JP2011131828A - ハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータを支持するベアリングへの潤滑油供給のための油路をハウジングに形成したことに起因する製造コストの高騰を抑制すると共に、ポンプ駆動の増大による燃費悪化を未然に防止した上で、ベアリングを良好に潤滑できるハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造を提供する。
【解決手段】アウタ入力軸１２内でインナ入力軸１５を回転可能に支持しているベアリング１６を潤滑すべく供給されている作動油を、これらのアウタ入力軸１２とインナ入力軸１５との間に形成された軸間油路６５、及びアウタ入力軸１２に貫設された貫通油路６６を経てモータ２０のロータ２１を支持しているベアリング２５まで導いて潤滑する。
【選択図】図２

Description

本発明はハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造に係り、詳しくは走行用モータのロータを支持するベアリングに潤滑油を供給するための油路に関する。

例えばハイブリッド電気自動車の走行用モータは、エンジンからの駆動力をクラッチを介して変速機側に伝達する入力軸上に設けられ、その作動に伴って駆動力を入力軸から変速機側に任意に伝達し得るように構成されている。このような走行用モータのロータは変速機の入力軸に対して動力伝達可能なようにスプライン結合されているが、ステータとの微小なクリアランスを高精度に保つために、入力軸とは別個に独立してハウジングに対してベアリングにより回転可能に支持されている。

このようなベアリングを潤滑するためにはグリスを封入して潤滑する方法もあるが、ステータに設けられたコイルにオイルポンプから供給される作動油（例えば、ＡＴＦなど）を常に循環させて冷却するようにした油冷式の走行用モータでは、作動油によりグリスが流れ落ちる可能性がある。
そこで、例えば専用の油路を形成して上記オイルポンプからの作動油を潤滑油としてベアリングまで導いて潤滑する対策が必要となる。

このようなモータ用ベアリングの潤滑構造としては、例えば特許文献１の技術が提案されている。当該特許文献1の技術では、ケースに対してロータシャフトをベアリングにより回転可能に支持すると共に、このベアリングのシールド、ストッパのフランジ及び磁気シールドによりベアリングと隣接する第１油室を区画し、ケースに穿設した油路を経てオイルポンプからの潤滑油を第１油室内まで案内してベアリングを潤滑するようにしている。

特開２００９−１２４８２２号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術において、ロータシャフトを支持するベアリングは、クラッチ室やモータ室が形成された複雑な形状をなすケース内の最中心部に位置していることから、オイルポンプからベアリングまでを連通する油路は複雑な形状となり、このような油路をケースに穿設することは製造コストの面で非常に不利であった。しかも、新たにベアリングへの潤滑油供給のためにオイルポンプにはより大きな吐出量が要求されることから、ポンプ駆動に要するエンジンの駆動ロスが増大して燃費が悪化するという問題もあった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ロータを支持するベアリングへの潤滑油供給のための油路をハウジングに形成したことに起因する製造コストの高騰を抑制すると共に、ポンプ駆動の増大による燃費悪化を未然に防止した上で、ベアリングを良好に潤滑することができるハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、筒状をなしてハウジング内で回転可能に支持され、第１クラッチの断接動作に応じてエンジンからの駆動力を変速機の第１歯車機構を介して出力軸に伝達するアウタ入力軸と、アウタ入力軸内で第１のベアリングを介して相対回転可能に支持され、第２クラッチの断接動作に応じてエンジンからの駆動力を変速機の第２歯車機構を介して出力軸に伝達するインナ入力軸と、アウタ入力軸上に回転規制された状態で第１クラッチ及び第２クラッチ側と変速機側との両端部をそれぞれハウジングに対して第２のベアリングにより回転可能に支持されたロータ、及びハウジング内でロータの外周を取り巻くように配設されたステータから構成され、作動に伴って駆動力をアウタ入力軸から第１歯車機構を介して出力軸に伝達可能な走行用モータと、第１のベアリングに潤滑油を供給する潤滑油供給源とを備えたハイブリッド電気自動車において、第１のベアリングと変速機側の第２のベアリングとの間においてアウタ入力軸の内周面とインナ入力軸の外周面との間に第１の油路を形成すると共に、アウタ入力軸に内外を貫通する第２の油路を形成して第２の油路を介して第１の油路と第２のベアリングとを連通させたものである。

従って、アウタ入力軸内でインナ入力軸を回転可能に支持する第１のベアリングには潤滑油供給源から潤滑油が供給され、この潤滑油により第１のベアリングが潤滑されている。そして、第１のベアリングに供給されている潤滑油は、アウタ入力軸の内周面とインナ入力軸の外周面と間に形成された第１の油路内を変速機側に案内され、第２の油路を経て変速機側の第２のベアリングに到達して潤滑する。

