JP2012017825A - 駆動装置 - Google Patents

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Hiromichi Kimura
弘道 木村
Mitsutaka Tsuchida
充孝 土田
Kazuaki Ishiura
一昭 石浦
Akira Hibino
晃 日比野
Yosuke Suzuki
陽介 鈴木
Takahito Endo
隆人 遠藤
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Abstract

【課題】ケース内に収容された遊星歯車機構やケースの近傍に配置されたパーキングロック機構の各潤滑要素を十分に潤滑することができる駆動装置を提供すること。
【解決手段】モータジェネレータMG1、MG2、遊星歯車機構13、ディファレンシャル、ギヤ機構16、パーキングロック機構17、トランスアクスルハウジング、トランスアクスルケース22およびトランスアクスルリヤカバーを備え、ディファレンシャルリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油によって各潤滑要素が潤滑されるよう構成され、トランスアクスルケース22が、遊星歯車機構収容ケース24と、取付ボス92とを有し、パーキングロック機構17が、遊星歯車機構収容ケース24の下方に配置され、遊星歯車機構収容ケース24が、遊星歯車機構収容ケース24内の潤滑油をパーキングロック機構17に供給する潤滑油供給孔24eを有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両の回転軸を駆動する駆動装置、特に、ギヤ機構により掻き上げられた潤滑油で遊星歯車機構などの潤滑要素を潤滑する駆動装置に関する。
従来、この種の駆動装置として、エンジンの動力を入力させる入力軸と、この入力軸に連結されるプラネタリギヤユニットとしての遊星歯車機構と、遊星歯車機構の構成要素間に連結され複数の変速を達成させる複数の摩擦係合要素と、遊星歯車機構の一構成要素に連結される出力軸と、遊星歯車機構の第1のリングギヤおよび入力軸との間に連結されるとともにハブを有する第1のクラッチとを備え、第1のクラッチのハブは、第1のリングギヤより径方向内側に配設され、ハブと第1のリングギヤの連結部位に油排出用の径方向穴が配設されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この駆動装置においては、第1のリングギヤの径方向内側に配設された第1のクラッチのハブと第1のリングギヤとの間にできる空間に潤滑油を供給している。そして、供給された潤滑油は、回転部材を潤滑し、回転部材によって撹拌される潤滑油は、第1のリングギヤと第1のクラッチのハブとの連結部位の近傍に形成された油排出用穴を介して回転部材から離隔する方向に排出されることになる。回転部材から排出された潤滑油は、駆動装置の構成要素を収容するケースの内壁面に沿ってケースの下方に収集されることにより遊星歯車機構の間での撹拌損失を防止するようにしている。
特開平6−207650号公報
しかしながら、従来の駆動装置においては、油排出用の径方向穴は、第1のクラッチのハブと第1のリングギヤの連結部位における径方向に形成されているので、第1のリングギヤが回転すると、径方向穴から第1のリングギヤの外部に潤滑油が排出されてしまう。その結果、第1のリングギヤの潤滑油に対する撹拌抵抗が減少して撹拌損失は減少するものの、遊星歯車機構の各潤滑要素は、外部から供給された潤滑油のみにより潤滑されることになり、潤滑油の供給量が不足してしまう可能性がある。特に、遊星歯車機構が高速度で回転するような場合には、第1のリングギヤ内に供給された潤滑油に作用する遠心力も増加することになり、第1のリングギヤの径方向穴から勢いよく潤滑油が排出されてしまい、遊星歯車機構内の潤滑要素に対する潤滑が不十分となる可能性があった。
また、従来の駆動装置においては、径方向穴から第1のリングギヤの外部に排出された潤滑油は、駆動装置の構成要素を収容するケースの内壁面に沿ってケースの下方に収集されるようになっており、排出された潤滑油の流通先について考慮されていなかったので、排出された潤滑油が有効に利用されていなかった。
特に、遊星歯車機構を覆うケースを備え、そのケースの近傍に駆動装置の出力軸の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構を設けようとする場合には、従来の駆動装置においては、遊星歯車機構内を潤滑した潤滑油の再利用が考慮されていないので、パーキングロック機構の潤滑が不十分となってしまう可能性があった。
すなわち、従来の駆動装置においては、遊星歯車機構内を潤滑した潤滑油は、第1のリングギヤが回転しているので、径方向穴から第1のリングギヤの外部に放射状に排出されてしまい、遊星歯車機構のケースの近傍に配置されるパーキングロック機構に潤滑油が供給され難い構造となっていた。このように潤滑油の供給が不足すると、パーキングロック機構の回転部分のトルクの増大を招き、その応答性や信頼性に欠けてしまう可能性があった。
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ケース内に収容された遊星歯車機構やケースの近傍に配置されたパーキングロック機構の各潤滑要素を十分に潤滑することができる駆動装置を提供することを課題とする。
本発明に係る駆動装置は、上記課題を解決するため、(1)動力源からの動力を入力する入力軸に連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構から出力された動力を出力する出力軸と、前記遊星歯車機構と前記出力軸との間で前記動力を伝達するギヤ機構と、前記ギヤ機構の前記動力の伝達を阻止するロック状態と前記動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構と、前記入力軸、前記出力軸、前記遊星歯車機構、前記ギヤ機構および前記パーキングロック機構を収容するケースと、を備え、前記ギヤ機構により掻き上げられた潤滑油によって潤滑要素が潤滑される駆動装置であって、前記ケースが、前記遊星歯車機構を収容する遊星歯車機構収容ケースを有し、前記パーキングロック機構が、前記遊星歯車機構収容ケースの下方に配置され、前記遊星歯車機構収容ケースが、前記遊星歯車機構収容ケース内の前記潤滑油を前記パーキングロック機構に供給する潤滑油供給孔を有することを特徴とする。
この構成により、本発明に係る駆動装置においては、従来よりも簡単な構造で、ケースの内部に収容された遊星歯車機構やパーキングロック機構が十分に潤滑され、潤滑性が向上するとともに従来よりも小型化される。
すなわち、ギヤ機構によって掻き上げられたケース内の潤滑油は、例えば、遊星歯車機構収容ケースの上方に設けられた開口から遊星歯車機構収容ケースの内部に流入する。そして、遊星歯車機構収容ケース内に流入した潤滑油は、遊星歯車機構により、さらに掻き上げられて遊星歯車機構収容ケース内の各潤滑要素に供給され、各潤滑要素が潤滑される。その結果、従来の駆動装置における潤滑油供給路という潤滑油のガイド部分を形成する必要が解消されるので、潤滑油供給路の形成によって構造が複雑となることはなく、本発明に係る駆動装置のケースにおいては、従来よりも簡単な構造で、速やかに内部の各潤滑要素が十分に潤滑され、潤滑性が向上する。
また、本発明に係る駆動装置のパーキングロック機構は、遊星歯車機構収容ケースの下方に配置され、遊星歯車機構収容ケースが潤滑油供給孔を有しているので、この潤滑油供給孔から潤滑油がパーキングロック機構に直接供給され、その各構成要素が十分に潤滑される。すなわち、パーキングロック機構の各構成要素が低トルクで回転し、パーキングロック機構の各構成要素の負荷が軽減されるので、ひいては、パーキングロック機構の小型化が図られる。また、パーキングロック機構の動作時の負荷の軽減により、パーキングロック機構の応答性が良好となり、その信頼性が向上する。
本発明に係る駆動装置の回転数(rpm)が高まった場合、ギヤ機構により掻き上げられる潤滑油の量が増大し、遊星歯車機構収容ケースの上方で流通する潤滑油の流量も増大する。そして、遊星歯車機構収容ケースの開口を通って、その内部に流入する潤滑油の量も増大し、内部の各潤滑要素が十分に潤滑される。また、潤滑油供給孔から十分な供給量の潤滑油がパーキングロック機構に供給される。
上記(1)に記載の駆動装置において、(2)前記パーキングロック機構が、該パーキングロック機構の動力源からの動力を伝達する動力伝達軸を有し、前記潤滑油供給孔が前記動力伝達軸の上方に設けられたことを特徴とする。
この構成により、本発明に係る駆動装置においては、潤滑油供給孔がパーキングロック機構を構成する動力伝達軸の上方に設けられているので、この潤滑油供給孔から潤滑油が動力伝達軸に直接供給され、動力伝達軸および他の各構成要素が十分に潤滑される。
