined position, the valve body is the air passage. The floating body and the valve body are spaced apart from each other in the vertical direction so as to open the opening.
かかる構成により、供給室内の油面が上昇すると、油面に浮かぶ浮体が油面とともに上昇し、油面と上下方向に連動する弁体も上昇する。そして、供給室内の油面が所定位置より高くなると、弁体は、空気用通路を閉塞する。そうすると、供給室内の空気圧がギヤ室内の空気圧より上昇し、供給室内の空気とギヤ室内の空気との間に差圧が生じる。この差圧によって、供給室からギヤ室へのオイルの還流量が増加し、供給室内の油面は低下する。その後、供給室内の油面が所定位置より低くなると、弁体は、空気用通路を開放する。そうすると、前記差圧が次第に解消し、供給室からギヤ室へのオイルの還流量は元の状態に戻って減少し、供給室内の油面は上昇する。油面が再び所定位置より高くなると上記動作が繰り返され、最終的に、供給室内に貯留しているオイルの油面の高さは一定の範囲内に調整される。 With this configuration, when the oil level in the supply chamber rises, the floating body floating on the oil level rises together with the oil level, and the valve body interlocking with the oil level in the vertical direction also rises. When the oil level in the supply chamber becomes higher than a predetermined position, the valve body closes the air passage. Then, the air pressure in the supply chamber rises above the air pressure in the gear chamber, and a differential pressure is generated between the air in the supply chamber and the air in the gear chamber. Due to this differential pressure, the amount of oil recirculated from the supply chamber to the gear chamber increases, and the oil level in the supply chamber decreases. Thereafter, when the oil level in the supply chamber becomes lower than a predetermined position, the valve element opens the air passage. Then, the differential pressure gradually disappears, the amount of oil recirculated from the supply chamber to the gear chamber returns to the original state and decreases, and the oil level in the supply chamber rises. When the oil level becomes higher than the predetermined position again, the above operation is repeated, and finally the oil level of the oil stored in the supply chamber is adjusted within a certain range.
また、本発明のオイルレベル調整装置は、上記した何れかの構成において、前記供給室が、モータが配置されているモータ室であってもよい。 In the oil level adjusting device of the present invention, in any one of the configurations described above, the supply chamber may be a motor chamber in which a motor is disposed.
この構成に係るオイルレベル調整装置によれば、モータ室内に貯留しているオイルの油面がロータに達しないように前記所定位置を設定することで、モータによる貯留オイルの攪拌等を防止することができる。 According to the oil level adjusting apparatus according to this configuration, the predetermined position is set so that the oil level of the oil stored in the motor chamber does not reach the rotor, thereby preventing agitation of the stored oil by the motor. Can do.
本発明に係るオイルレベル調整装置によれば、供給室内の油面を適当なレベルに調整することが可能となり、モータ室内に貯留しているオイルの油面高さがモータのロータに達することを防止することも可能となる。 According to the oil level adjusting device of the present invention, the oil level in the supply chamber can be adjusted to an appropriate level, and the oil level of the oil stored in the motor chamber reaches the rotor of the motor. It can also be prevented.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態では、オイルレベル調整装置をハイブリッド車両におけるフロント駆動ユニットとしてのトランスアクスルに適用した場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, a case where the oil level adjusting device is applied to a transaxle as a front drive unit in a hybrid vehicle will be described as an example.