このように、既に第１のベアリングまで供給されている潤滑油を利用して第２のベアリングを潤滑しており、第１の油路はアウタ入力軸の内周面とインナ入力軸の外周面との間に設けられたクリアランスを利用するだけであり、第２の油路はアウタ入力軸に貫設するだけである。従って、例えば特許文献１の技術のようにハウジングに複雑な油路を形成する必要がなく、何れの油路も容易に形成可能であり、最小限の加工によりロータを支持する第２のベアリングの潤滑構造を確立可能となる。
また、第１のベアリングまで供給されている潤滑油を利用することから、潤滑油供給源による潤滑油の吐出量を増大させる必要はなく、吐出量の増大と共に潤滑油供給源の駆動ロスが増大する事態が未然に防止される。

請求項２の発明は、請求項１において、走行用モータのステータが、潤滑油供給源から供給される潤滑油によりコイルを冷却され、ハウジングが、コイルを冷却する潤滑油によるロータの回転ロスを防止すべく、ロータを収容するロータ室とステータを収容するステータ室とに区画され、ロータ室内の一側には、ロータの外周に設けられた角度検出用のレゾルバロータ、及びレゾルバロータの周囲を取り巻くように配設されたレゾルバステータによりドレン空間が区画され、ドレン空間内に変速機側の第２のベアリングが露出し、ハウジングには、ドレン空間の下部と潤滑油回収用のオイルパンとを連通させる回収路が形成されたものである。

従って、ステータ室内ではステータのコイルが潤滑油により冷却され、このステータ室に対してロータ室が区画されることにより、ステータ室からロータ室への潤滑油の侵入が抑制されてロータの回転ロスが防止されている。一方、第１の油路及び第２の油路を経て変速機側の第２のベアリングに案内されて潤滑に供された潤滑油はドレン空間内に排出され、ドレン空間の下部から回収路を経てオイルパンに回収される。
そして、角度検出のためにレゾルバロータとレゾルバステータとの間の間隙は極めて小さく設定されているため、これらのレゾルバロータ及びレゾルバステータによりロータ室内とドレン空間とが区画されることになり、ドレン空間内の潤滑油がロータ室内に侵入する事態が未然に防止される。

請求項３の発明は、請求項２において、ステータ室は、環状を成し、ステータの両側とハウジングの内壁との間にそれぞれ介装されたシール部材によりロータ室内と区画され、変速機側のシール部材は、内周端部がロータ室内に突出するように形成され、ロータ室の下部において、変速機側のシール部材の内周端部とハウジングの内壁とにより凹状の油受け部を形成され、回収路は、ドレン空間から油受け部まで延設された第１の回収路と、変速機側のシール部材に対するハウジングの当接面に形成され油受け部と連通するドレン溝と、ドレン溝とオイルパンとを連通させる第２の回収路から構成されたものである。

従って、第２のベアリングを潤滑してドレン空間に排出された潤滑油は第１の回収路を経て油受け部の上方まで案内され、第１の回収路から油受け部に滴下する。油受け部内の潤滑油はシール部材の内周端によりロータ室側への流動を規制されながら、ドレン溝及び第２の回収路を経てオイルパンに回収される。
このように、既存のシール部材を利用して油受け部内の潤滑油のロータ室内への流動、ひいてはロータ室内に流動した潤滑油によるロータの回転ロスが未然に防止されると共に、既存のシール部材を利用してハウジングに形成したドレン溝を回収路の一部として機能させることが可能となる。

以上説明したように請求項１の発明のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造によれば、潤滑油供給源から第１のベアリングまで供給されている潤滑油を第１の油路及び第２の油路を経て変速機側の第２のベアリングまで案内することにより、この第２のベアリングを良好に潤滑することができる。
そして、第１の油路はアウタ入力軸の内周面とインナ入力軸の外周面との間に設けられたクリアランスを利用するだけで形成でき、第２の油路はアウタ入力軸に貫設するだけで形成できるため、製造コストを高騰させることなく実施でき、且つ、第１のベアリングまで供給されている潤滑油を利用するため、潤滑油供給源の吐出量を増大する必要がなく、潤滑油供給源の駆動ロスの増大による燃費悪化を未然に防止することができる。