すなわち、パーキングロック機構の動力伝達軸に潤滑油が供給されると、その動力伝達軸の支持部分や動力伝達軸に連結される各構成要素が低トルクで回転し、パーキングロック機構の各構成要素の負荷が軽減されるので、ひいては、パーキングロック機構の小型化が図られる。また、パーキングロック機構の動作時の負荷の軽減により、パーキングロック機構の応答性が良好となり、その信頼性が向上する。
上記(1)または(2)に記載の駆動装置において、(3)前記パーキングロック機構が、ロック機構と、前記動力伝達軸と前記ロック機構との間で動力の作用方向を変換する動力作用方向変換軸と、前記動力作用方向変換軸を覆うカバー部材とを有し、前記カバー部材が、前記潤滑油供給孔から供給される潤滑油を受けるよう、前記ロック機構側から前記動力伝達軸側に延在して形成された潤滑油受け部を有することを特徴とする。
この構成により、本発明に係る駆動装置においては、潤滑油供給孔から排出された潤滑油は、カバー部材の潤滑油受け部からカバー部材内部およびその表面部に供給される。
カバー部材内部およびその表面部に供給された潤滑油は、パーキングロック機構を構成する動力作用方向変換軸、カバー部材内部およびその表面部を流通して、ロック機構に供給される。その結果、動力作用方向変換軸およびロック機構に潤滑油が供給され、動力作用方向変換軸およびロック機構が十分に潤滑されるとともに、潤滑油をパーキングロック機構全体に行き渡らせることができる。
すなわち、パーキングロック機構の動力作用方向変換軸およびロック機構に潤滑油が供給されると、その動力作用方向変換軸の連結部分やロック機構の各構成要素が低トルクで動作し、パーキングロック機構の各構成要素の負荷が軽減されるので、ひいては、パーキングロック機構の小型化が図られる。また、パーキングロック機構の動作時の負荷の軽減により、パーキングロック機構の応答性が良好となり、その信頼性が向上する。
上記(1)または(2)に記載の駆動装置において、(4)前記遊星歯車機構収容ケースが、該遊星歯車機構収容ケース内の前記潤滑油を滞留させるよう前記遊星歯車機構収容ケースの内側に形成された潤滑油滞留タンクを有することを特徴とする。
この構成により、本発明に係る駆動装置においては、遊星歯車機構収容ケースが潤滑油滞留タンクを有しているので、駆動装置が停止しているときは、遊星歯車機構収容ケース内の潤滑油は、遊星歯車機構収容ケースの内壁面や各構成要素を伝わって、潤滑油滞留タンクに集合して滞留される。この状態で、駆動装置が駆動を開始した直後のときは、ギヤ機構により掻き上げられて遊星歯車機構収容ケース内に供給される潤滑油が比較的少ないが、潤滑油滞留タンクに潤滑油が滞留されているので、遊星歯車機構の構成要素によって掻き上げられ、各潤滑要素が潤滑される。
したがって、潤滑油の供給量が比較的少ない駆動装置が駆動を開始した直後であっても、遊星歯車機構の内部の各潤滑要素が好適に潤滑される。
また、駆動装置が稼働状態になると、ギヤ機構により掻き上げられて遊星歯車機構収容ケース内に比較的多くの潤滑油が供給され、遊星歯車機構の構成要素によって掻き上げられ各潤滑要素が潤滑されるとともに、潤滑油滞留タンクにも十分な量の潤滑油が滞留する。
さらに、潤滑油滞留タンクに滞留した潤滑油は、潤滑油供給孔からパーキングロック機構に供給されパーキングロック機構が十分に潤滑される。
上記(4)に記載の駆動装置において、(5)車両に搭載されるとともに、前記遊星歯車機構の軸線方向が前記車両の前後方向に対して直交するよう前記遊星歯車機構が配置され、前記潤滑油供給孔が、前記潤滑油滞留タンクに対して、前記遊星歯車機構収容ケースの前記車両の前方側に形成されたことを特徴とする。
この構成により、潤滑油供給孔が、車両の前方側に形成されていると、特に、車両が減速したとき、遊星歯車機構収容ケースの下部に貯留された潤滑油が慣性力で車両前方に移動するので、潤滑油供給孔から勢いよく排出され、パーキングロック機構に十分な量の潤滑油が供給される。したがって、パーキングロック機構の動作時の負荷が軽減され、パーキングロック機構の応答性が良好となりその信頼性が向上する。
上記(1)に記載の駆動装置において、(6)前記入力軸に連結された回転電機を有し、前記遊星歯車機構が、前記入力軸とともに回転するサンギヤと、前記サンギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う内歯を有するリングギヤとを有し、前記ギヤ機構が、前記遊星歯車機構の前記リングギヤに連結された第1ギヤを支持する第1回転軸と、前記第1ギヤに噛み合う第2ギヤを支持する第2回転軸と、前記第2回転軸に支持され前記出力軸を構成する差動装置のリングギヤと噛み合う第3ギヤとを有し、前記パーキングロック機構が、前記第2回転軸に設けられたパーキングギヤおよび前記パーキングギヤと係合する係合状態および前記パーキングギヤと非係合する非係合状態を取り得るパーキングポールとを有することを特徴とする。
この構成により、ギヤ機構により掻き上げられる潤滑油が、遊星歯車機構収容ケースの開口を通って、その内部に流入し、遊星歯車機構を構成するリングギヤの回転により遊星歯車機構収容ケース内で掻き上げられる。掻き上げられた潤滑油により、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリヤなどの潤滑要素が潤滑される。また、ギヤ機構が、第1ギヤを支持する第1回転軸と、第2ギヤを支持する第2回転軸と、出力軸を構成する差動装置のリングギヤと噛み合う第3ギヤとを有するとともに、パーキングロック機構が、第2回転軸に設けられたパーキングギヤおよびパーキングギヤと係合するパーキングポールとを有しているので、パーキングロック機構の取付部分と遊星歯車機構収容ケースとを配置するスペースを小さくすることができる。その結果、パーキングロック機構を、ケース内にコンパクトに設置することができ駆動装置が確実に小型化される。
上記(6)に記載の駆動装置において、(7)前記第1回転軸が中空の回転軸により構成され、前記遊星歯車機構の前記キャリヤが、内燃機関の駆動軸に連結されるとともに、前記第1回転軸の内部に回転自在に挿通された連結軸と連結され前記駆動軸とともに回転するよう構成され、前記ギヤ機構が、前記第2ギヤと噛み合う第4ギヤを支持する第3回転軸を有し、前記回転電機が、前記回転軸に連結された第1回転電機と、前記第3回転軸に連結され動力を出力する第2回転電機とを有することを特徴とする。
この構成により、駆動装置が、第1回転電機、第2回転電機および内燃機関の少なくともいずれかの構成要素から出力される動力で駆動され、遊星歯車機構が各動力を分割するいわゆる動力分割機構を構成する。また、パーキングロック機構が、第2回転軸に設けられたパーキングギヤおよびパーキングギヤと係合するパーキングポールとを有しているので、取付ボスと遊星歯車機構収容ケースとを配置するスペースを小さくすることができる。その結果、パーキングロック機構を、ケース内にコンパクトに設置することができ駆動装置が確実に小型化される。
本発明によれば、ケース内に収容された遊星歯車機構やケースの近傍に配置されたパーキングロック機構の各潤滑要素を十分に潤滑することができる駆動装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る駆動装置の構成図であり、図の下部にドライブピニオンとディファレンシャルリングギヤとの噛み合い部分を示す。 本発明の実施形態に係る駆動装置の部分断面図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルハウジングを取り外した状態の平面図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルハウジングを取り外した状態の一部を拡大して示す平面図である。 図4のA方向から見た駆動装置のパーキングロック機構の部分側面図である。 図4のB方向から見た駆動装置のパーキングロック機構の部分側面図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルケースのロッドカバー取付部の部分拡大平面図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルケースのケース取付部および遊星歯車機構収容ケースの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルケースのケース取付部に遊星歯車機構収容ケースを取り付けた状態の部分平面図である。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルハウジングを取り外した状態の平面図であり、駆動装置が停止した状態を示す。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルハウジングを取り外した状態の平面図であり、駆動装置が稼働し潤滑油が流動している状態を示す。 本発明の実施形態に係る駆動装置のトランスアクスルケースのケース取付部および遊星歯車機構収容ケースの斜視図であり、潤滑油が流動している状態を示す。 本発明の実施形態に係る駆動装置のパーキングロック機構の部分側面図を示し、切替機構が非パーキングポジションにある状態であって、潤滑油の流動している状態を示す。
