JP2009286188A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機が上部に配置される場合に、回転電機を適切に、かつ簡素な構成で冷却できる動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】一方の端部に開口部が設けられたケース本体７１と、開口部を閉塞するカバー部材７２とで形成される第二収容部Ｇ３の上部に回転電機９が配置されている。第一貯留部３０よりも回転電機９側の位置に、ケース本体とカバー部材とで潤滑油を貯留する第二貯留部５０が形成されている。ケース本体には、回転電機のステータ２５におけるカバー部材側の端部が固定される取付部７１ａが、ステータの外周部と第一貯留部との間の位置に、回転電機の周方向に沿って形成され、カバー部材には、取付部へ向けて突出し、カバー部材が開口部を閉塞した状態で取付部と当接する突出部５１が形成されている。第二貯留部は、取付部と、カバー部材における突出部よりも鉛直方向上方の部分とに囲まれた空間である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、特に、隔壁によって仕切られた第一収容部と第二収容部とを有するケースと、第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、第二収容部に収容され、第一の駆動源とは異なる駆動源であって、伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、第一収容部と連通された第一貯留部とを備え、第二収容部内における鉛直方向の上方に回転電機が配置される動力伝達装置に関する。

駆動源として、第一の駆動源（例えば、内燃機関）と、第一の駆動源とは異なる回転電機とを有する車両が知られている。このような車両の動力伝達装置において、第一の駆動源と車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構を収容する第一収容部と、伝達機構との間で動力を伝達する回転電機を収容する第二収容部とが、ケース内において隔壁により仕切られている場合がある。

第二収容部における鉛直方向の下部には、潤滑油を貯留する貯留部が設けられる。回転電機に供給されて回転電機を冷却した潤滑油は、貯留部に落下して貯留部に貯留される。貯留部は、例えば、第一収容部と連通されており、貯留部と第一収容部との間で潤滑油の流通が可能である。

このような動力伝達装置として、例えば、特許文献１には、ステータと、該ステータ内で回転するロータシャフトを有するロータとからなるモータと、前記ロータシャフトの回転を車輪へ伝達するギヤ部と、前記モータおよびギヤ部を収納するケースと、からなり、該ケースは、前記モータを収納するモータ室と前記ギヤ部を収納するギヤ室とを隔てる隔壁を有し、該隔壁には、前記モータ室の下方部とギヤ室とを連通するオリフィスが形成された電気自動車用駆動装置が開示されている。

特開平９−２２６３９４号公報

効果的に回転電機を冷却するために、貯留部に貯留された潤滑油に回転電機（例えば、コイルエンドの部分）を浸けることが考えられるが、回転電機の配置によっては、このように貯留部の潤滑油で回転電機を冷却することが困難となる場合がある。例えば、回転電機が第二収容部における鉛直方向の上部に配置される場合である。この場合に、貯留部のオイルレベルを上げて回転電機を冷却しようとすると、伝達機構において潤滑油による攪拌抵抗が増加するなどの問題が生じてしまう。貯留部のオイルレベルを上昇させると、これに対応して、伝達機構が収容された第一収容部のオイルレベルが上昇してしまい、ギヤ等の回転物が潤滑油に浸かって攪拌抵抗が増大してしまう。

回転電機が第二収容部における鉛直方向の上部に配置されている場合に、潤滑油により回転電機を適切に冷却できることが望まれている。

また、コスト低減等の観点からは、より簡素な構成、例えば、より少ない部品点数で回転電機を冷却できることが望まれる。

本発明の目的は、ケースと、ケースを一方の端部側と他方の端部側とに仕切る隔壁と、隔壁と、隔壁よりも他方の端部側のケースとにより形成される第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、隔壁と、隔壁よりも一方の端部側のケースとにより形成される第二収容部に収容され、第一の駆動源とは異なる駆動源であって、伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、第一収容部と連通された第一貯留部とを備え、回転電機が第二収容部内における第一貯留部よりも鉛直方向の上方の位置に配置される動力伝達装置において、回転電機を適切に、かつ、簡素な構成で冷却できる動力伝達装置を提供することである。