請求項２の発明のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造によれば、請求項１に加えて、角度検出用の既存のレゾルバロータ及びレゾルバステータを利用してロータ室に対してドレン空間を区画し、このドレン空間を経て第２のベアリングを潤滑後の潤滑油をオイルパンに回収するようにしたため、ロータ室内にドレン空間を容易に区画でき、ひいては製造コストを一層低減することができる。
請求項３の発明のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造によれば、請求項１または２に加えて、既存のシール部材を利用して油受け部内の潤滑油のロータ室内への流動を防止すると共に、ハウジングに形成したドレン溝を回収路の一部として機能させるようにしたため、回収路の構成を簡略化でき、ひいては製造コストを一層低減することができる。

本発明のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造が適用されたパワープラントを示す全体構成図である。 パワープラントのクラッチ・モータ機構を示す断面図である。 環状回収路を示す図２のIII−III線断面図である。

以下、本発明を具体化したハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造の一実施形態を説明する。
図１は本発明のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造が適用されたパワープラントを示す全体構成図である。
全体としてパワープラントは、車両前方よりエンジンＭ１、湿式油圧クラッチ１９（以下、単にクラッチと称する）及び油冷式モータ２０（以下、単にモータと称する）からなるクラッチ・モータ機構Ｍ２、エンジンＭ１やモータ２０の駆動力を任意の変速段で変速するデュアルクラッチ式の変速機Ｍ３、及び変速機Ｍ３から出力される駆動力を左右の駆動輪５４に伝達するプロペラシャフト５２及び差動装置５３からなる伝達機構Ｍ４により構成されている。

図２はこのように構成されたパワープラントのクラッチ・モータ機構Ｍ２を示す断面図である。
クラッチ・モータ機構Ｍ２のクラッチ・モータハウジング１（ハウジング）は、クラッチ１９及びモータ２０を収容するようにアルミ合金により一体成型されている。但し、クラッチ・モータハウジング１は必ずしも一体成型する必要はなく、クラッチ１９側とモータ２０側とを別体で成型してボルトにより締結する構成としてもよい。

以下に詳細を説明すると、クラッチ・モータハウジング１のハウジング本体２は全体として前後方向に延びる略円筒状をなし、その前端は図示しないボルトで締結された前壁３により閉塞され、同じく後端は図示しないボルトで締結された後壁４により閉塞されている。ハウジング本体２の内部には隔壁５が一体成型され、この隔壁５によりクラッチ・モータハウジング１内は前側のクラッチ室６と後側のモータ室７とに区画されている。

クラッチ・モータハウジング１の前端外周にはフランジ１ａが形成され、このフランジ１ａを介してクラッチ・モータハウジング１の前端にはエンジンＭ１が図示しないボルトにより連結されている。クラッチ・モータハウジング１の前壁３の中央には前後方向に延びるようにクラッチ入力軸１０が回転可能に支持され、このクラッチ入力軸１０の前端にエンジンＭ１の出力軸が連結されている。前壁３にはオイルポンプ１１（潤滑油供給源）が設けられ、オイルポンプ１１はクラッチ入力軸１０と連結されてエンジンＭ１の運転中に常に回転駆動されて作動油（ＡＴＦであり、本発明の潤滑油に相当）を供給する。後述するように、このオイルポンプ１１から供給される作動油がクラッチ１９の断接動作や潤滑、モータ２０の冷却、ベアリング１６，２４，２５の潤滑に利用される。

クラッチ入力軸１０の後方には変速機Ｍ３の入力軸として機能するアウタ入力軸１２が同一軸線上に配設され、このアウタ入力軸１２は隔壁５に設けられたベアリング１３及び後壁４に設けられたベアリング１４により回転可能に支持されている。アウタ入力軸１２は筒状をなし、その内部には同じく変速機Ｍ３の入力軸として機能するインナ入力軸１５が配設されている。
さらにベアリング１４よりも内側のアウタ入力軸１２と後壁４との間には、オイルシール１８ａが設けられている。
アウタ入力軸１２の内周の前部及び後部にはベアリング１６，１７が設けられ、これらのベアリング１６，１７によりインナ入力軸１５はアウタ入力軸１２に対して相対回転可能に支持されている。さらに、ベアリング１６、１７との間に、オイルシール１８ｂが設けられている。上記オイルポンプ１１からの作動油の一部は図示しない油路を介してベアリング１６まで案内されており、この作動油によりベアリング１６が潤滑されている。さらに、ベアリング１６を潤滑したオイルは、アウタ入力軸１２及びインナ入力軸１５との間をオイルシール１８ｂまで流通される。アウタ入力軸１２及びインナ入力軸１５の後端はクラッチ・モータハウジング１の後壁４を介して後方に突出し、後述するように、これらのアウタ入力軸１２及びインナ入力軸１５を介してエンジンＭ１やモータ２０の駆動力が変速機Ｍ３側に伝達される。