以下、本発明に係る駆動装置の実施形態について図面を参照して説明する。
(実施形態)
図1ないし図13は、本発明の実施形態に係る駆動装置10を示す図である。
駆動装置10は、図1に示すように、燃料によって駆動されるエンジンおよび回転電機としてのモータジェネレータの双方またはいずれか一方により駆動されるハイブリッドの車両1のトランスアクスルを構成している。この車両1は、前輪駆動車(FF:Front engine Front drive)で、内燃機関としてのエンジン2と、駆動装置10と、駆動装置10に連結された左右のドライブシャフト3と、左右のドライブシャフト3に連結された左右の車輪4と、エンジン2および駆動装置10を制御する図示しない電子制御ユニット(ECU:Electrically Control Unit)とを備えている。
この電子制御ユニットは、CPU(Central Processing Unit)と、処理プログラムなどを記憶するROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、電気的に書換え可能な不揮発性のメモリからなるEEPROMと、A/D変換器やバッファなどを含む入力ポート、出力ポートとを含んで構成されている。
なお、本発明に係る駆動装置は、このようなハイブリッドのトランスアクスルに限定されず、回転電機としてのモータにより駆動されるいわゆる電気自動車に搭載されるトランスアクスルであってもよく、燃料によって駆動されるエンジンを備えた燃料自動車に搭載されるトランスアクスルであってもよい。
駆動装置10は、エンジン2の駆動軸としてのクランクシャフト2aのフライホイール2bに連結され、クランクシャフト2aのトルク変動を吸収するトランスアクスルダンパ11と、一端でトランスアクスルダンパ11に連結され、エンジン2の動力が入力される連結軸としてのインプットシャフト12と、インプットシャフト12の他端に連結された遊星歯車機構13と、遊星歯車機構13に連結され、主にバッテリーの充電や駆動用電力の供給を行う第1回転電機としてのモータジェネレータMG1と、主に動力を出力する第2回転電機としてのモータジェネレータMG2とを含んで構成されている。
また、駆動装置10は、エンジン2およびモータジェネレータMG1、MG2から伝達される動力を出力する出力軸としてのディファレンシャル15と、エンジン2およびモータジェネレータMG1と、ディファレンシャル15との間、並びにモータジェネレータMG2と、ディファレンシャル15との間で動力を伝達するよう複数のギヤおよびシャフトにより構成されたギヤ機構16とを含んで構成されている。
また、駆動装置10は、ギヤ機構16の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構17と、遊星歯車機構13、モータジェネレータMG1、MG2、ディファレンシャル15、ギヤ機構16およびパーキングロック機構17を収容するケースとしてのトランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22およびトランスアクスルリヤカバー23と、トランスアクスルケース22に取り付けられ、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24と、この遊星歯車機構収容ケース24をトランスアクスルケース22に取り付ける取付ボルト25と含んで構成されている。
さらに、駆動装置10は、モータジェネレータMG1を支持する玉軸受31a、31bと、モータジェネレータMG2を支持する玉軸受32a、32bと、ディファレンシャル15を支持する円錐ころ軸受33a、33bと、ギヤ機構16を支持する玉軸受34a、34b、35a、35bおよび円錐ころ軸受36a、36bとを含んで構成されている。
遊星歯車機構13は、図1および図2に示すように、ギヤ機構16に連結されたリングギヤ41と、このリングギヤ41内に軸線をリングギヤ41の軸線と一致させて配置されたサンギヤ42と、リングギヤ41およびサンギヤ42の軸線と一致させてリングギヤ41とサンギヤ42との間に挿入され、インプットシャフト12に連結されたキャリヤ43と、このキャリヤ43に回転自在に支持されてリングギヤ41およびサンギヤ42と噛み合うピニオンギヤ44とを含んで構成されている。
このキャリヤ43は、インプットシャフト12およびトランスアクスルダンパ11を介してクランクシャフト2aに連結されており、エンジン2の動力が入力されるようになっている。また、サンギヤ42は、モータジェネレータMG1に連結されており、この遊星歯車機構13は、エンジン2の動力をモータジェネレータMG1とギヤ機構16とに分割するいわゆる動力分割機構を構成している。
モータジェネレータMG1は、車両1を駆動するための電動機の機能およびバッテリーに充填するための発電機の機能の双方の機能を有しているが、主にバッテリーの充電や駆動用電力の供給を行うよう電子制御ユニットにより制御されるようになっており、ステータ、ロータを含んで構成されている。
このステータは、トランスアクスルケース22の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、MG1ロータシャフト26と、MG1ロータシャフト26の周りに設けられたN極およびS極からなる永久磁石を有している。MG1ロータシャフト26は、トランスアクスルリヤカバー23に支持された玉軸受31aと、トランスアクスルケース22に支持された玉軸受31bとにより回転自在に支持されている。また、MG1ロータシャフト26は、その一端部で遊星歯車機構13のサンギヤ42に連結され、サンギヤ42と一緒に回転するようになっている。
この構成により、電子制御ユニットの指令に基づいてステータの三相巻線に三相交流電流が流されると、モータジェネレータMG1内に回転磁界が発生し、この回転磁界がロータの回転位置および速度に合わせて制御され、ロータに配置された永久磁石が回転磁界に引かれてトルクが発生するようになっている。発生するトルクの大きさは、電流により制御され、回転数の大きさは、交流電源の周波数により制御されるようになっている。
また、このモータジェネレータMG1は、図示しないインバータに接続されており、電子制御ユニットにより、インバータを構成するスイッチング素子を介して電動機と発電機のどちらかに切り替えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。
モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1と同様の構成および機能を有し、主に動力を出力する動力源として電子制御ユニットにより制御されるようになっており、ステータ、ロータを含んで構成されている。
このステータは、モータジェネレータMG1と同様、トランスアクスルケース22の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、MG2ロータシャフト27と、MG2ロータシャフト27の周りに設けられたN極およびS極からなる永久磁石を有している。MG2ロータシャフト27は、トランスアクスルリヤカバー23に支持された玉軸受32aと、トランスアクスルケース22に支持された玉軸受32bとにより回転自在に支持されている。また、MG2ロータシャフト27は、その一端部でギヤ機構16に連結され動力をギヤ機構16に出力するようになっている。
また、モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1と同様、図示しないインバータに接続されており、電子制御ユニットにより、スイッチング素子で構成されているインバータを介して電動機と発電機のどちらかに切り替えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。
ディファレンシャル15は、中空のディファレンシャルケース15aを備えており、ディファレンシャルケース15aは、トランスアクスルケース22に設けられた円錐ころ軸受33aと、トランスアクスルハウジング21に設けられた円錐ころ軸受33bとによって回転自在に支持されている。
ディファレンシャルケース15aには、ピニオンシャフト15pが支持されており、ピニオンシャフト15pには、一対のピニオンギヤ15gが回転自在に支持されている。この一対のピニオンギヤ15gと、一対のサイドギヤ15sとが噛み合っており、各サイドギヤ15sには左右のドライブシャフト3がそれぞれ接続されており、ギヤ機構16から動力が入力され、左右のドライブシャフト3を介して左右の車輪4に出力されるようになっている。このディファレンシャル15は、車両1の方向転換やコーナリング時に発生する左右の車輪4の回転差を許容するようになっている。