図1において、1は内燃機関、2は車輪、3はトランスアクスル、4はトランスアクスル3の制御装置である。
In FIG. 1, 1 is an internal combustion engine, 2 is a wheel, 3 is a transaxle, and 4 is a control device for the
内燃機関1の運転に伴い出力軸であるクランクシャフト1aを回転駆動し、トランスアクスル3を介して車輪2を前進駆動または後進駆動させるようになっている。
Along with the operation of the
トランスアクスル3は、いわゆる2モータ式と呼ばれるものであり、主に発電機として機能する第1モータジェネレータ5、主に電動機として機能する第2モータジェネレータ6、動力分割機構7、変速機構8、デファレンシャル9、ダンパ機構10などで構成されている。
The
上記トランスアクスル3の各構成要素5〜10は、ケース3a内に収容されている。ケース3a内には、インプットシャフト11に略直交する方向に延ばされた隔壁L1、L2、L3が設けられている。これら隔壁L1〜L3により、ケース3a内は、第1モータジェネレータ5が設置されている第1モータ室S1と、動力分割機構7、変速機構8、デファレンシャル9などが設置されているギヤ室S2と、第2モータジェネレータ6が設置されている第2モータ室S3とに区画されている。
Each component 5-10 of the said
トランスアクスル3の各構成要素5〜10の基本構成やトランスアクスル3の動作は公知であるので、ここでの詳細な説明は割愛して概略構成を説明する。
Since the basic configuration of each of the
第1、第2のモータジェネレータ5、6は、それぞれインプットシャフト11に外装固定されるロータ5a、6aと、トランスアクスル3のケース3aにロータ5a、6aに対し非接触で対向する状態で固定配置されているステータ5b、6bと、により構成されている。ロータ5a、6aは、永久磁石等で構成されている。また、ステータ5b、6bは、鉄心に回転磁界を形成する三相コイルを巻回した構成を有する。三相コイルに接続されるインバータ(図示省略)を制御装置4で制御することにより、第1、第2のモータジェネレータ5、6を発電機あるいは電動機として機能させるようになっている。
The first and
動力分割機構7は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有し、内燃機関1および第2モータジェネレータ6の少なくとも一方から出力される動力を、カウンタードライブギヤ12、カウンタードリブンギヤ13、ファイナルドライブピニオンギヤ14およびファイナルリングギヤ15を介してデファレンシャル9に伝達する。
The power split
変速機構8は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有し、内燃機関1および第2モータジェネレータ6の少なくとも一方から出力される動力を適宜の減速比で減速して、カウンタードライブギヤ12、カウンタードリブンギヤ13、ファイナルドライブピニオンギヤ14およびファイナルリングギヤ15を介してデファレンシャル9に伝達する。つまり、ここでの変速機構8は、遊星歯車機構を減速機として利用する形態で構成しているが、あくまでも入力される回転動力を変速して出力するものであるから、変速機構と称している。
The speed change mechanism 8 has a single-pinion type planetary gear mechanism, and decelerates the power output from at least one of the
デファレンシャル9は、ツーピニオンタイプからなり、ファイナルリングギヤ15から入力される動力を必要に応じて左右の車輪2、2に分配して伝達する。
The differential 9 is a two-pinion type, and distributes and transmits the power input from the
ダンパー機構10は、クランクシャフト1aとインプットシャフト11との間でのトルク変動を抑制・吸収する。
The
上述したようなトランスアクスル3の各構成要素を収納するケース3a内には、前記各構成要素における潤滑必要部位等を潤滑し、また、第1、第2のモータジェネレータ5、6を冷却するためのオイルが封入されている。潤滑必要部位としては、主として動力分割機構7や変速機構8のギヤ間の噛合部分等が挙げられる。
In the
図2および図3は、ギヤ室S2内の潤滑系、モータ室S1、S3内の油冷却系を説明するための簡略図である。図2は、ギヤ室S2においてインプットシャフト11の軸芯に対して直交した断面を簡略化したものである。構造を理解し易くするために、部材の肉厚等は省略している。図3は、図2のA−A断面である。但し、隔壁L1〜L3およびケース3aには肉厚を付しており、後述するフロート弁機構31の断面化は省略している。
2 and 3 are simplified diagrams for explaining the lubrication system in the gear chamber S2 and the oil cooling system in the motor chambers S1 and S3. FIG. 2 is a simplified cross section orthogonal to the axis of the
図2に示すように、潤滑および冷却用のオイル(図において塗り潰した領域)は、トランスアクスル3のケース3aの底側に貯留しており、ギヤ室S2内のギヤ、例えばファイナルリングギヤ15の回転に伴い跳ね上げられて、前述した潤滑必要部位に導かれるようになっている。また、跳ね上げられたオイルの一部は、ケース3aの上方に設置されたオイルキャッチタンク21に受け入れられ、その中に一時的に貯留され、ここより第1、第2モータ室S1、S3(図3参照)内の第1、第2のモータジェネレータ5、6への油掛け冷却のためにそれぞれ供給される。
As shown in FIG. 2, oil for lubrication and cooling (filled region in the figure) is stored on the bottom side of the
オイルキャッチタンク21は、ケース3aの一部、隔壁L2、L3、およびタンク底壁21a(動力分割機構7、ファイナルドライブピニオンギヤ14などの外径側に沿って形成された底壁)などで構成されている。タンク底壁21aには、ギヤ室S2へオイルを還流させるためのオイル還流孔21bが設けられている。
The