上記クラッチ室６内にはクラッチ入力軸１０を中心としてクラッチ１９が収容されている。詳細は説明しないが、クラッチ１９はアウタクラッチ１９ａ及びインナクラッチ１９ｂから構成され、それぞれ上記オイルポンプ１１から供給される作動油によりピストンを油圧作動させて湿式多板クラッチを押圧することにより接続される。
アウタクラッチ１９ａの接続時にはクラッチ入力軸１０とアウタ入力軸１２とが接続されて、エンジンＭ１からの駆動力がアウタクラッチ１９ａを介してアウタ入力軸１２に伝達され、インナクラッチ１９ｂの接続時にはクラッチ入力軸１０とインナ入力軸１５とが接続されて、エンジンＭ１からの駆動力がインナクラッチ１９ｂを介してインナ入力軸１５に伝達される。

一方、モータ室７内にはアウタ入力軸１２を中心として永久磁石式のモータ２０が配設され、全体としてモータ２０はロータ２１及びステータ２２から構成されている。ロータ２１はモータ室７内に露出しているアウタ入力軸１２に外嵌され、ロータ２１の周囲には永久磁石からなる多数のロータコア２１ａが列設されている。ロータ２１はアウタ入力軸１２の外周面に対してスプライン２３により相対回転を規制されると共に、隔壁５に設けられたベアリング２４及び後壁４に設けられたベアリング２５（本発明の変速機側のベアリングに相当）に案内されながらアウタ入力軸１２と共に回転可能となっている。

ステータ２２は、電磁鋼板を積層した環状のステータコア２２ａ上にコイル２２ｂを巻回した複数のボビン２２ｃを周方向に列設して構成されており、ロータ２１の周囲を僅かな間隙をおいて取り巻くように配設されている。ステータ２２の外周はモータ室７の内周に嵌め込まれ、ステータ２２の各ボビン２２ｃの前部はアウタ入力軸１２を中心とした環状をなすパッキン２６（シール部材）を介して隔壁５に当接し、各ボビン２２ｃの後部は同じくアウタ入力軸１２を中心とした環状をなすパッキン２７を介して後壁４に当接している。

図示はしないが、ステータ２２の各コイル２２ｂはＵ，Ｖ，Ｗの３相に分別されて交互に配列され、各相のコイル２２ｂはそれぞれ電力線を介してハウジング外のインバータに接続されている。インバータの制御によりバッテリからの電力を供給されて各相のコイル２２ｂは順次通電され、ステータコア２２ａに発生した磁界の方向に応じてロータ２１と共にアウタ入力軸１２には駆動トルクや回生トルクが付与される。

モータ室７内においてロータ２１の後部にはロータ角度を検出するためのレゾルバ２８が設けられている。レゾルバ２８はレゾルバロータ２８ａとレゾルバステータ２８ｂとから構成され、レゾルバロータ２８ａはロータ２１を中心とした環状をなしてロータ２１の後部に固定されている。このレゾルバロータ２８ａを取り巻くように環状をなすレゾルバステータ２８ｂが同心円状に配設され、このレゾルバステータ２８ｂは、断面Ｌ字状の環状をなすステー２９を介して図示しないボルトで後壁４に固定されている。

これによりモータ２０のロータ２１と共にレゾルバロータ２８ａが回転すると、その回転角度に応じた信号をレゾルバステータ２８ｂが出力する。磁界を利用した角度検出のためにレゾルバロータ２８ａとレゾルバステータ２８ｂとの間の間隙は極めて小さく設定され、これらのレゾルバロータ２８ａ及びレゾルバステータ２８ｂとステー２９とにより、ロータ室７ａ内に対してロータ２１を中心として環状をなすドレン空間６１が区画され、このドレン空間６１内に後壁４のベアリング２５の前面が露出している。

また、前後のパッキン２６，２７のシール作用により、モータ室７内はステータ２２を境界として内周側のロータ室７ａと外周側のステータ室７ｂとに内外に区画されている。

隔壁５のモータ室７側の面には、アウタ入力軸１２を中心としてステータ２２と相対向する環状をなす分配溝３１が凹設され、前側のパッキン２６には各ボビン２２ｃに対応するように複数の分配孔３２が貫設されている。分配溝３２内には図示しない油路を経て上記オイルポンプ１１から作動油の一部が供給され、作動油は分配溝３１から各分配孔３２を経て各ボビン２２ｃ内に導かれるようになっている。各ボビン２２ｃはステータ室７ｂと連通しているため、各ボビン２２ｃ内に導かれた作動油はコイル２２ｂに沿って後方に流通してステータ室７ｂ内を満たし、コイル２２ｂは常に作動油により冷却される。