ギヤ機構16は、遊星歯車機構13のリングギヤ41に連結されインプットシャフト12が挿通された中空シャフト51と、中空シャフト51に支持されたカウンタドライブギヤ52と、カウンタドライブギヤ52と噛み合うカウンタドリブンギヤ53と、カウンタドリブンギヤ53を支持するカウンタシャフト54と、カウンタシャフト54に支持されたドライブピニオン55とを含んで構成されている。
また、ギヤ機構16は、カウンタドリブンギヤ53と噛み合うリダクションギヤ56と、モータジェネレータMG2のMG2ロータシャフト27と連結され、リダクションギヤ56を支持するリダクションシャフト57と、ドライブピニオン55と噛み合うとともにディファレンシャル15のディファレンシャルケース15aに固定されたディファレンシャルリングギヤ58とを含んで構成されている。
中空シャフト51は、トランスアクスルケース22に設けられた玉軸受34aと、トランスアクスルハウジング21に設けられた玉軸受34bとによって回転自在に支持されている。
カウンタシャフト54は、トランスアクスルケース22に設けられた円錐ころ軸受36aと、トランスアクスルハウジング21に設けられた円錐ころ軸受36bとによって回転自在に支持されている。
リダクションシャフト57は、トランスアクスルケース22に設けられた玉軸受35aと、トランスアクスルハウジング21に設けられた玉軸受35bとによって回転自在に支持されている。
カウンタドリブンギヤ53と噛み合うリダクションギヤ56、およびドライブピニオン55と噛み合うディファレンシャルリングギヤ58とにより、モータジェネレータMG2の回転を減速する減速機能を有している。
また、ディファレンシャルリングギヤ58は、その回転により、トランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22およびトランスアクスルリヤカバー23からなるケースの下部に貯留された潤滑油をケースの上部に掻き上げるようになっている。ディファレンシャルリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油により、駆動装置10を構成する遊星歯車機構13、ギヤ機構16および玉軸受31a、31bや円錐ころ軸受33a、33bなどの潤滑要素が潤滑されるようになっている。
なお、実施形態に係る駆動装置10のギヤ機構16を構成するカウンタドライブギヤ52は、本発明に係る駆動装置における第1ギヤを構成し、中空シャフト51は第1回転軸を構成し、カウンタドリブンギヤ53は第2ギヤを構成し、カウンタシャフト54は第2回転軸を構成し、ドライブピニオン55は第3ギヤを構成し、リダクションギヤ56は第4ギヤを構成し、リダクションシャフト57は第3回転軸を構成している。
パーキングロック機構17は、図3ないし図6に示すように、動力源としての電動アクチュエータ61と、電動アクチュエータ61に連結されたパーキングシャフト62と、動力伝達軸としてのパーキングシャフト62と連結された切替機構63と、切替機構63と連結されたロック機構64とを含んで構成されている。
このパーキングロック機構17は、車両1の運転者のシフト操作入力をセンサやスイッチによって検出し、その検出信号に応じたシフトポジションを選択するという、いわゆるシフトバイワイヤ方式のシフト制御システムを構成している。このパーキングロック機構17は、パーキングポジションとパーキングポジション以外の非パーキングポジションとからなるシフトポジションを切り替えるようになっている。
このパーキングロック機構17においては、車両1の運転席に設けられたパーキングスイッチが操作されてONになると、パーキングポジションに切り替えられ、ギヤ機構16のカウンタシャフト54がロックされ、車両1の停止状態が維持されるよう構成されている。また、パーキングスイッチが解除されてOFFになると、非パーキングポジションに切り替えられ、ギヤ機構16のカウンタシャフト54がアンロックされ、車両1が走行可能な状態になるよう構成されている。
電動アクチュエータ61は、図3および図4に示すように、トランスアクスルケース22に固定されるケース61aと、カバー61bと、モータ61cとを有しており、モータ61cは、DCモータやSRモータ(Switched Reluctance Motor)などの電動機で構成されている。
パーキングシャフト62は、図4に示すように、一端部62aが電動アクチュエータ61と連結しており、他端部62bに連結された切替機構63にモータ61cから出力される動力が伝達されるようになっている。
切替機構63は、図4ないし図6に示すように、ディテントプレート71と、ディテントスプリング72と、スプリングリテーナ73と、ディテントスプリング72にスプリングリテーナ73を固定するリベット74と、ディテントスプリング72およびスプリングリテーナ73をトランスアクスルケース22に取り付ける取付ボルト75とを含んで構成されている。この切替機構63は、電動アクチュエータ61の動力によりパーキングポジションとパーキングポジション以外の非パーキングポジションとからなるシフトポジションとを切り替えるようになっている。
ディテントプレート71は、図4および図5に示すように、パーキングシャフト62の他端部62bと連結する連結部71aと、ディテントスプリング72と係合する係合凹部71b、71c、ロック機構64と連結される連結部71dとを有している。
連結部71aは、パーキングシャフト62とディテントプレート71とが一体回転するようディテントプレート71に連結されている。
係合凹部71bは、半円状の凹みを有しており、ディテントスプリング72と係合した際、切替機構63が非パーキングポジションとなるよう構成されている。
係合凹部71cは、係合凹部71bと同様、半円状の凹みを有しており、ディテントスプリング72と係合した際、切替機構63がパーキングポジションとなるよう構成されている。
連結部71dは、連結部71aに対して屈曲して一体的に形成されており、切欠を有する貫通孔71eを有している。
ディテントスプリング72は、本体72aと、ローラ部72bとを有しており、ローラ部72bがディテントプレート71の係合凹部71b、71cにそれぞれ係合した際、所定の接触押圧力(N)でローラ部72bと係合凹部71b、71cとがそれぞれ係合するようになっている。
本体72aは、弾性材料からなる板ばねで形成されており、その一端がローラ部72bと一体的に形成されている。本体72aは、その他端部でリベット74により、スプリングリテーナ73と一体化されている。
ローラ部72bは、回転自在に支持されたローラ72cを有しており、ディテントプレート71に沿って滑らかに摺動するとともに、ディテントプレート71の係合凹部71b、71cと確実に係合するようになっている。
スプリングリテーナ73は、ディテントスプリング72とともに取付ボルト75によりトランスアクスルケース22に固定されている。このスプリングリテーナ73は、ディテントスプリング72の本体72aが弾性変形した際に本体72aの、取付ボルト75で固定されている部分の変形が過度にならないよう規制している。
ロック機構64は、動力作用方向変換軸としてのパーキングロッド81と、パーキングカム82と、カムスプリング83と、パーキングポール84と、パーキングギヤ85と、カバー部材としてのロッドカバー86と、パーキングポール84を回動自在に支持する回動シャフト87と、回動シャフト87を支持する支持プレート88と、ポールスプリング89と、支持プレート88をトランスアクスルハウジング21に取り付ける取付ボルト64aを含んで構成されている。
パーキングロッド81は、棒状の部材からなり、その軸線方向に直交するよう屈曲して形成されディテントプレート71の連結部71dと連結される連結端部81aと、トランスアクスルケース22に軸線方向に移動可能に支持される支持端部81bと、カムスプリング83を支持するスプリング支持部81cとを有している。
連結端部81aは、ディテントプレート71の連結部71dの連結部71dに回動可能に連結されている。
スプリング支持部81cは、連結端部81aと支持端部81bとの間で、パーキングロッド81の軸線方向に直交するよう突出して形成されており、カムスプリング83の端部を支持している。
パーキングカム82は、パーキングポール84に係合する傾斜係合面を有し円錐台形状に形成されている。また、パーキングカム82は、その軸線方向に貫通する貫通孔を有しており、この貫通孔にパーキングロッド81が挿通され、パーキングロッド81に、その軸線方向に移動可能に取り付けられている。
カムスプリング83は、圧縮コイルばねからなり、パーキングロッド81に装着され、一端がパーキングロッド81のスプリング支持部81cに支持され、他端がパーキングカム82をパーキングロッド81の支持端部81b側に押圧している。