図3に示すように、第1モータ室S1および第2モータ室S3は、ギヤ室S2の両側にそれぞれ隔壁L2、L3に隔てられて配置されている。ギヤ室S2には、ファイナルリングギヤ15の外径側に沿うように、トランスアクスル3のケース3aの底面からファイナルリングギヤ15の中心軸と同程度の高さ位置まで断面弧状に立ち上がった弧状隔壁22が設けられている。この弧状隔壁22によって、ギヤ室S2は、第1ギヤ室S2aと第2ギヤ室S2bとに隔てられているが、弧状隔壁22より上方においては、第1ギヤ室S2aと第2ギヤ室S2bとは互いに通じている。
As shown in FIG. 3, the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 are disposed on both sides of the gear chamber S2 and separated by partition walls L2 and L3, respectively. In the gear chamber S2, an arc-shaped
隔壁L2、L3には、これら隔壁L2、L3をそれぞれ貫通した、オイル供給路23、24、オイル流通路25〜28、空気用通路29、30が設けられている。
The partition walls L2 and L3 are provided with
オイル供給路23、24は、オイルキャッチタンク21に貯留されたオイルをそれぞれ第1モータ室S1、第2モータ室S3へ供給するために設けられており、オイルキャッチタンク21(ギヤ室S2)と第1モータ室S1又は第2モータ室S3とを連通している。
The
オイル流通路25、26は、第2ギヤ室S2bと第1モータ室S1又は第2モータ室S3とを連通しており、相互にこれらの室間でオイルを流通させるために設けられている。
The
オイル流通路27、28は、第1ギヤ室S2aと、第1モータ室S1又は第2モータ室S3とを連通しており、相互にこれらの室間でオイルを流通させるために設けられている。
The
空気用通路29、30は、ギヤ室S2と、第1モータ室S1又は第2モータ室S3とを連通しており、相互にこれらの室間で空気を流通させ、各室間での内圧差の発生を抑えるために設けられている。
The
<オイルレベル調整装置の第1の実施形態>
以下、第1モータ室S1、第2モータ室S3内に貯留されるオイルの油面のレベルを一定の範囲内に調整するオイルレベル調整装置について詳しく説明する。
<First Embodiment of Oil Level Adjusting Device>
Hereinafter, an oil level adjusting device that adjusts the oil level of the oil stored in the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 within a certain range will be described in detail.
本発明の第1の実施の形態に係るオイルレベル調整装置は、主に、オイルキャッチタンク21、フロート弁機構31、31などで構成されている。
The oil level adjusting device according to the first embodiment of the present invention mainly includes an
オイルキャッチタンク21は、前述したように、ギヤ室S2の上方に設置されており、オイルキャッチタンク21の両側に、第1、第2モータ室S1、S3へ通じるオイル供給路23、24が形成されている。
As described above, the
フロート弁機構31は、主に、弁体33、浮体34、連結部材35、支持部36などで構成されている。
The
弁体33は、後述する浮体34の浮力が伝達されて上下動することによりオイル供給路23又は24を開閉するものである。弁体33は、例えばゴム、樹脂、金属など種々の材料で作成することができる。なお、オイル供給路23、24の閉塞は、オイル供給路23、24から第1モータ室S1、第2モータ室S3へのオイル供給量をある程度制限できる程度であればよく、漏れのない完全な閉塞までは要求されない。
The
浮体34は、第1モータ室S1又は第2モータ室S3内に貯留されるオイルの油面に浮かべられている。浮体34は、弁体33および連結部材35の重量を支えつつ油面に浮かぶだけの浮力を有するものであればよい。特に浮体34に使用すべき材料は限定されないが、例えば、発泡樹脂、中空樹脂部材などのように、体積当たりの浮力が大きい材料を使用することが望ましい。フロート弁機構31の省スペース化が図られるからである。
The floating
連結部材35は、弁体33と浮体34とが上下方向に連動するように、弁体33を上に浮体34を下に配してそれらを連結するものである。例えば、図2および図3に示すように、連結部材35には、真直な軸材が使用され、当該連結部材35の上側に弁体33が固定され、当該連結部材35の下側に浮体34が固定されている。
The connecting
支持部36は、弁体33および浮体34が上下動可能なように連結部材35を支持するものである。例えば、図2および図3に示すように、支持部36として、真直な軸材からなる連結部材35を上下にスライド可能に支持する複数個の軸受け36、36が互いに上下に間隔をおいて隔壁L2の第1モータ室S1側、隔壁L3の第2モータ室S3側にそれぞれ固設されている。各フロート弁機構31に設けられる支持部36の個数は図示する2個より増減してもよい。但し、支持部36を1個にする場合は、連結部材35の傾きを防止するために、軸受幅の広いものを採用することが望ましい。
The
上記構成を備えるフロート弁機構31では、浮体34は、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面高さが所定の位置より高いとき、その油面に浮かぶ浮体34に連結されている弁体33が第1モータ室S1、第2モータ室S3側からオイル供給路23、24を閉塞するように、弁体33および浮体34が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
In the
具体的には、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面の高さがロータ5a、6aに達する前に弁体33、33が第1モータ室S1、第2モータ室S3内のオイル供給路23、24をそれぞれ閉塞するように、浮体34と弁体33との上下方向の間隔が定められている。つまり、そうなるように、連結部材35の長さや、連結部材35に対する浮体34および弁体33の固定位置などが定められている。