本発明の動力伝達装置は、一方の端部に開口部が設けられたケース本体と、前記開口部を閉塞するカバー部材とを有するケースと、前記ケース本体を前記一方の端部側と他方の端部側とに仕切る隔壁と、前記隔壁と、前記隔壁よりも前記他方の端部側の前記ケース本体とにより形成される第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と前記車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、前記隔壁と、前記隔壁よりも前記一方の端部側の前記ケース本体と、前記カバー部材とにより形成される第二収容部に収容され、前記第一の駆動源とは異なる前記駆動源であって、前記伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、前記第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、前記第一収容部と連通された第一貯留部とを備え、前記回転電機が、前記第二収容部内における前記第一貯留部よりも鉛直方向の上方の位置に配置され、前記回転電機の軸方向の両端部のうち、前記カバー部材側の端部が、前記開口部に露出している動力伝達装置であって、前記第二収容部内における前記第一貯留部よりも前記回転電機側に位置し、前記ケース本体と前記カバー部材とで形成され、前記潤滑油を貯留する第二貯留部と、前記第二貯留部に前記潤滑油を供給する供給手段と、前記第二貯留部に設けられ、前記第二貯留部に貯留された前記潤滑油を前記第一貯留部に排出する排出口とを備え、前記ケース本体には、前記回転電機のステータにおける前記カバー部材側の端部が固定される取付部が、前記ステータの外周部と前記第一貯留部との間の位置に、前記回転電機の周方向に沿って形成され、前記カバー部材には、前記取付部へ向けて突出する凸形状をなし、前記カバー部材が前記開口部を閉塞した状態において前記取付部と当接する突出部が形成され、前記第二貯留部は、前記取付部と、前記カバー部材における前記突出部よりも鉛直方向上方の部分とに囲まれた空間であることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記ステータにおける前記カバー部材側の端部は、取付部材を介して前記ケース本体に固定されており、前記取付部は、前記取付部材を含むことを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記排出口の位置は、前記第二貯留部に貯留された前記潤滑油の油面が、前記ステータの内周部よりも前記第一貯留部側となるように設定されていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記排出口と前記第一貯留部との間の前記カバー部材には、前記第二貯留部から前記第一貯留部へ向かう方向に沿って設けられ、前記ケース本体へ向けて突出する第二突出部が形成されており、前記第二突出部において、前記第一貯留部に近い部分と比較して、前記第一貯留部から遠い部分が前記ケース本体へ向けて大きく突出していることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置において、前記ケースは、前記カバー部材における前記回転電機と対向する側と反対側の壁面である外壁面が前記車両の側方を向くように前記車両に搭載されるものであって、前記外壁面には、前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記車両の側方に向けて突出する第三突出部が少なくとも一つ形成されていることを特徴とする。

本発明の動力伝達装置は、一方の端部に開口部が設けられたケース本体と、開口部を閉塞するカバー部材とを有するケースと、ケース本体を一方の端部側と他方の端部側とに仕切る隔壁と、隔壁と、隔壁よりも他方の端部側のケース本体とにより形成される第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、隔壁と、隔壁よりも一方の端部側のケース本体と、カバー部材とにより形成される第二収容部に収容され、第一の駆動源とは異なる駆動源であって、伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、第一収容部と連通された第一貯留部とを備え、回転電機が、第二収容部内における第一貯留部よりも鉛直方向の上方の位置に配置される動力伝達装置であって、回転電機の軸方向の両端部のうち、カバー部材側の端部が、開口部に露出している。動力伝達装置は、第二収容部内における第一貯留部よりも回転電機側に位置し、ケース本体とカバー部材とで形成され、潤滑油を貯留する第二貯留部と、第二貯留部に潤滑油を供給する供給手段と、第二貯留部に設けられ、第二貯留部に貯留された潤滑油を第一貯留部に排出する排出口とを備える。

ケース本体には、回転電機のステータにおけるカバー部材側の端部が固定される取付部が、ステータの外周部と第一貯留部との間の位置に、回転電機の周方向に沿って形成されている。また、カバー部材には、取付部へ向けて突出する凸形状をなし、カバー部材が開口部を閉塞した状態において取付部と当接する突出部が形成されている。第二貯留部は、取付部と、カバー部材における突出部よりも鉛直方向上方の部分とに囲まれた空間である。第二貯留部が設けられることで、第一貯留部に貯留される潤滑油のオイルレベルを大きく上昇させることなく、供給手段により供給されて第二貯留部に貯留される潤滑油によって回転電機を適切に冷却することができる。また、カバー部材とケース本体とで第二貯留部を形成するため、部品点数の増加を抑制し、簡素な構成で回転電機を効率的に冷却することができる。

以下、本発明の動力伝達装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図８を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、隔壁によって仕切られた第一収容部と第二収容部とを有するケースと、第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、第二収容部に収容され、第一の駆動源とは異なる駆動源であって、伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、第一収容部と連通された第一貯留部とを備え、第二収容部内における鉛直方向の上方に回転電機が配置される動力伝達装置に関する。

本実施形態の動力伝達装置では、第２のモータジェネレータ（図３の符号９参照）を収容する空間（図３の符号Ｇ３参照）において、鉛直方向の下方に設けられたオイルストレーナ室（図３の符号３０参照）とは別に、第２のモータジェネレータ９を冷却する油溜り（図３の符号５０参照）が設けられる。油溜り５０は、動力伝達装置のケース本体としてのエクステンションハウジング（図３の符号７１参照）と、エクステンションハウジング７１の開口部を閉塞するエンドカバー（図３の符号７２参照）とで形成されている。

エクステンションハウジング７１には、第２のモータジェネレータ９のステータ（図３の符号２５参照）におけるエンドカバー７２側の端部が固定される取付部（図３の符号７１ａ参照）が形成されている。一方、エンドカバー７２には、取付部７１ａへ向けて突出し、取付部７１ａに当接する突出部（図３の符号５１参照）が形成されている。油溜り５０は、取付部７１ａと、エンドカバー７２における突出部５１よりも上方の部分とに囲まれた空間である。

油溜り５０が設けられることで、オイルストレーナ室３０のオイルレベルを上昇させることなく、油溜り５０に貯留される潤滑油により、第２のモータジェネレータ９を適切に冷却することができる。また、エンドカバー７２と、エクステンションハウジング７１とで油溜り５０を形成するため、部品点数の増加を抑制し、簡素な構成で低コストに第２のモータジェネレータ９を冷却することができる。