パーキングポール84は、パーキングカム82と係合するカム係合部84aと、回動シャフト87に回動自在に支持される支持部84bと、パーキングギヤ85と噛み合う噛合部84cとを有している。このパーキングポール84は、ディテントプレート71が回動し、パーキングロッド81が、その支持端部81b側に移動したとき、パーキングカム82に押圧され、支持部84bを中心として回動し、図4および図5に示すように、噛合部84cがパーキングギヤ85に噛み合うようになっている。
また、このパーキングポール84は、ディテントプレート71が回動し、パーキングロッド81が、その連結端部81a側に移動したとき、パーキングカム82の押圧が解除され、支持部84bを中心として回動し、図4に示すように、噛合部84cとパーキングギヤ85との噛み合いが解除されるようになっている。
パーキングギヤ85は、ギヤ機構16のカウンタシャフト54に相対回転不能に設けられカウンタシャフト54とともに回転するよう構成されている。
このパーキングギヤ85は、パーキングポール84の噛合部84cと噛み合うよう円周上に等間隔に形成された複数の凹部85aと、この凹部85a間に形成された複数の凸部85bとを有している。
ロッドカバー86は、図5、図7および図8に示すように、トランスアクスルケース22に取り付ける取付部86aと、パーキングロッド81を摺動可能に収容する円筒部86bと、パーキングカム82の摺動を案内するガイド部86cと、潤滑油受け部としての回り止め部86dと、潤滑油を流入される流入口86eとを有しており、トランスアクスルケース22とトランスアクスルハウジング21との間に挟み込まれて保持されるようになっている。
回り止め部86dは、ロッドカバー86が後述するロッドカバー取付部94に装着された際に、ロッドカバー取付部94に対してロッドカバー86が回転しないよう、ロッドカバー取付部94に係合するようになっている。
また、流入口86eは、回り止め部86dで受け止めた潤滑油をロッドカバー86の内部に流入させるよう、回り止め部86dに隣接して設けられている。
回動シャフト87は、図6に示すように、パーキングポール84を回動自在に支持するとともに、ポールスプリング89を支持するよう、支持プレート88を介してトランスアクスルケース22に装着されている。
ポールスプリング89は、回動シャフト87に支持され、パーキングポール84を、その噛合部84cとパーキングギヤ85との噛み合いが解除される方向に回動するようパーキングポール84を付勢している。
トランスアクスルハウジング21は、アルミダイキャストなどの鋳造により成型され、複数の図示しないリブが配置されており高い剛性を有している。このトランスアクスルハウジング21は、図1および図2に示すように、一端部でエンジン2に図示しない固定ボルトで固定されており、内部にフライホイール2bおよびトランスアクスルダンパ11を収容している。
トランスアクスルケース22は、トランスアクスルハウジング21と同様にアルミダイキャストなどの鋳造により成型され、複数の図示しないリブが配置されており高い剛性を有している。
このトランスアクスルケース22は、図3ないし図8に示すように、潤滑油貯留タンク91を有しており、この潤滑油貯留タンク91はトランスアクスルハウジング21にもトランスアクスルケース22と同様に形成されている。したがって、潤滑油貯留タンク91は、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22の両方により画成され、潤滑油が貯留されるようになっている。また、トランスアクスルケース22は、図1に示すモータジェネレータMG1のMG1ロータシャフト26の軸線方向に、その内壁22aから突出して形成された図5および図8に示す取付ボス92とを有している。
また、このトランスアクスルケース22は、潤滑油貯留タンク91の下方に、複数のねじ穴を有するケース取付部93が形成されている。このケース取付部93には、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24が取り付けられるようになっている。
潤滑油貯留タンク91は、前述のように、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22の両方により画成されている。潤滑油貯留タンク91は、トランスアクスルハウジング21においては、その内壁21aの上方に位置する部分と、図1に示すモータジェネレータMG1のMG1ロータシャフト26の軸線方向に、内壁21aから所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁21bとにより画成されている。また、トランスアクスルケース22においては、その内壁22aの上方に位置する部分と、図1に示すモータジェネレータMG1のMG1ロータシャフト26の軸線方向に、内壁22aから所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁22bとにより画成されている。
したがって、この潤滑油貯留タンク91は、タンク壁21bと、タンク壁22bと、トランスアクスルハウジング21の側壁21cと、トランスアクスルケース22の側壁22cとにより画成された空間で構成されている。
潤滑油貯留タンク91は、その上方に位置しディファレンシャルリングギヤ58の回転により掻き上げられた潤滑油を流入させる流入口91aと、取付ボス92の上方に位置し潤滑油貯留タンク91内に貯留された潤滑油を取付ボス92に向けて滴下させる潤滑油滴下孔91bとを有している。
取付ボス92は、図5および図8に示すように、その先端部にねじ穴92aが形成されており、このねじ穴92aに取付ボルト75が挿入されパーキングロック機構17のディテントスプリング72およびスプリングリテーナ73が、この取付ボス92に取り付けられている。
また、このトランスアクスルケース22は、図8に示すように、潤滑油貯留タンク91の下方に、複数のねじ穴を有するケース取付部93がその内壁22aから円環状に突出して形成されている。このケース取付部93には、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24が、複数の取付ボルト25により取り付けられるようになっている。
また、このケース取付部93は、ねじ穴93a、93b、93cの位置で、このケース取付部93の径方向の外方に向かって、拡径された潤滑油滞留タンク93dを有している。
また、このトランスアクスルケース22には、パーキングロック機構17のロック機構64を構成するロッドカバー86を取り付けるロッドカバー取付部94がその内壁22aから円環状に突出して形成されている。ロッドカバー取付部94の円環状の内側94aには、ロッドカバー86の取付部86aが挿入されるようになっている。
トランスアクスルケース22のロッドカバー取付部94は、その内壁22aから円環状に突出して形成されており、内側94aには、パーキングロック機構17のロック機構64を構成するロッドカバー86の取付部86aが挿入されるようになっている。
また、ロッドカバー取付部94は、図7に示すように、円環状に突出方向に、所定の幅Wで形成された切欠き94bを有している。この切欠き94bには、ロッドカバー86の回り止め部86dが挿入されるようになっており、この回り止め部86dにロッドカバー86の回り止め部86dが挿入された際に、回り止め部86dとロッドカバー取付部94の切欠き94bとの間に所定の幅Wで隙間が画成され、この隙間およびロッドカバー86の流入口86eから潤滑油がロッドカバー86の内部に流入するようになっている。
このロッドカバー取付部94に対向するケース取付部93の対向部分、すなわち、ケース取付部93の車両前方方向の部分が、他の部分よりも凹んで形成された凹部93oを有しており、ロッドカバー取付部94をケース取付部93により近接した位置に配置することができる。
トランスアクスルリヤカバー23は、トランスアクスルケース22と同様にアルミダイキャストなどの鋳造により成型され、複数の図示しないリブが配置されており高い剛性を有している。
トランスアクスルハウジング21には、図5および図6に示すように、凹部が形成されており、この凹部にパーキングロックスリーブ95が設けられており、パーキングロック機構17のパーキングロッド81の支持端部81bがこのパーキングロックスリーブ95に摺動可能に支持されている。
また、トランスアクスルハウジング21には、図4および図6に示すように、その内壁21aから所定の高さで突出した取付部97が設けられており、この取付部97には、ねじ穴97aが形成されている。このねじ穴97aに、取付ボルト64aが挿入されパーキングロック機構17の回動シャフト87および支持プレート88が取付部97に取り付けられている。