なお、このようにステータ室７ｂは作動油が常に満たされるが、上記パッキン２６，２７のシール作用によりロータ室７ａへの作動油の侵入はほとんどない。この対策は、ロータ室７ａ内で飛散した作動油が高速回転するロータ２１に衝突して回転ロスを生じるのを防止するためである。
図３は環状回収路を示す図２のIII−III線断面図である。

図２，３に示すように、クラッチ・モータハウジング１のハウジング本体２と後壁４との間には、モータ室７の後部周囲を取り巻くように環状回収路３３が形成されている。上記ステータ室７ｂは、その最上部に形成された流下孔３５を介して環状回収路３３の最上部と連通している。ハウジング本体２には環状回収路３３内の最下部に一端を開口させるように下部回収路３６が形成され、下部回収路３６の他端はハウジング本体２の下部に設けられたオイルパン３７内と連通している。

一方、ハウジング本体２の上部にはモータ温度調整用のソレノイドバルブ４２などを収容したソレノイドバルブ室３９が設けられ、このソレノイドバルブ室３９はボルト４０により脱着可能な蓋体４１で閉塞されている。ソレノイドバルブ室３９内は前部連通孔４３を介してクラッチ室６の上部と連通すると共に、後部連通孔４４を介して環状回収路３３の上部及びモータ室７の上部と連通している。なお、上記レゾルバ２８の信号線４５は、後壁４に穿設された図示しない通路から後部連通孔４４を経てソレノイドバルブ室３９内に導かれ、この信号線４５とソレノイドバルブ４２を切換作動させるための信号線４６はハウジング外に取り出されて、上記モータ制御用のコントロールユニット（図示せず）に接続されている。

例えばコントロールユニットは、レゾルバ２８からの入力される検出信号に基づき、ロータ角度に応じて通電すべき各相のコイル２２ｂを判別して通電制御を実行し、これによりモータ２０を作動させる。また、インバータは、図示しない温度センサからの検出信号に基づきソレノイドバルブ４２を切り換えることにより、オイルポンプ１１から分配溝３１内に供給される作動油を制御してコイル２２ｂの温度を適温に保つ。

また、環状回収路３３内の左側にはブリーザ室４８が設けられ、このブリーザ室４８にはエアブリーザ５０が設置されている。エアブリーザ５０は、クラッチ６室やモータ室７内での作動油の熱膨張による圧力上昇を抑制する役割を果たす。即ち、圧力上昇時のクラッチ室６内のエアは、前部連通路４３、ソレノイドバルブ室３９、後部連通路４４及び環状回収路３３を経てブリーザ室４８内に導入され、同じくモータ室７ｂ内のエアは、流下孔３５及び環状回収路３３を経てブリーザ室４８内に導入され、それぞれエアブリーザ５０からハウジング外に排出されることにより圧力上昇が抑制される。

一方、ロータ室７ａ内において隔壁５にはベアリング２４と対応する環状をなすセパレートプレート６２が図示しないボルトにより固定され、このセパレートプレート６２によりベアリング２４はロータ室７ａ内から区画されている。隔壁５にはベアリング２４の上部と対応するように注油孔６３が斜めに穿設され、注油孔６３の下端はベアリング２４の前面と連通し、注油孔６３の上端は隔壁５からクラッチ室６内に開口している。また、ベアリング２４の下部と対応するように隔壁５にはドレン孔６４が貫設され、ドレン孔６４の一端はベアリング２４の後面と連通し、ドレン孔６４の他端は隔壁５からクラッチ室６内に開口している。

前後のベアリング１６，オイルシール１８ｂ間の領域においてアウタ入力軸１２の内周面とインナ入力軸１５の外周面との間には所定のクリアランスが設けられており、これにより環状断面をなす軸間油路６５（第１の油路）が形成されている。アウタ入力軸１２には内外を貫通する貫通油路６６（第２の油路）が形成され、貫通油路６６の内端は軸間油路６５と連通し、貫通油路６６の外端は後壁４に設けられたベアリング２５の後面と連通している。なお、図２，３に示すように本実施形態では、１８０°対向するように２本の貫通油路６６を貫設したが、これに限ることはなく、貫通油路６６の本数や配置を任意に変更してもよい。