図１は、この発明の一実施形態が適用されたＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車の動力伝達装置１００を示すスケルトン図である。図１において、１はエンジン（第一の駆動源）であり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。

この実施形態においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト２は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。

エンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース（ケース）４が取り付けられている。トランスアクスルケース４は、エンジン側ハウジング（ケース本体）７０と、エクステンションハウジング（ケース本体）７１と、エンドカバー（カバー部材）７２とを有している。これらエンジン側ハウジング７０およびエクステンションハウジング７１およびエンドカバー７２は、アルミニウムなどの金属材料を成形加工したものである。また、エンジン側ハウジング７０の一方の開口端７３とエンジン１とが接触した状態で、エンジン１とエンジン側ハウジング７０とが相互に固定されている。

また、エンジン側ハウジング７０とエンドカバー７２との間に、エクステンションハウジング７１が配置されている。さらに、エンジン側ハウジング７０の他方の開口端７４と、エクステンションハウジング７１の一方の開口端７５とが接触した状態で、エンジン側ハウジング７０とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。さらにまた、エクステンションハウジング７１の他方の開口端（開口部）７６を塞ぐようにエンドカバー７２が取り付けられて、エンドカバー７２とエクステンションハウジング７１とが相互に固定されている。

トランスアクスルケース４の内部Ｇ１には、インプットシャフト５、第１のモータジェネレータ６、動力合成機構７、変速機構８、第２のモータジェネレータ（回転電機）９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同心状に配置されている。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。

フライホイール３とインプットシャフト５との動力伝達状態を制御するクラッチ１１が設けられている。また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。第１のモータジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータジェネレータ９は、第１のモータジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。

すなわち、エンジン１と第２のモータジェネレータ９との間に第１のモータジェネレータ６が配置されている。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。第１のモータジェネレータ６および第２のモータジェネレータ９に電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。

第１のモータジェネレータ６の配置位置および第１のモータジェネレータ６の構成を具体的に説明する。エンジン側ハウジング７０の内面には、エンジン１側に向けて延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた隔壁７７が形成されている。さらに、隔壁７７に対してケースカバー７８が固定されている。このケースカバー７８は、エンジン１から離れる方向に延ばされ、ついで、インプットシャフト５側に向けて延ばされた形状を有している。そして、隔壁７７とケースカバー７８とにより取り囲まれた空間Ｇ２に、第１のモータジェネレータ６が配置されている。第１のモータジェネレータ６は、トランスアクスルケース４側に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。ステータ１３は、隔壁７７に固定された鉄心１５と、鉄心１５に巻かれたコイル１６とを有している。

ステータ１３およびロータ１４は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、インプットシャフト５の軸線方向に積層されている。そして、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６のコイル１６の両端間が、インプットシャフト５の軸線方向における第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１である。一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されている。ロータ１４は、中空シャフト１７の外周側に連結されている。

また、動力合成機構（言い換えれば動力分配機構）７は、第１のモータジェネレータ６と第２のモータジェネレータ９との間に設けられている。動力合成機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心状に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に係合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同心状に配置された環状部材（言い換えれば円筒部材）２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ２３が形成されている。

第２のモータジェネレータ９は、カウンタドライブギヤ２３よりもエンジン１から遠い位置に設けられている。第２のモータジェネレータ９のロータ２６がＭＧシャフト４５の外周に連結されており、ＭＧシャフト４５は車両の幅方向にほぼ水平に配置されている。このＭＧシャフト４５とインプットシャフト５および中空シャフト１７とが非同心状に配置されている。言い換えると、ＭＧシャフト４５の中心軸線の位置は、インプットシャフト５の中心軸線の位置とは異なる。さらに言い換えれば、ＭＧシャフト４５とインプットシャフト５および中空シャフト１７とが、その半径方向にオフセットされている。

第２のモータジェネレータ９の配置位置および第２のモータジェネレータ９の構成を具体的に説明する。エクステンションハウジング７１の内面には、ＭＧシャフト４５側に向けて延ばされた隔壁７９が形成されている。トランスアクスルケース４内は、隔壁７９により、開口端７６が設けられた一方の端部側と他方の端部側とに仕切られている。そして、エクステンションハウジング７１と隔壁７９とエンドカバー７２とにより取り囲まれた空間（第二収容部）Ｇ３に、第２のモータジェネレータ９が配置されている。第２のモータジェネレータ９の軸方向の両端部のうち、エンドカバー７２側の端部は、開口端７６に露出している。また、エンジン側ハウジング７０とエクステンションハウジング７１と隔壁７９とにより形成された空間（第一収容部）Ｇ４には、エンジン１と後述するフロントドライブシャフト４３との間の動力の伝達を行う伝達機構（５，７，２３，３５，３６，３７等）が収容される。

第２のモータジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。ステータ２５は、鉄心２７と、鉄心２７に巻かれたコイル２８とを有している。ステータ２５およびロータ２６は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、ＭＧシャフト４５の軸線方向に積層されている。第２のモータジェネレータ９の軸線方向の両端部は、隔壁７９およびエンドカバー７２とそれぞれ対向している。そして、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９のコイル２８の両端間が、ＭＧシャフト４５の軸線方向における第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２に相当する。