Specifically, before the oil level in the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 reaches the
<オイルレベル調整装置の作用>
まず、オイルの流れについて図2および図3に基づいて簡単に説明する。第2ギヤ室S2bの底側に貯留されているオイルは、ファイナルリングギヤ15の回転により跳ね上げられ、前述した潤滑必要部位に導かれるとともに、オイルキャッチタンク21内に受け入れられ貯留される。
<Operation of oil level adjusting device>
First, the flow of oil will be briefly described with reference to FIGS. The oil stored on the bottom side of the second gear chamber S2b is splashed up by the rotation of the
オイルキャッチタンク21に貯留されたオイルは、各オイル供給路23、24からそれぞれ、第1モータ室S1、第2モータ室S3に供給され、第1モータジェネレータ5、第2モータジェネレータ6が油冷される。第1モータ室S1、第2モータ室S3に供給され同室の底側に貯留したオイルは、オイル流通路25〜28を通じてギヤ室S2へ還流される。また、オイルキャッチタンク21の底側に設けられたオイル還流孔21bからもギヤ室S2にオイルが還流される。
The oil stored in the
第1ギヤ室S2a内のオイルは、弧状隔壁22の下側に設けられた連通孔22aを通じて、第1ギヤ室S2a内のオイルと第2ギヤ室S2b内のオイルとのヘッド差により、第2ギヤ室S2b側へ送給される。なお、第2ギヤ室S2bのオイルは、ファイナルリングギヤ15の回転により常に上方へ供給されていることにより、第2ギヤ室S2b側の油面は、第1ギヤ室S2aの油面より低下する傾向にあることから、上記連通孔22aでは第1ギヤ室S2aから第2ギヤ室S2b側へオイルが送給される。
The oil in the first gear chamber S2a passes through the
上記オイル供給路23、24、オイル流通路25〜28、空気用通路29、30などの開口面積は、ファイナルリングギヤ15の回転時に、第1ギヤ室S2a、第2ギヤ室S2b、第1モータ室S1および第2モータ室S3の各室にそれぞれバランスよくオイルが貯留されるように定められている。
The opening areas of the
車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態などによって、上記バランスが崩れ、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面が上昇した場合であっても、油面がロータ5a、5bに到達する前に、本発明に係るオイルレベル調整装置により、油面の上昇が抑制されるようになっている。
Even if the balance is lost due to the vehicle speed, the vehicle posture, etc., and the oil level in the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 rises, the oil level remains on the
以下、オイルレベル調整装置の動作、特にそのフロート弁機構31の動作について詳しく説明する。
Hereinafter, the operation of the oil level adjusting device, particularly the operation of the
なお、以下では、第1モータ室S1において、油面が昇降する場合のフロート弁機構31の動作を例に挙げて説明する。第2モータ室S3において油面が昇降する場合のフロート弁機構31の動作については、第1モータ室S1において油面が昇降する場合と動作が同様であるため、その説明は省略する。
Hereinafter, the operation of the
オイルキャッチタンク21からオイル供給路23を通じて第1モータ室S1へ供給されるオイルの流量が、第1モータ室S1からオイル流通路25、27を通じてギヤ室S2へ還流されるオイルの流量より多くなると、第1モータ室S1内の油面X1が上昇する。
When the flow rate of oil supplied from the
第1モータ室S1内の油面X1が上昇すると、当該油面X1に浮かぶ浮体34も上昇し、これに連動して弁体33も上昇する。そうすると、弁体33は、上昇に伴ってオイル供給路23を次第に閉塞する。そして、第1モータ室S1内の油面X1が所定の位置、ここでは、ロータ5aとステータ5bとの間に達したとき、図4および図5に示すように、弁体33は、第1モータ室S1側でオイル供給路23を閉塞し、オイルキャッチタンク21から第1モータ室S1へのオイルの供給は停止ないしは抑制される。
When the oil level X1 in the first motor chamber S1 rises, the floating
なお、第1モータ室S1内の油面X1のみが上昇し、第2モータ室S3内の油面X2が上昇していない場合は、図4および図5に示すように、第2モータ室S3内のフロート弁機構31の弁体33は、オイル供給路24を開放した状態を維持する。
When only the oil level X1 in the first motor chamber S1 rises and the oil level X2 in the second motor chamber S3 does not rise, as shown in FIGS. 4 and 5, the second motor chamber S3 The
第1モータ室S1内のフロート弁機構31の弁体33によって、オイル供給路23が閉塞されている間にも、第1モータ室S1からオイル流通路25、27を通じてギヤ室S2へオイルが還流されるため、第1モータ室S1内の油面X1は次第に低下する。この油面X1の低下に伴って、油面X1に浮かぶ浮体34も低下し、これに連動して弁体33も低下してオイル供給路23を次第に開放する。そして、フロート弁機構31は、図2および図3に示したような状態に戻る。再度、第1モータ室S1内の油面X1が上昇した場合は、フロート弁機構31は、上記の動作を繰り返す。
Even when the
このようにフロート弁機構31が動作することにより、第1モータ室S1内の油面X1はある一定の範囲に調整することができ、第1モータジェネレータ5のロータ5aの一部がオイル中に没入して、第1モータジェネレータ5にオイルの攪拌抵抗が発生してしまうことを防止することができる。勿論、第2モータ室S3内の油面X2も第2モータ室S3内のフロート弁機構31等の動作により、ある一定の範囲に調整されるようになっている。