一方、環状を成し、後壁４に当接してステータ２２とハウジング１との間に介装されたパッキン２７の内周端部はロータ室７ａ内に突出し、このパッキン２７の突出部分により、ロータ室７ａ内の下部には後壁４との間に上方に開口する凹状をなす油受け部６７が形成されている。パッキン２７に対する後壁４の当接面には上下方向に延びる３本のドレン溝６８（回収路）が形成され、各ドレン溝６８の上端は油受け部６７と連通し、各ドレン溝６８の下端は上記環状回収路３３の最下部（回収路、第２の回収路）を介して下部回収路３６（回収路、第２の回収路）と連通している。なお、本実施形態では、ドレン溝６８の中程にドレン凹部６８ａを形成しているが、このドレン凹部６８ａを省略したり、ドレン溝６８の本数を変更したりしてもよい。

後壁４には油受け部６７の上方に位置するようにドレン孔６９（回収路、第１の回収路）が斜めに穿設され、ドレン孔６９の下端は油受け部６７の直上に開口し、ドレン孔６９の上端は後壁４に形成されたドレン溝７０（回収路、第１の回収路）を介してドレン空間６１内と連通している。なお、ドレン溝７０は、レゾルバステータ２８ｂを支持するステー２９により閉塞されることで通路として機能している。

一方、以上のように構成されたクラッチ・モータ機構Ｍ２の後側には、図１に示すようにデュアルクラッチ式の変速機Ｍ３が接続されている。
当該デュアルクラッチ式変速機Ｍ３の構成については、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに開示されているため概略的な説明にとどめるが、アウタ入力軸１２と出力軸５１との間に第１歯車機構Ｇ１を設けると共に、インナ入力軸１５と出力軸５１との間に第２歯車機構Ｇ２を設けて構成されている。デュアルクラッチ式変速機Ｍ３の出力軸５１は、上記したように伝達機構Ｍ４のプロペラシャフト５２及び差動装置５３を介して駆動輪５４に接続されている。

例えば図１に太線矢印で示すように、アウタクラッチ１９ａの接続によりエンジンＭ１の駆動力、或いはそれに加えてモータ２０の駆動力をアウタ入力軸１２から第１歯車機構Ｇ１を介して出力軸５１側に伝達しているときには、インナクラッチ１９ｂの切断により動力伝達していない第２歯車機構Ｇ２を次変速段に予め切り換えた上で（プリセレクトと称する）、その後に次変速段への切換タイミングになると、アウタクラッチ１９ａを切断すると共にインナクラッチ１９ｂを接続することにより駆動力を連続的に伝達しながら変速を完了する。
次に、以上のように構成された本実施形態のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造の作用、特にモータ２０のロータ２１を支持するベアリング２４，２５への作動油の供給及び排出作用について説明する。

まず、オイルポンプ１１から供給される作動油は図示しない油路を経てアウタクラッチ１９ａ及びインナクラッチ１９ｂのシリンダ室内に供給され、上記変速時には、油圧作動したピストンで湿式多板クラッチを押圧することにより、これらのクラッチ１９ａ，１９ｂが任意に接続される。アウタクラッチ１９ａ及びインナクラッチ１９ｂは高速回転し、湿式多板クラッチを潤滑した作動油、及び両クラッチ１９ａ，１９ｂを回転可能に支持するベアリングを潤滑した作動油は、図２に白抜き矢印で示すように遠心力により激しく飛散するため、クラッチ室６内は常に飛散した作動油が充満した状態にある。なお、飛散した作動油はクラッチ室６の内壁への付着後に流れ落ち、図示しない回収路を経てオイルパン３７に回収される。

一方、ロータ室７ａ内には、パッキン２６，２７のシール作用により作動油はほとんど侵入していない。このため、ロータ２１は飛散した作動油により回転ロスを生じることなく円滑に回転する。
また、図２，３に白抜き矢印で示すように、ステータ室７ｂは分配溝３１から分配孔３２を経て供給される作動油で満たされており、この作動油はコイル２２ｂの冷却に供された後に順次流下孔３５から溢れて環状回収路３３内を左右に分岐して下方に案内される。環状回収路３３内の最下部で作動油は左右から合流し、下部回収路３６を経てオイルパン３７に回収される。