上記のように、第１のモータジェネレータ６と第２のモータジェネレータ９とは、ＭＧシャフト４５およびインプットシャフト５ならびに中空シャフト１７の軸線方向において異なる位置に配置されている。より具体的には、軸線方向において、第１のモータジェネレータ６の配置領域Ｌ１と、第２のモータジェネレータ９の配置領域Ｌ２とが、重ならないように、各モータジェネレータの配置位置が設定されている。また、第１のモータジェネレータ６の回転中心（中心軸線）と、第２のモータジェネレータ９の回転中心（中心軸線）とが各シャフトの半径方向に位置ずれしている。

ＭＧシャフト４５における動力合成機構７側の端部にはギヤ４６が形成されている。ギヤ４６は、カウンタドライブギヤ２３と係合している。カウンタドライブギヤ２３とギヤ４６とは、ギヤ４６からカウンタドライブギヤ２３に動力が伝達される場合の変速比が“１”より大きくなるように構成されている。これらのギヤ４６およびカウンタドライブギヤ２３により、変速機構８が構成されている。第２のモータジェネレータ９の動力がＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されて環状部材２２に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。

一方、前記トランスアクスルケース４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタシャフト３４が設けられている。カウンタシャフト３４には、カウンタドリブンギヤ３５およびファイナルドライブピニオンギヤ３６が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ２３とカウンタドリブンギヤ３５とが係合されている。さらに、トランスアクスルケース４の内部にはデファレンシャル３７が設けられており、デファレンシャル３７は、デフケース３８の外周側に形成されたファイナルリングギヤ３９と、デフケース３８に対してピニオンシャフト４０を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４１と、複数のピニオンギヤ４１に係合されたサイドギヤ４２と、サイドギヤ４２に連結された２本のフロントドライブシャフト（駆動軸）４３とを有している。各フロントドライブシャフト４３には前輪４４が連結されている。このように、トランスアクスルケース４の内部に、変速機構８およびデファレンシャル３７を一括して組み込んだ、いわゆるトランスアクスルを構成している。

ここで、図２を参照して、トランスアクスルケース４内の各軸の配置について説明する。

各軸５，３４，４３，４５の配置は、次のとおりである。インプットシャフト５を基準として、ＭＧシャフト４５はその斜め上方に配置されている。言い換えると、ＭＧシャフト４５の中心軸線Ｃ４は、インプットシャフト５の中心軸線Ｃ３よりも上方に位置している。また、インプットシャフト５を基準として、カウンタシャフト３４は斜め下方に配置されている。フロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５と比較して、カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、わずかに下方に位置している。カウンタシャフト３４の中心軸線Ｃ６は、インプットシャフト５の中心軸線Ｃ３とフロントドライブシャフト４３の中心軸線Ｃ５とを結ぶ仮想線Ｌ４よりも下方に位置している。ＭＧシャフト４５をトランスアクスルケース４内の上部、カウンタシャフト３４を下部に配置することで、全体として各軸５，３４，４３，４５をコンパクトに配置することができる。これにより、ＨＶの大きな課題であるコスト低減や、車両搭載性の向上、質量低減による燃費向上等の大きなメリットが得られる。

各軸５，４５，４３，３４の回転方向は、図２に矢印Ａ３からＡ６でそれぞれ示した方向である。つまり、フロントドライブシャフト４３は、中心軸線Ｃ５の下方において図２の右方向に回転し、カウンタシャフト３４は、中心軸線Ｃ６の下方において図２の左方向に回転する。言い換えると、フロントドライブシャフト４３の回転方向とカウンタシャフト３４の回転方向とが、それぞれの中心軸線よりも下方の領域で互いに離間する方向である。なお、図示の回転方向は、車両の前進時のものである。また、本実施形態の説明における上下方向とは、特にことわりのない限り、車両に搭載された状態における上下方向（鉛直方向）を意味している。

本実施形態の動力伝達装置１００では、トランスアクスルケース４内の下部に溜まった潤滑油は、ファイナルリングギヤ３９で掻き揚げられて（矢印Ｙ２参照）トランスアクスルケース４内の上部に設けられたオイルキャッチタンク（供給手段）３２に送られる。オイルキャッチタンク３２からは、トランスアクスルケース４内の潤滑箇所（被潤滑部）や冷却箇所に向けて適宜の流量で潤滑油が滴下される。第２のモータジェネレータ９は、オイルキャッチタンク３２から供給された潤滑油により冷却される。

上記のように構成されたハイブリッド車においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４４に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータジェネレータ６、第２のモータジェネレータ９が制御される。エンジン１から出力されるトルクを前輪に伝達する場合は、クラッチ１１が係合される。すると、クランクシャフト２の動力（言い換えればトルク）がインプットシャフト５を介してキャリヤ２１に伝達される。

キャリヤ２１に伝達されたトルクは、リングギヤ１９、環状部材２２、カウンタドライブギヤ２３、カウンタドリブンギヤ３５、カウンタシャフト３４、ファイナルドライブピニオンギヤ３６、デファレンシャル３７を介して前輪４４に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２１に伝達する際に、第１のモータジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。