遊星歯車機構収容ケース24は、トランスアクスルケース22と同様にアルミダイキャストなどの鋳造により成型され、図1、図2、図8および図9に示すように、円筒状に形成された本体部24aと、玉軸受34aを支持する軸受支持部24bと、本体部24aの一端で半径方向に環状に突出して形成されたフランジ部24cとを有している。
遊星歯車機構収容ケース24内には、遊星歯車機構13が収容されるようになっている。
本体部24aは、トランスアクスルケース22の取付ボス92に対向するよう、車両1の前方側に形成された開口としての切欠き24dを有している。
この切欠き24dから、トランスアクスルケース22の潤滑油貯留タンク91の潤滑油滴下孔91bから滴下され、取付ボス92に当たって飛散した潤滑油が本体部24aの内部に入り込むようになっている。
また、本体部24aには、その内部を流通する潤滑油をパーキングロック機構17に供給するよう、パーキングロック機構17の上部でパーキングロック機構17のパーキングシャフト62と対向して開口する潤滑油供給孔24eが形成されている。すなわち、パーキングシャフト62の上方であって、車両1の前方方向に形成される。
本体部24aの一端で半径方向に環状に突出して形成されたフランジ部24cと、フランジ部24cに形成されたフランジ拡径部24fと、本体部24aのフランジ拡径部24f側で径方向外方に拡径された潤滑油滞留タンク24gとを有している。
フランジ拡径部24fは、ケース取付部93の潤滑油滞留タンク93dに対応して本体部24aの径方向の外方に突出して形成されており、潤滑油滞留タンク93dに取り付けられるようになっている。
この潤滑油供給孔24eの開口は、遊星歯車機構収容ケース24に内蔵されるリングギヤ41の最も外側の直径に接して描かれる接線のうち、車両1の水平方向であって、リングギヤ41の下方に引かれる接線よりも上方に位置するよう、遊星歯車機構収容ケース24に形成されることが好ましい。この位置に潤滑油供給孔24eが開口されると、遊星歯車機構収容ケース24内の潤滑油が適正な量に保たれるため、リングギヤ41による撹拌損失が抑制されるとともに、遊星歯車機構13における動力の伝達効率の向上を図ることが可能となる。
フランジ部24cには、複数のねじ穴が形成されており、このねじ穴には取付ボルト25が挿入され、遊星歯車機構収容ケース24がトランスアクスルケース22のケース取付部93に取り付けられるようになっている。
この遊星歯車機構収容ケース24内に遊星歯車機構13を収容する構成により、遊星歯車機構13をトランスアクスルケース22内に容易に組み込みすることができる。
次いで、駆動装置10の動作について簡単に説明する。
図10に示すように、駆動装置10が停止した状態にあるとき、内部の潤滑油は、トランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22およびトランスアクスルリヤカバー23の内壁を伝わって下部に流れるとともに、遊星歯車機構13、ギヤ機構16および玉軸受31a、31bや円錐ころ軸受33a、33bなどの潤滑要素から下部に滴下され、矢印aで示すように、下部に集合して貯留される。
また、矢印nで示すように、遊星歯車機構収容ケース24内の潤滑油は、遊星歯車機構収容ケース24の内壁面や各構成要素を伝わって、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンク24g内に集合して貯留される。
この状態で、エンジン2が始動していない、いわゆるEV走行状態にあるとき、エンジン2の回転によって駆動される図示しないオイルポンプによる潤滑油の遊星歯車機構13への流入がない。
しかしながら、ディファレンシャルリングギヤ58の回転によって、掻き上げられる潤滑油が遊星歯車機構13内に流入するとともに潤滑油滞留タンク24g内に滞留した潤滑油により、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素が潤滑される。
したがって、遊星歯車機構13内への潤滑油の供給量が比較的少ないエンジン2の停止時にも、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素が好適に潤滑される。
また、パーキングロック機構17は、車両1が停止した状態にあるときは、操作者のパーキングスイッチの操作に応じて、例えば、パーキングスイッチがONになると、ECUにより電動アクチュエータ61が動作し、図10に示すように、切替機構63がパーキングポジションとなり、ロック機構64のパーキングポール84がパーキングギヤ85に噛み合っており、カウンタシャフト54がロックされている。
この状態で、パーキングスイッチが解除されてOFFになると、ECUにより電動アクチュエータ61が動作し、切替機構63が非パーキングポジションに切り替わり、ロック機構64のパーキングポール84がパーキングギヤ85から離隔し、噛み合いが解除され、カウンタシャフト54がアンロックされる。
車両1が走行状態になると、エンジン2の回転数(rpm)が高まり、駆動装置10のディファレンシャルリングギヤ58の回転数が高くなるので、図11に示すように、ディファレンシャルリングギヤ58の回転により掻き上げられる潤滑油の量が増大し、流入口91aから潤滑油貯留タンク91内に流入する潤滑油も増大する。潤滑油貯留タンク91内に流入した潤滑油は、潤滑油滴下孔91bから勢いよく滴下される。
滴下された潤滑油は取付ボス92に当たって飛散する量も増大し、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dから、その内部に入り込む潤滑油の量も増大する。したがって、エンジン2の回転数が高くなった車両1の走行状態において、遊星歯車機構13の内部に十分な潤滑油が供給され、各潤滑要素が潤滑される。その結果、エンジン2の低回転時から高回転時に至るまで、十分な潤滑油が遊星歯車機構13の内部および駆動装置10を構成する潤滑要素に供給される。
また、図12および図13に示すように、遊星歯車機構収容ケース24の内部に入り込み、潤滑油滞留タンク24gに滞留した潤滑油は、リングギヤ41などの回転する構成要素に掻き上げられて、矢印nで示すように遊星歯車機構収容ケース24の内部で循環する。そして、内部で循環する潤滑油は、潤滑油供給孔24eから排出され、パーキングロック機構17のパーキングシャフト62に供給される。
この構成により、図13に示すように、車両1が走行状態になり、駆動装置10が駆動すると、ディファレンシャルリングギヤ58の回転により潤滑油が掻き上げられ、流入口91aから潤滑油貯留タンク91内に流入し、潤滑油貯留タンク91内に流入した潤滑油は、潤滑油滴下孔91bから勢いよく滴下される。
滴下された潤滑油は取付ボス92に当たって飛散し、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dから、その内部に入り込み、遊星歯車機構13の内部に十分な潤滑油が供給され、各潤滑要素が潤滑される。
また、遊星歯車機構収容ケース24の内部に入り込んだ潤滑油は、リングギヤ41などの回転する構成要素に掻き上げられて、遊星歯車機構収容ケース24の内部で循環する。そして、内部で循環する潤滑油は、潤滑油供給孔24eから排出され、パーキングロック機構17のパーキングシャフト62に供給されるとともに、ロッドカバー86の取付部86aおよび回り止め部86dにも供給される。
そして、ロッドカバー86の取付部86aの回り止め部86dに供給された潤滑油は、ロッドカバー86の回り止め部86dの隙間および流入口86eから内部に流入し、図12および図13に示すように、回り止め部86dから円筒部86bを通ってガイド部86c方向に流通する。
ガイド部86cに供給された潤滑油により、パーキングカム82とパーキングポール84との摺動部分が潤滑される。
実施形態に係る駆動装置10は、前述のように構成されているので、以下の効果が得られる。
すなわち、駆動装置10は、MG1ロータシャフト26を有するモータジェネレータMG1と、MG2ロータシャフト27を有するモータジェネレータMG2と、MG1ロータシャフト26に連結された遊星歯車機構13と、モータジェネレータMG2、モータジェネレータMG1またはエンジン2から出力された動力を出力するディファレンシャル15と、遊星歯車機構13とディファレンシャル15との間で動力を伝達するギヤ機構16と、ギヤ機構16の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構17と、トランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22およびトランスアクスルリヤカバー23とを備えている。