上記のようにクラッチ室６内では作動油が激しく飛散しているため、図２，３に破線矢印で示すように、クラッチ室６内に開口した注油孔６３には飛散した作動油の一部が流入し、注油孔６３内を経て隔壁５のベアリング２４に供給される。供給された作動油はセパレートプレート６２によりロータ室７ａ内への侵入を防止されながら環状のベアリング２４内を上側から下側へと流通しながら潤滑し、ベアリング２４の下部においてドレン孔６４を経てクラッチ室６内に排出される。なお、クラッチ室６内に排出された作動油は、クラッチ室６内で飛散した作動油と共にオイルパン３７に回収される。

一方、アウタ入力軸１２内でインナ入力軸１５を回転可能に支持するベアリング１６にはオイルポンプ１１から作動油が供給され、この作動油により常に潤滑されている。
そして、図２，３に破線矢印で示すように、ベアリング１６に供給されている作動油は、アウタ入力軸１２の内周面とインナ入力軸１５の外周面との間の軸間油路６５内を後方に案内され、貫通油路６６を経て後壁４に設けられたベアリング２５に供給される。供給された作動油は環状のベアリング２５内を上側から下側へと流通しながら潤滑し、ベアリング２５の下部においてドレン空間６１内に排出される。

ドレン空間６１内はレゾルバロータ２８ａ及びレゾルバステータ２８ｂとステー２９とでロータ室７ａ内から区画されているため、ドレン空間６１内のほとんどの作動油は、ロータ室７ａ内に侵入することなくドレン空間６１内の下部に開口したドレン溝７０内に流入する。流入した作動油はドレン溝７０を経てドレン孔６９の開口部から油受け部６７に滴下する。
このときのドレン孔６９は、ドレン溝７０内の作動油を油受け部６７の上方まで案内する役割を果たす。そして、油受け部６７内の作動油はロータ室７ａ内に突出したパッキン２７の内周端によりロータ室７ａ側への流動を規制されながら、ドレン溝６８及びドレン凹部６８ａを経て環状回収路３３の最下部に排出され、さらに下部回収路３６を経てオイルパン３７に回収される。

以上のようにしてオイルポンプ１１からの作動油を供給することによりベアリング２４，２５が潤滑される。
そして、隔壁５側のベアリング２４の潤滑については、隔壁５に作動油供給用の注油孔６３、及び作動油回収用のドレン孔６４を形成すると共に、ロータ室７ａ内への作動油の侵入を防止するセパレートプレート６２を配置するだけで、製造コストを高騰させることなく実施することができる。また、クラッチ室６内で飛散した作動油をベアリング２４まで導いて潤滑に利用しているため、オイルポンプ１１の吐出量を増大する必要がなく、オイルポンプ１１を駆動するエンジンＭ１の燃費悪化を未然に防止することができる。

また、後壁４側のベアリング２５の潤滑については、作動油供給用の軸間油路６５及び貫通油路６６を形成すると共に、作動油回収用のドレン溝６８，７０、ドレン孔６９及びドレン凹部６８ａを形成するだけであり、ロータ室７ａ内への作動油の侵入を防止するレゾルバ２８やステー２９、及び油受け部６７を形成するためのパッキン２７は既存のものであるため、製造コストを高騰させることなく実施することができる。

より具体的には、軸間油路６５はアウタ入力軸１２の内周面とインナ入力軸１５の外周面とのクリアランスを利用するだけで形成でき、貫通油路６６はアウタ入力軸１２に貫設するだけで形成できる。従って、例えば特許文献１の技術のようにハウジングに複雑な油路を形成する必要がなく、何れの油路６５，６６も容易に形成可能であり、最小限の加工によりロータ２１を支持するベアリング２５の潤滑構造を確立できる。
また、既存のパッキン２７を利用して油受け部６７内の潤滑油のロータ室７ａ内への流動、ひいてはロータ室７ａ内に流動した潤滑油によるロータ２１の回転ロスを防止できると共に、既存のパッキン２７を利用して後壁４に形成したドレン溝６８を回収路として機能させることができる。同じくドレン溝７０についても、既存のステー２９を利用して後壁４に形成したドレン溝７０を回収路として機能させることができる。
さらに、既にベアリング１６まで供給されている潤滑油をベアリング２５まで導いて潤滑に利用しているため、オイルポンプ１１の吐出量を増大する必要がなく、オイルポンプ１１を駆動するエンジンＭ１の燃費悪化を未然に防止することができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、クラッチ室６内で飛散した作動油を隔壁５のベアリング２４まで導いて潤滑に利用したが、ベアリング２４に対する潤滑構造はこれに限ることはない。例えば、一般的な構造と同様に、オイルポンプ１１から供給される作動油を専用の油路により直接的にベアリング２４に導いて潤滑するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、既存のレゾルバ２８やステー２９を利用してロータ室７ａ内への作動油の侵入を防止し、同じく既存のパッキン２７の内周端を利用して油受け部６７を形成したが、これに限ることはなく、作動油の侵入防止や油受け部６７の形成のために専用の部材を設けてもよい。