さらに、第２のモータジェネレータ９を電動機として駆動させ、その動力を動力合成機構７に伝達することができる。第２のモータジェネレータ９の動力がＭＧシャフト４５を介してギヤ４６に伝達されると、ギヤ４６の回転速度が減速されて環状部材２２に伝達される。すなわち、第２のモータジェネレータ９のトルクが増幅されて動力合成機構７に伝達される。このようにして、エンジン１の動力および第２のモータジェネレータ９の動力が動力合成機構７に入力されて合成され、合成された動力が前輪４４に伝達される。

上記のように、本実施形態の動力伝達装置１００では、ＭＧシャフト４５は、トランスアクスルケース４内の鉛直方向上部に設けられている。このように、ＭＧシャフト４５、すなわち、第２のモータジェネレータ９がトランスアクスルケース４内の上部に設けられる場合、以下に図８を参照して説明するように、第２のモータジェネレータ９の冷却が困難であるという問題があった。

図８は、従来の動力伝達装置１００におけるエンドカバー７２付近の断面の一例を示す図である。エクステンションハウジング７１と隔壁７９（図１参照）とエンドカバー７２とにより取り囲まれた空間Ｇ３における鉛直方向の下部には、潤滑油を貯留する第一貯留部としてのオイルストレーナ室３０が設けられている。図１に示すように、オイルストレーナ室３０は、隔壁７９に設けられた接続路７９ａを介してトランスアクスルケース４内における隔壁７９よりもエンジン１側の空間Ｇ４と連通されている。従って、接続路７９ａを介してオイルストレーナ室３０とエンジン１側の空間（第一収容部）Ｇ４との間で潤滑油の流通が可能である。また、オイルストレーナ室３０には、図示しないポンプの吸込み部を構成するストレーナ（図示せず）が設けられている。オイルストレーナ室３０に貯留された潤滑油は、ストレーナを介してポンプに吸込まれ、ポンプによりトランスアクスルケース４内の各部に供給される。

第２のモータジェネレータ９を適切に冷却するために、オイルストレーナ室３０に貯留された潤滑油に第２のモータジェネレータ９を浸けることが考えられる。そのために、オイルストレーナ室３０のオイルレベルＬｖ１（図８参照）を第２のモータジェネレータ９まで上げる方法が考えられるが、この場合、ファイナルリングギヤ３９やカウンタドリブンギヤ３５において潤滑油による攪拌抵抗が増加するなどの問題が生じてしまう。オイルストレーナ室３０とトランスアクスルケース４におけるエンジン１側の空間Ｇ４とが連通されているため、オイルストレーナ室３０のオイルレベルＬｖ１を上昇させると、これに対応して、エンジン１側の空間Ｇ４のオイルレベルが上昇してしまう。その結果、上記のように攪拌抵抗が増加するなどの問題が生じる。

これに対して、本実施形態では、以下に図３および図４を参照して説明するように、オイルストレーナ室３０とは別に、第２のモータジェネレータ９の端部の近傍に、潤滑油を貯留する第二貯留部としての油溜り５０が設けられている。

図３は、本実施形態の動力伝達装置１００におけるエンドカバー７２付近の断面図である。図４は、エクステンションハウジング７１側から見たエンドカバー７２を示す透視図である。すなわち、図４は、図３におけるＢ視図である。

図３において、符号Ｆは、エクステンションハウジング７１とエンドカバー７２との合わせ面（以下、単に「合わせ面」と記す）を示す。エクステンションハウジング７１には、第２のモータジェネレータ９のステータ２５におけるエンドカバー７２側の端部が固定される取付部７１ａが形成されている。取付部７１ａは、エンドカバー７２と対向する壁面である。取付部７１ａは、ステータ２５の外周部とオイルストレーナ室３０との間の位置に、第２のモータジェネレータ９の周方向に沿って形成されている。

エンドカバー７２におけるエクステンションハウジング７１と対向する壁面である内壁面７２ａには、取付部７１ａへ向けて突出する突出部５１が形成されている。突出部５１は、エンドカバー７２がエクステンションハウジング７１に取り付けられた（開口端７６をエンドカバーが閉塞した）状態において、取付部７１ａに当接する。突出部５１は、内壁面７２ａにおけるＭＧシャフト４５の中心軸線（第２のモータジェネレータ９の中心軸線）Ｃ４と、オイルストレーナ室３０との間の位置に設けられている。取付部７１ａが第２のモータジェネレータ９の周方向に沿って形成されていることに対応して、図４に示すように、突出部５１は、第２のモータジェネレータ９の周方向に沿って設けられている。突出部５１における上記周方向の端部５１ａと比較して、上記周方向の中央部５１ｂは、オイルストレーナ室３０側に位置している。言い換えると、突出部５１における上記周方向の中央部５１ｂが、オイルストレーナ室３０へ向けて突出している。

図５は、図４のＳ１断面における突出部５１および取付部７１ａ付近を示す断面図である。図５に示すように、取付部７１ａは、第２のモータジェネレータ９の軸方向において、合わせ面Ｆと同じ位置に設けられている。すなわち、合わせ面Ｆ上に取付部７１ａが位置している。一方、突出部５１は、上記軸方向において、合わせ面Ｆまで突出している。すなわち、突出部５１の先端部は、合わせ面Ｆに位置している。合わせ面Ｆにおいて、突出部５１の先端部が取付部７１ａに当接している。これにより、突出部５１よりも鉛直方向上方のエンドカバー７２（突出部５１を含む内壁面７２ａ）と、取付部７１ａとにより、潤滑油を貯留する油溜り５０が形成されている。