By operating the
<オイルレベル調整装置の第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置について図6〜図9を参照しつつ説明する。なお、第1の実施の形態において説明した構成と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
<Second Embodiment of Oil Level Adjusting Device>
Hereinafter, an oil level adjusting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to the structure demonstrated in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図6および図7に示すように、本発明の第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置は、主に、オイルキャッチタンク21、フロート弁機構51、51、隔壁L2、L3にそれぞれ設けられた空気用通路29、30などで構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the oil level adjusting device according to the second embodiment of the present invention is mainly provided in the
フロート弁機構51は、主に、弁体33、浮体34、連結部材35A、支持部36などで構成されている。弁体33は、浮体34の浮力が伝達されて上下動することにより空気用通路29、30を開閉するものである。弁体33は、例えばゴム、樹脂、金属など種々の材料で作成することができる。なお、空気用通路29、30の閉塞は、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の空気圧をギヤ室S2よりある程度高くすることができればよく、空気用通路29、30を完全に漏れなく閉塞することまでは要求されない。
The
浮体34、連結部材35Aおよび支持部36については、第1の実施の形態で説明したものと同様のものであり、同様の機能を果たすものである。
The floating
上記構成を備えるフロート弁機構51では、浮体34は、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面高さが所定の位置より高いとき、その油面に浮かぶ浮体34に連結されている弁体33が第1モータ室S1、第2モータ室S3側から隔壁L2、L3に設けられている空気用通路29、30をそれぞれ閉塞するように、弁体33および浮体34が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
In the
具体的には、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面の高さがロータ5a、6aに達する前に弁体33、33が第1モータ室S1、第2モータ室S3側から空気用通路29、30をそれぞれ閉塞するように、浮体34と弁体33との上下方向の間隔が定められている。つまり、そうなるように、連結部材35Aの長さや、連結部材35Aに対する浮体34および弁体33の固定位置などが定められている。
Specifically, before the oil level in the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 reaches the
なお、本実施の形態においては、何れのオイル流通路25〜28も、ロータ5a、6aの下端より低い位置に設けられている。第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面の高さが前記所定の位置に達したときに、オイル流通路25〜28をオイルの中に没入させて、オイル流通路25〜28を通じて第1モータ室S1、第2モータ室S3からギヤ室S2側へ空気が流れ出ないようにするためである。
In the present embodiment, any of the
また、本実施の形態においては、第1モータ室S1および第2モータ室S3には、オイル供給路23、24、空気用通路29、30、オイル流通路25〜28以外に、ギヤ室S2と空気を出入りさせるための孔、通路は設けられていない。さらに、第1モータ室S1および第2モータ室S3には、ギヤ室S2以外の空間と空気を出入りさせるための孔、通路も有していない。
In the present embodiment, the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 include the gear chamber S2 in addition to the
<オイルレベル調整装置の作用>
車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態などによって、各室に貯留されるオイルのバランスが崩れ、第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面が上昇した場合であっても、油面がロータ5a、5bに到達する前に、本発明の第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置により、油面の上昇が抑制されるようになっている。
<Operation of oil level adjusting device>
Even when the balance of the oil stored in each chamber is lost due to the vehicle speed, the vehicle posture, etc., and the oil level in the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3 rises. Before the oil level reaches the
以下、第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置の動作、特にそのフロート弁機構51の動作について詳しく説明する。なお、以下においては、第1モータ室S1において、油面が昇降する場合のフロート弁機構51の動作を例に挙げて説明する。第2モータ室S3において油面が昇降場合のフロート弁機構51の動作については、第1モータ室S1において油面が昇降する場合と動作が同様であるため、その説明は省略する。