１ クラッチ・モータハウジング（ハウジング）
７ａ ロータ室
７ｂ ステータ室
１１ オイルポンプ（潤滑油供給源）
１２ アウタ入力軸
１５ インナ入力軸
１６ ベアリング（第１のベアリング）
１８ａ，１８ｂ オイルシール
１９ａ アウタクラッチ（第１クラッチ）
１９ｂ インナクラッチ（第２クラッチ）
２０ モータ
２１ ロータ
２２ ステータ
２２ｂ コイル
２４，２５ ベアリング（第２のベアリング）
２６，２７ パッキン（シール部材）
２８ａ レゾルバロータ
２８ｂ レゾルバステータ
３３ 環状回収路（回収路、第２の回収路）
３５ 下部回収路（回収路、第２の回収路）
３７ オイルパン
５１ 出力軸
６１ ドレン空間
６５ 軸間油路（第１の油路）
６６ 貫通油路（第１の油路）
６７ 油受け部
６８ ドレン溝(回収路)
６９ ドレン孔（回収路、第１の回収路）
７０ ドレン溝（回収路、第１の回収路）
Ｍ１ エンジン
Ｍ３ 変速機
Ｇ１ 第１歯車機構
Ｇ２ 第２歯車機構

Claims (3)

1. 筒状をなしてハウジング内で回転可能に支持され、第１クラッチの断接動作に応じてエンジンからの駆動力を変速機の第１歯車機構を介して出力軸に伝達するアウタ入力軸と、
   上記アウタ入力軸内で第１のベアリングを介して相対回転可能に支持され、第２クラッチの断接動作に応じて上記エンジンからの駆動力を上記変速機の第２歯車機構を介して上記出力軸に伝達するインナ入力軸と、
   上記アウタ入力軸上に回転規制された状態で上記第１クラッチ及び第２クラッチ側と上記変速機側との両端部をそれぞれ上記ハウジングに対して第２のベアリングにより回転可能に支持されたロータ、及び上記ハウジング内で上記ロータの外周を取り巻くように配設されたステータから構成され、作動に伴って駆動力を上記アウタ入力軸から上記第１歯車機構を介して上記出力軸に伝達可能な走行用モータと、
   上記第１のベアリングに潤滑油を供給する潤滑油供給源と
   を備えたハイブリッド電気自動車において、
   上記第１のベアリングと上記変速機側の第２のベアリングとの間において上記アウタ入力軸の内周面と上記インナ入力軸の外周面との間に第１の油路を形成すると共に、上記アウタ入力軸に内外を貫通する第２の油路を形成して該第２の油路を介して上記第１の油路と上記第２のベアリングとを連通させたことを特徴とするハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造。
2. 上記走行用モータのステータは、上記潤滑油供給源から供給される潤滑油によりコイルを冷却され、
   上記ハウジングは、上記コイルを冷却する潤滑油による上記ロータの回転ロスを防止すべく、該ロータを収容するロータ室と上記ステータを収容するステータ室とに区画され、
   上記ロータ室内の一側には、上記ロータの外周に設けられた角度検出用のレゾルバロータ、及び該レゾルバロータの周囲を取り巻くように配設されたレゾルバステータによりドレン空間が区画され、該ドレン空間内に上記変速機側の第２のベアリングが露出し、
   上記ハウジングには、上記ドレン空間の下部と潤滑油回収用のオイルパンとを連通させる回収路が形成されたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造。
3. 上記ステータ室は、環状を成し、上記ステータの両側と上記ハウジングの内壁との間にそれぞれ介装されたシール部材により上記ロータ室内と区画され、
   上記変速機側のシール部材は、内周端部が上記ロータ室内に突出するように形成され、該ロータ室の下部において、上記変速機側のシール部材の内周端部と上記ハウジングの内壁とにより凹状の油受け部が形成され、
   上記回収路は、上記ドレン空間から上記油受け部まで延設された第１の回収路と、上記変速機側のシール部材に対する上記ハウジングの当接面に形成され上記油受け部と連通するドレン溝と、該ドレン溝と上記オイルパンとを連通させる第２の回収路とから構成されたことを特徴とする請求項２記載のハイブリッド電気自動車のモータ用ベアリングの潤滑構造。

Images