油溜り５０には、オイルキャッチタンク３２から第２のモータジェネレータ９に供給された潤滑油が流入する。これにより、図３および図４に示すように、油溜り５０に潤滑油が貯留される。本実施形態では、取付部７１ａの位置、および、突出部５１の先端部の位置を、それぞれ合わせ面Ｆと同じ位置とすることで、取付部７１ａ、および、突出部５１の製造ばらつき（軸方向の位置のばらつき）を小さくすることができる。よって、取付部７１ａと突出部５１との間の隙間を実質的に０として、油溜り５０からの潤滑油の漏れがほとんど生じないようにすることができる。符号Ｌｖ２は、油溜り５０に貯留された潤滑油のオイルレベルを示す。

油溜り５０に潤滑油が流入して、油溜り５０の潤滑油のオイルレベルＬｖ２がステータ２５のコイルエンド２８ａまで上昇することにより、コイルエンド２８ａが潤滑油により冷却される。コイルエンド２８ａが油溜り５０の潤滑油に浸かった状態となることにより、適切にコイルエンド２８ａを冷却することができる。油溜り５０の潤滑油で第２のモータジェネレータ９を冷却することができるため、第２のモータジェネレータ９を冷却するためにオイルストレーナ室３０のオイルレベルＬｖ１を高い位置に設定する必要がない。これにより、ファイナルリングギヤ３９やカウンタドリブンギヤ３５において潤滑油による攪拌抵抗が増加することを抑制しつつ、第２のモータジェネレータ９を適切に冷却することができる。

ここで、油溜り５０の潤滑油のオイルレベルＬｖ２がステータ２５の内周部２５ａ（図４参照）まで上昇すると、ステータ２５の内周部２５ａとロータ２６との隙間に潤滑油が入り、ロータ２６の回転抵抗（潤滑油のせん断抵抗）が増大してしまう。そこで、本実施形態では、突出部５１は、周方向の端部５１ａが、ステータ２５の内周部２５ａよりもオイルストレーナ室３０側に位置するように形成されている。油溜り５０の潤滑油のオイルレベルＬｖ２が突出部５１の周方向の端部５１ａまで上昇すると、図４に矢印Ｙ３で示すように、潤滑油が油溜り５０からあふれてオイルストレーナ室３０へ流下する。つまり、突出部５１の周方向の端部５１ａが油溜り５０の潤滑油をオイルストレーナ室３０へ排出する排出口として機能し、周方向の端部５１ａよりもオイルレベルＬｖ２が上昇することを抑制している。

その結果、ステータ２５の内周部２５ａとロータ２６との隙間に潤滑油が入ることを抑制できる。なお、コイルエンド２８ａの多くの部分を潤滑油に浸けて冷却するためには、突出部５１の周方向の端部５１ａは、できるだけ高い位置（鉛直方向の上方）に設けられることが望ましい。突出部５１の周方向の端部５１ａの位置は、油溜り５０の潤滑油のオイルレベルＬｖ２がステータ２５の内周部２５ａまで上昇しない範囲で、最も高い位置に設定されることができる。

また、図３および図４に示すように、エンドカバー７２の内壁面７２ａには、油溜り５０から流出する潤滑油をオイルストレーナ室３０に導く第二突出部５２が形成されている。第二突出部５２は、内壁面７２ａにおける油溜り５０とオイルストレーナ室３０との間の部分に、油溜り５０からオイルストレーナ室３０へ向かう方向に沿って設けられており、エクステンションハウジング７１へ向けて突出している。本実施形態では、第二突出部５２は、鉛直方向に沿って形成されている。第二突出部５２は、油溜り５０に貯留された潤滑油をオイルストレーナ室３０に排出する排出口の鉛直方向下方に設けられている。油溜り５０から排出された潤滑油は、第二突出部５２に沿って流下することにより冷却される。

車両の走行時には、エンドカバー７２に沿って走行風が流れることにより、エンドカバー７２（第二突出部５２を含む）が冷却される。油溜り５０から排出された潤滑油を第二突出部５２に沿って流下させることで、低温となった第二突出部５２により潤滑油を冷却することができる。第二突出部５２が設けられていることで、内壁面７２ａと第二突出部５２とを合わせた大きな接触面積で潤滑油と接触するため、潤滑油が淀むことなく流れ、効率的に潤滑油を冷却することができる。また、効率的に冷却されて低温となった潤滑油がオイルストレーナ室３０からトランスアクスルケース４内を循環して再び第２のモータジェネレータ９に供給されることで、第２のモータジェネレータ９を適切に冷却することができる。

図３に示すように、第二突出部５２は、オイルストレーナ室３０へ近づくに連れて内壁面７２ａからの突出量が小さくなっている。言い換えると、第二突出部５２において、オイルストレーナ室３０に近い部分５２ｂと比較して、オイルストレーナ室３０から遠い部分５２ａがエクステンションハウジング７１へ向けて大きく突出している。