Hereinafter, the operation of the oil level adjusting device according to the second embodiment, particularly the operation of the
オイルキャッチタンク21からオイル供給路23を通じて第1モータ室S1へ供給されるオイルの流量が、第1モータ室S1からオイル流通路25、27を通じてギヤ室S2へ還流されるオイルの流量より多くなると、第1モータ室S1内の油面X1が上昇する。
When the flow rate of oil supplied from the
第1モータ室S1内の油面X1が上昇すると、当該油面X1に浮かぶ浮体34も上昇し、これに連動して弁体33も上昇する。そうすると、弁体33は、上昇に伴って空気用通路29を次第に閉塞する。そして、第1モータ室S1内の油面X1が所定の位置、ここでは、ロータ5aとステータ5bとの間に達したとき、図8および図9に示すように、弁体33は、第1モータ室S1側で空気用通路29を閉塞する。
When the oil level X1 in the first motor chamber S1 rises, the floating
弁体33により空気用通路29の開口面積が絞られて閉塞される過程において、第1モータ室S1内の油面X1が上昇しつつ、オイル流通路25、27は、第1モータ室S1内のオイル中に没入されることから、第1モータ室S1内の空気はほぼ密閉された状態で圧縮されて行く。これに伴って、第1モータ室S1内の空気圧が上昇し、第1モータ室S1とギヤ室S2との間で内圧差が生じる。つまり、第1モータ室S1内の空気圧がギヤ室S2内の空気圧より高くなる。
In the process of closing and closing the opening area of the
そして、第1モータ室S1とギヤ室S2との内圧差により、オイル流通路25、27を通じて第1モータ室S1からギヤ室S2へオイルが流出し、あるいは流出しているオイルの流量が増加する。その結果、第1モータ室S1内の油面X1は低下する一方、ギヤ室S2内の油面X3は上昇する。第1モータ室S1内の油面X1の低下に伴って、油面X1に浮かぶ浮体34も低下し、これに連動して弁体33も低下して空気用通路29は次第に開放される。そして、フロート弁機構51は、図6および図7に示したような状態に戻る。再度、第1モータ室S1内の油面X1が上昇した場合は、フロート弁機構51は、上記の動作を繰り返す。
Then, due to the internal pressure difference between the first motor chamber S1 and the gear chamber S2, the oil flows from the first motor chamber S1 to the gear chamber S2 through the
このようにフロート弁機構51が動作することにより、第1モータ室S1内の油面X1は、ある一定の範囲に調整することができ、第1モータジェネレータ5のロータ5aの一部がオイル中に没入して、第1モータジェネレータ5にオイルの攪拌抵抗が発生してしまうことを防止することができる。勿論、第2モータ室S3内の油面X2も第2モータ室S3内のフロート弁機構51等の動作により、ある一定の範囲に調整されるようになっている。
By operating the
以上に説明した第1および第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置によれば、オイルキャッチタンク21からオイルが供給される供給室である第1モータ室S1、第2モータ室S3内の油面X1、X2を適当なレベルに調整することができる。その結果、第1モータ室S1、第2モータ室S3内に貯留しているオイルの油面X1、X2の高さがモータジェネレータ5、6のロータ5a、6aに達することを防止でき、ロータ5a、6aによるオイル攪拌抵抗等の発生を防止することができる。
According to the oil level adjusting apparatus according to the first and second embodiments described above, the first motor chamber S1 and the second motor chamber S3, which are supply chambers to which oil is supplied from the
また、第1および第2の実施の形態に係るオイルレベル調整装置のフロート弁機構31、51は、少ないスペースでも設置可能であるため、ハイブリッド車両のトランスアクスルなどのように、空きスペースが少ないトランスミッションケース内でも、大きな設計変更を要することなく、設置することができる。
Further, since the
本発明は、例えばハイブリッド車両のトランスアクスルにおけるモータ室内の油面レベルを調整するオイルレベル調整装置に適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, an oil level adjusting device that adjusts the oil level in a motor chamber in a transaxle of a hybrid vehicle.
S1 第1モータ室(供給室)
S2 ギヤ室
S3 第2モータ室(供給室)
5a、6a ロータ
15 ファイナルリングギヤ(ギヤ)
21 オイルキャッチタンク
23、24 オイル供給路
29、30 空気用通路
31、51 フロート弁機構
33 弁体
34 浮体
35 連結部材
36 支持部
S1 First motor chamber (supply chamber)
S2 Gear chamber S3 Second motor chamber (supply chamber)
5a,
21
Claims (3)
前記フロート弁機構は、
上下動することにより前記オイル供給路を開閉する弁体と、
前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、
前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、
前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、
を備え、