この駆動装置10は、ディファレンシャルリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油によって各潤滑要素が潤滑されるよう構成され、トランスアクスルケース22が、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24と、パーキングロック機構17を取り付けるようMG1ロータシャフト26の軸線方向に突出して形成された取付ボス92とを有し、遊星歯車機構収容ケース24が取付ボス92に対向するよう形成された切欠き24dを有するとともに、パーキングロック機構17のパーキングシャフト62の上方に設けられた潤滑油供給孔24eを有することを特徴としている。
トランスアクスルケース22は、ディファレンシャルリングギヤ58によって掻き上げられた潤滑油を貯留する潤滑油貯留タンク91を有し、潤滑油貯留タンク91が、取付ボス92に潤滑油を滴下するよう取付ボス92の上方に形成された潤滑油滴下孔91bを有している。
遊星歯車機構13は、MG1ロータシャフト26と連結されモータジェネレータMG1とともに回転するサンギヤ42と、サンギヤ42と噛み合うピニオンギヤ44と、ピニオンギヤ44を回転自在に支持するキャリヤ43と、ピニオンギヤ44と噛み合う内歯を有するリングギヤ41とを有している。
また、ギヤ機構16は、遊星歯車機構13のリングギヤ41に連結されたカウンタドライブギヤ52を支持する中空シャフト51と、カウンタドライブギヤ52に噛み合うカウンタドリブンギヤ53を支持するカウンタシャフト54と、カウンタシャフト54に支持されディファレンシャル15のディファレンシャルリングギヤ58と噛み合うドライブピニオン55と、カウンタドリブンギヤ53と噛み合うリダクションギヤ56と、モータジェネレータMG2のMG2ロータシャフト27と連結され、リダクションギヤ56を支持するリダクションシャフト57とを有している。
また、パーキングロック機構17は、カウンタシャフト54に設けられたパーキングギヤ85およびパーキングギヤ85と係合する係合状態およびパーキングギヤ85と非係合する非係合状態を取り得るパーキングポール84とを有している。
その結果、実施形態に係る駆動装置10においては、遊星歯車機構収容ケース24内に収容された遊星歯車機構13の各潤滑要素や遊星歯車機構収容ケース24の近傍に配置されたパーキングロック機構17の各潤滑要素を十分に潤滑することができ、潤滑性を向上させるという効果が得られる。また、従来よりも簡単な構造で、小型化することができるという効果が得られる。
具体的には、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22が、ディファレンシャルリングギヤ58によって掻き上げられた潤滑油を貯留する潤滑油貯留タンク91を有し、潤滑油貯留タンク91が、取付ボス92に潤滑油を滴下するよう取付ボス92の上方に形成された潤滑油滴下孔91bを有しているので、従来の駆動装置において形成していた潤滑油供給路という潤滑油のガイド部分が不要になるという効果が得られる。実施形態に係る駆動装置10は、このような、潤滑油を供給するガイド部分の形成による複雑な構造が回避されるので、従来よりも簡単な構造で、内部の各潤滑要素に十分に潤滑油を供給することができる。
また、エンジン2の回転によって駆動されるオイルポンプによる遊星歯車機構13への潤滑油の流入がないEV走行状態においても、ディファレンシャルリングギヤ58に掻き上げられる潤滑油が潤滑油貯留タンク91に貯留される。そして、この潤滑油貯留タンク91内に貯留された潤滑油は、潤滑油滴下孔91bを流通して滴下される。このように滴下された潤滑油は、取付ボス92に当たって飛散し、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dから、その内部に速やかに入り込み、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素が潤滑される。
したがって、遊星歯車機構13への潤滑油の供給量が少ないエンジン2の停止時の場合にも、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素やパーキングロック機構17の各潤滑要素が好適に潤滑されるという効果が得られる。
エンジン2の回転によって駆動されるオイルポンプによる遊星歯車機構13への潤滑油の流入がないEV走行状態においても、ディファレンシャルリングギヤ58に掻き上げられる潤滑油が潤滑油貯留タンク91に貯留される。そして、この潤滑油貯留タンク91内に貯留された潤滑油は、潤滑油滴下孔91bを流通して滴下される。このように滴下された潤滑油は、取付ボス92に当たって飛散し、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dから、その内部に速やかに流入する。
したがって、遊星歯車機構収容ケース24の内部に流入した潤滑油および遊星歯車機構収容ケース24の下部に貯留され、リングギヤ41の回転により掻き上げられた潤滑油により、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素が十分に潤滑されるという効果が得られる。そして、内部で循環する潤滑油は、潤滑油供給孔24eから排出され、パーキングロック機構17のパーキングシャフト62に供給されるという効果が得られる。
このパーキングシャフト62は、トランスアクスルケース22の内壁22a側の近傍に設置されるとともに、潤滑油供給孔24eも内壁22a側に延在して形成されており、さらに遊星歯車機構収容ケース24が成形するための抜き勾配を有している。したがって、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンク24gに貯留された潤滑油は、この抜き勾配により、潤滑油供給孔24eの方向に流れ易くなっているので、潤滑油供給孔24eからパーキングロック機構17に向けて効果的に潤滑油を排出させることができ、パーキングロック機構17への供給量を確保することができる。
したがって、潤滑油の供給量が少ないエンジン2の停止時のEV走行の場合や、エンジン2を始動する際にも、遊星歯車機構13の内部の各潤滑要素やパーキングロック機構17の各潤滑要素が好適に潤滑されるという効果が得られる。
エンジン2の回転数(rpm)が高まった場合、ディファレンシャルリングギヤ58の回転により掻き上げられる潤滑油の量が増大し、流入口91aから潤滑油貯留タンク91内に流入する潤滑油も増大する。潤滑油貯留タンク91内に流入した潤滑油は、潤滑油滴下孔91bから勢いよく滴下される。滴下された潤滑油は取付ボス92に当たって飛散する量も増大し、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dから、その内部に入り込む潤滑油の量も増大する。
したがって、エンジン2の回転数が高くなった車両1の走行状態においても、遊星歯車機構13の内部に十分な潤滑油が供給され、各潤滑要素が潤滑される。その結果、エンジン2の停止時から高回転時に至るまで、十分な潤滑油が遊星歯車機構13の内部および駆動装置10を構成する潤滑要素に供給されるという効果が得られる。
また、遊星歯車機構収容ケース24の切欠き24dが、車両1の前方側に形成されているので、切欠き24dから遊星歯車機構収容ケース24内に流入し、遊星歯車機構13のリングギヤ41の回転により掻き上げられた潤滑油が切欠き24dから外部に飛散することはなく、潤滑油の最適な量を確保することができるという効果が得られる。
また、遊星歯車機構収容ケース24の内部に流入し、潤滑油滞留タンク24g内に滞留した潤滑油は、リングギヤ41などの回転する構成要素に掻き上げられて、遊星歯車機構収容ケース24の内部で循環するとともに、必要量を超えた潤滑油は潤滑油供給孔24eから排出されるので、図12に示すように、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンク24g内で適正な量に保つことができる。その結果、リングギヤ41など回転する構成要素の撹拌損失を低減することができるという効果が得られる。
また、潤滑油供給孔24eから排出された潤滑油は、潤滑油供給孔24eの下部に配置されているパーキングシャフト62やロッドカバー86に供給され、さらにロッドカバー86の内部を通ってパーキングポール84やパーキングロッド81にも供給されるので、パーキングロック機構17の潤滑性を向上させることができるという効果が得られる。
すなわち、パーキングシャフト62を低トルクで回転させることができ、電動アクチュエータ61などのパーキングロック機構17の各構成要素の負荷を軽減させることができるという効果が得られる。
また、実施形態に係る駆動装置10においては、図12に示すように、車両1が減速したとき、通常の走行時に比べ、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンク24gに貯留された潤滑油が慣性力で車両前方に移動し、油面LBが潤滑油供給孔24eよりも車両の上方になるので、潤滑油供給孔24eから勢いよく排出させることができ、パーキングロック機構17に十分な量の潤滑油を供給することができる。したがって、パーキングロック機構17の動作時の負荷を軽減することができ、パーキングロック機構17の応答性が良好となりその信頼性を向上させることができる。