これにより、矢印Ｙ４に示すように、油溜り５０から流出した潤滑油を第二突出部５２に沿って流下させつつ、内壁面７２ａ側に導くことができる。エンドカバー７２は、走行風により冷却されて低温となっており、第二突出部５２において、内壁面７２ａに近い部分ほど温度が低い。潤滑油を内壁面７２ａ側に導くことにより、第二突出部５２においてより低温の部分に沿って潤滑油を流すことができ、コイルエンド２８ａを冷却して高温となった潤滑油を効率的に冷却することができる。

また、本実施形態では、図４に符号５１ｃで示すように、突出部５１は、周方向においてその一部が不連続となっており、潤滑油が流出可能とされている。言い換えると、突出部５１には、油溜り５０に貯留された潤滑油をオイルストレーナ室３０に排出する排出路５１ｃが設けられている。排出路５１ｃは、第二突出部５２と対応する位置に設けられている。すなわち、排出路５１ｃから排出された潤滑油を第二突出部５２に沿って流下させることができるように、排出路５１ｃと第二突出部５２との位置関係が設定されている。例えば、第二突出部５２は、排出路５１ｃの下方、すなわち、排出路５１ｃよりもオイルストレーナ室３０側の位置に設けられる。これにより、油溜り５０から排出される潤滑油を可能な限り第二突出部５２に沿って流下させ、効率的に潤滑油を冷却することができる。

また、トランスアクスルケース４内の各装置の配置等によっては、突出部５１が当接する取付部７１ａをエクステンションハウジング７１に形成できない領域が生じる場合がある。本実施形態では、このように、エクステンションハウジング７１そのもので取付部７１ａを形成できない領域では、第２のモータジェネレータ９に固定されたリング５３（図３参照）を取付部７１ａとして機能させる。

図３に示すように、ステータ２５の外周部（分割コアの外周部）には、円筒形状のリング（取付部材）５３が焼きばめにより固定されている。リング５３は、エクステンションハウジング７１における合わせ面Ｆ上に位置する取付部７１ａに取り付けられている。図５に示すように、リング５３における軸方向の端部には、フランジ部５３ａが形成されている。フランジ部５３ａは、エクステンションハウジング７１に固定されている。すなわち、ステータ２５は、リング５３を介してエクステンションハウジング７１に固定されている。

オイルポンプ等のトランスアクスルケース４内の内蔵物の配置によっては、エクステンションハウジング７１そのもので取付部７１ａを形成できない領域が存在する場合がある。図４において、符号Ｒは、エクステンションハウジング７１に取付部７１ａを形成できない領域を示す。

図６は、図４のＳ２断面における突出部５１およびリング５３付近を示す断面図、すなわち、エクステンションハウジング７１そのもので取付部７１ａを形成できない領域Ｒにおける油溜り５０の構成を示す断面図である。

取付部７１ａを形成できない領域Ｒでは、図６に示すように、リング５３のフランジ部５３ａへ向けて突出部５１を突出させる。ここで、フランジ部５３ａにおけるエンドカバー７２の内壁面７２ａと対向する面５３ｂは、合わせ面Ｆよりもエンドカバー７２側に位置している。このため、突出部５１とフランジ部５３ａとの間にわずかに隙間が生じる場合がある。突出部５１の先端部を合わせ面Ｆと異なる位置とする場合には、先端部を合わせ面Ｆと一致させる場合と比較して、加工誤差を考慮したマージンを大きくすることとなる。このため、突出部５１とフランジ部５３ａとの間に隙間が生じ、その隙間から図４に矢印Ｙ５で示すように、潤滑油が漏れる。

しかしながら、本実施形態では、図５に示すように、エクステンションハウジング７１における合わせ面Ｆと同じ面にフランジ部５３ａが固定されている。これにより、フランジ部５３ａにおけるエンドカバー７２の内壁面７２ａと対向する面５３ｂ（図６参照）の軸方向の位置のばらつきを小さなものとし、突出部５１とフランジ部５３ａとの間に生じる隙間を極力小さくすることができる。また、上記隙間から漏れ出す潤滑油を導くことができる位置に第二突出部５２が形成されており、潤滑油を効率的に冷却している。

なお、エンドカバー７２における外壁面（エンドカバー７２におけるエクステンションハウジング７１と対向する側と反対側の壁面、図３の７２ｂ参照）には、車両の前後方向に沿う第三突出部５４が形成されている。本実施形態のトランスアクスルケース４は、外壁面７２ｂが、車両の側方を向くように車両に搭載されており、第三突出部５４が設けられることで、走行風により効率的にエンドカバー７２を冷却すると共に、エンドカバー７２の剛性を向上させている。

図７は、図３のＤ視図であり、エンドカバー７２の外壁面７２ｂを示す図である。図７に示すように、エンドカバー７２の外壁面７２ｂには、車両の前後方向に沿って第三突出部５４が複数形成されている。図３に示すように、第三突出部５４は、車両の側方に向けて突出している。第三突出部５４が車両の前後方向に沿って形成されていることにより、図７に矢印Ｙ６で示すように、走行風が外壁面７２ｂおよび第三突出部５４に沿ってスムーズに流れる。よって、外壁面７２ｂに接する空気が淀むことなく流れ、外壁面７２ｂと第三突出部５４とを合わせた広い接触面積で走行風により効率的にエンドカバー７２が冷却される。よって、冷却されて低温となったエンドカバー７２により、潤滑油を効率よく冷却することができる。