前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記オイル供給路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記オイル供給路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とするオイルレベル調整装置。 An oil catch tank that receives oil splashed by the rotation of the gear in the gear chamber and supplies oil to the supply chamber through an oil supply passage communicating with the supply chamber, and a float valve mechanism that opens and closes the oil supply passage An oil level adjusting device,
The float valve mechanism is
A valve body that opens and closes the oil supply path by moving up and down;
A floating body floating on the oil level in the supply chamber;
A connecting member that connects the floating body and the valve body on the bottom so that the valve body and the floating body are interlocked in the vertical direction;
A support portion for supporting the connecting member so that the valve body and the floating body can move up and down;
With
When the oil level in the supply chamber is higher than a predetermined position, the valve element closes the oil supply path, and when the oil level in the supply chamber is lower than a predetermined position, the valve element opens the oil supply path. Thus, the oil level adjusting device is characterized in that the floating body and the valve body are spaced apart from each other in the vertical direction.
前記フロート弁機構は、
上下動することにより、前記空気用通路を開閉する弁体と、
前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、
前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、
前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、
を備え、
前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記空気用通路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記空気用通路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とするオイルレベル調整装置。 An oil catch tank that receives oil splashed by the rotation of the gear in the gear chamber and supplies the oil to the supply chamber through an oil supply passage that communicates with the supply chamber, and an air passage that connects the gear chamber and the supply chamber An oil level adjusting device comprising: a float valve mechanism that opens and closes,
The float valve mechanism is
A valve body that opens and closes the air passage by moving up and down;
A floating body floating on the oil level in the supply chamber;
A connecting member that connects the floating body and the valve body on the bottom so that the valve body and the floating body are interlocked in the vertical direction;
A support portion for supporting the connecting member so that the valve body and the floating body can move up and down;
With
When the oil level in the supply chamber is higher than a predetermined position, the valve body closes the air passage, and when the oil level in the supply chamber is lower than a predetermined position, the valve body opens the air passage. Thus, the oil level adjusting device is characterized in that the floating body and the valve body are spaced apart from each other in the vertical direction.
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