また、第二突出部５２が鉛直方向に沿って形成される一方、第三突出部５４が前後方向に沿って形成されることにより、エンドカバー７２には、リブが格子状に配置されることとなる。これにより、エンドカバー７２の面剛性が向上し、膜振動によるＮＶ（騒音、振動）を抑制することができる。

本発明の動力伝達装置の実施形態に係る装置を示すスケルトン図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態の軸配置を示す図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態におけるエンドカバー付近の断面図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態におけるエクステンションハウジング側から見たエンドカバーを示す透視図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態の突出部および取付部付近を示す断面図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態の突出部およびリング付近を示す断面図である。 本発明の動力伝達装置の実施形態のエンドカバーの外壁面を示す図である。 従来の動力伝達装置におけるエンドカバー付近の断面の一例を示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクシャフト
３ フライホイール
４ トランスアクスルケース
５ インプットシャフト
６ 第１のモータジェネレータ
７ 動力合成機構
７Ａ 遊星歯車機構
８ 変速機構
９ 第２のモータジェネレータ
１３ ステータ
１４ ロータ
１５ 鉄心
１６ コイル
１８ サンギヤ
１９ リングギヤ
２０ ピニオンギヤ
２１ キャリヤ
２２ 環状部材
２３ カウンタドライブギヤ
２５ ステータ
２５ａ 内周部
２６ ロータ
２７ 鉄心
２８ コイル
３０ オイルストレーナ室
３２ オイルキャッチタンク
３４ カウンタシャフト
３５ カウンタドリブンギヤ
３９ ファイナルリングギヤ
４３ フロントドライブシャフト
４４ 前輪
４５ ＭＧシャフト
４６ ギヤ
５０ 油溜り
５１ 突出部
５１ａ 周方向の端部
５１ｂ 周方向の中央部
５１ｃ 排出路
５２ 第二突出部
５３ リング
５４ 第三突出部
７０ エンジン側ハウジング
７１ エクステンションハウジング
７１ａ 取付部
７２ エンドカバー
７２ａ 内壁面
７２ｂ 外壁面
１００ 動力伝達装置

Claims (5)

1. 一方の端部に開口部が設けられたケース本体と、前記開口部を閉塞するカバー部材とを有するケースと、
   前記ケース本体を前記一方の端部側と他方の端部側とに仕切る隔壁と、
   前記隔壁と、前記隔壁よりも前記他方の端部側の前記ケース本体とにより形成される第一収容部に収容され、車両の駆動源である第一の駆動源と前記車両の駆動軸との間の動力の伝達を行う伝達機構と、
   前記隔壁と、前記隔壁よりも前記一方の端部側の前記ケース本体と、前記カバー部材とにより形成される第二収容部に収容され、前記第一の駆動源とは異なる前記駆動源であって、前記伝達機構との間で動力を伝達する回転電機と、
   前記第二収容部内における鉛直方向の下部に設けられ、潤滑油を貯留し、前記第一収容部と連通された第一貯留部と
   を備え、前記回転電機が、前記第二収容部内における前記第一貯留部よりも鉛直方向の上方の位置に配置され、前記回転電機の軸方向の両端部のうち、前記カバー部材側の端部が、前記開口部に露出している動力伝達装置であって、
   前記第二収容部内における前記第一貯留部よりも前記回転電機側に位置し、前記ケース本体と前記カバー部材とで形成され、前記潤滑油を貯留する第二貯留部と、
   前記第二貯留部に前記潤滑油を供給する供給手段と、
   前記第二貯留部に設けられ、前記第二貯留部に貯留された前記潤滑油を前記第一貯留部に排出する排出口とを備え、
   前記ケース本体には、前記回転電機のステータにおける前記カバー部材側の端部が固定される取付部が、前記ステータの外周部と前記第一貯留部との間の位置に、前記回転電機の周方向に沿って形成され、
   前記カバー部材には、前記取付部へ向けて突出する凸形状をなし、前記カバー部材が前記開口部を閉塞した状態において前記取付部と当接する突出部が形成され、
   前記第二貯留部は、前記取付部と、前記カバー部材における前記突出部よりも鉛直方向上方の部分とに囲まれた空間である
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記ステータにおける前記カバー部材側の端部は、取付部材を介して前記ケース本体に固定されており、
   前記取付部は、前記取付部材を含む
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１または２に記載の動力伝達装置において、
   前記排出口の位置は、前記第二貯留部に貯留された前記潤滑油の油面が、前記ステータの内周部よりも前記第一貯留部側となるように設定されている
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
   前記排出口と前記第一貯留部との間の前記カバー部材には、前記第二貯留部から前記第一貯留部へ向かう方向に沿って設けられ、前記ケース本体へ向けて突出する第二突出部が形成されており、
   前記第二突出部において、前記第一貯留部に近い部分と比較して、前記第一貯留部から遠い部分が前記ケース本体へ向けて大きく突出している
   ことを特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
   前記ケースは、前記カバー部材における前記回転電機と対向する側と反対側の壁面である外壁面が前記車両の側方を向くように前記車両に搭載されるものであって、
   前記外壁面には、前記車両の前後方向に沿って設けられ、前記車両の側方に向けて突出する第三突出部が少なくとも一つ形成されている
   ことを特徴とする動力伝達装置。

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