また、実施形態に係る駆動装置10は、図3に示す駆動装置10の左右方向すなわち、車両1の前後方向に、パーキングロック機構17を設置するスペースが小さくなるので、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22を小型化することができ低コスト化を図ることができるという効果が得られる。
すなわち、図3に示すように、トランスアクスルケース22において、パーキングロック機構17の切替機構63を構成するディテントスプリング72を取り付ける取付ボス92と、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24を取り付けるケース取付部93とを、車両1の前後方向に隣接させ、遊星歯車機構収容ケース24と取付ボス92がオーパラップする部分の遊星歯車機構収容ケース24に切欠き24dを設けているので車両1の前後方向にパーキングロック機構17を設置するスペースを小さくすることができる。
また、ロッドカバー取付部94に対向するケース取付部93の対向部分、すなわち、ケース取付部93の車両前方方向の部分が、他の部分よりも凹んで形成された凹部93oを有しているので、ロッドカバー取付部94をケース取付部93により近接した位置に配置することができる。その結果、パーキングロック機構17の配置スペースをより省スペース化することができ、凹部93oを車両の後方側に設置した場合と比較して、パーキングシャフト62を車両の上方側に設置することが可能となり、このパーキングシャフト62に連結される電動アクチュエータ61の位置を車両の上方側に設置することができる。
電動アクチュエータ61が車両のより上方側に設置できると、車両の底面、すなわち車両の路面に対向する最下面から離隔する方向に設置されることになり、電動アクチュエータ61にアクセスし、電動アクチュエータ61やパーキングロック機構17に接触することが抑制される。したがって、電動アクチュエータ61に対して、手が届き難い位置に配置して、そのアクセスを牽制させる効果が得られる。すなわち、車両の品質の低下を防止することができる。
また、電動アクチュエータ61が車両のより上方側に設置できると、路面から飛散する水分の飛散領域から離隔することになり、より防水性向上させることができる。
また、実施形態におけるシフトバイワイヤ方式のシフト制御システムに代えて、ケーブルでシフト操作を伝達するシフトケーブル方式のシフト制御システムを採用した場合でも、パーキングシャフト62が、車両の上方に設置されていると、ケーブル配置やケーブル固定などのケーブルの設置の自由度が高まり、ケーブル設置の簡略化が実現でき、ケーブル固定具などの構成要素の削減を図ることも可能となり、製造コストの低減を図ることも可能となる。
この構成においては、パーキングロック機構17のパーキングギヤ85をギヤ機構16のカウンタシャフト54に設けているので、省スペース化を実現することができ、パーキングロック機構17の全体として、車両1の前後方向にコンパクトに設置することができる。
実施形態に係る駆動装置10においては、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22が、潤滑油滴下孔91bを有する潤滑油貯留タンク91と、その下方に形成されたパーキングロック機構を取り付ける取付ボス92とを有する構造について説明した。
また、遊星歯車機構収容ケース24が、トランスアクスルケース22の取付ボス92に対向するよう車両1の前方側に形成された切欠き24dを有しており、トランスアクスルハウジング21およびトランスアクスルケース22の潤滑油貯留タンク91の潤滑油滴下孔91bから滴下され、取付ボス92に当たって飛散した潤滑油がこの切欠き24dから本体部24aの内部に入り込むよう構成した場合、すなわち潤滑油貯留タンク91の潤滑油滴下孔91bと取付ボス92とが比較的に近接して設けられた場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る駆動装置においては、トランスアクスルケースにおける潤滑油貯留タンクの潤滑油滴下孔と取付ボスとが比較的に近接した構造以外の構造で構成するようにしてもよい。
例えば、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルケースにおける潤滑油貯留タンクの潤滑油滴下孔から離隔した下方の位置に取付ボスを形成し、潤滑油滴下孔と取付ボスとが比較的に離れた構造とし、この取付ボスに対向するよう遊星歯車機構収容ケースの切欠きを形成するようにしてもよい。
また、トランスアクスルケースにおける潤滑油貯留タンクの潤滑油滴下孔に隣接した位置に取付ボスを形成し、潤滑油滴下孔から排出される潤滑油が取付ボスを伝わって下方に滴下される構造とし、この取付ボスから滴下される潤滑油が内部に入り込むよう遊星歯車機構収容ケースに切欠きを設けた構造で構成するようにしてもよい。
これらの場合、ギヤ機構により掻き上げられた潤滑油が、潤滑油貯留タンクの潤滑油滴下孔から滴下または排出され、潤滑油貯留タンクの下方に設けられた取付ボスで飛散させ、好適に遊星歯車機構収容ケースの切欠きを通って、その内部に流入させることができる。
また、トランスアクスルケースにおける潤滑油貯留タンクを形成することなく、潤滑油貯留タンクのないトランスアクスルケースで構成するようにしてもよい。
この場合、取付ボスは遊星歯車機構収容ケースに対向する位置に形成されるとともに、この取付ボスに対向して遊星歯車機構収容ケースに切欠きが設けられる。
そして、ギヤ機構により掻き上げられた潤滑油は、トランスアクスルケースの上方の内壁を伝わって、遊星歯車機構収容ケースの上方に勢いよく流通する。その結果、掻き上げられた潤滑油は、取付ボスに衝突して飛散し、好適に遊星歯車機構収容ケースの切欠きを通って、その内部に流入させることができる。
実施形態に係る駆動装置10におけるパーキングロック機構17は、それぞれ、シフトバイワイヤ方式のシフト制御システムで構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る駆動装置におけるパーキングロック機構は、シフトバイワイヤ方式以外のシフト制御システムで構成するようにしてもよい。
例えば、運転者のシフト操作をケーブルで伝達するといういわゆるシフトケーブル方式のシフト制御システムで構成するようにしてもよい。
実施形態に係る駆動装置10におけるトランスアクスルケース22のケース取付部93の潤滑油滞留タンク93dをケース取付部93の径方向の外方に向かって拡径した構造で構成するとともに、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンク24gを本体部24aを径方向の外方に向かって拡径した構造で構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る駆動装置におけるトランスアクスルケースのケース取付部および遊星歯車機構収容ケースは、潤滑油滞留部および潤滑油滞留タンク以外の構造で構成するようにしてもよい。
例えば、ケース取付部の潤滑油滞留部を、遊星歯車機構収容ケース24の内部に収容するリングギヤ41の外周面と、ケース取付部の内周面との間の隙間部分で構成するとともに、遊星歯車機構収容ケース24の潤滑油滞留タンクを、この隙間部分に対応する形状を有する構造で構成するようにしてもよい。
また、実施形態に係る駆動装置10におけるトランスアクスルケース22のロッドカバー取付部94に回り止め部86dを形成し、ロッドカバー86に回り止め部86dを形成した構造で構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る駆動装置におけるトランスアクスルケースのロッドカバー取付部は、回り止め部を有するもの以外の構造で構成するようにしてもよい。
例えば、ロッドカバー取付部は、内周面が円環状の凹部を形成し、この円環状の凹部に回り止め部を有しない円筒状のロッドカバーを挿入し、このロッドカバーをトランスアクスルケースとトランスアクスルハウジングで挟み込んで固定する構造のもので構成するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明に係る駆動装置は、ケース内に収容された遊星歯車機構やケースの近傍に配置されたパーキングロック機構の各潤滑要素を十分に潤滑することができる駆動装置を提供することができるという効果を奏するものであり、自動車などの車両の駆動装置全般に有用である。
1 車両
2 エンジン(駆動源、内燃機関)
10 駆動装置
11 トランスアクスルダンパ
12 インプットシャフト(入力軸)
13 遊星歯車機構
15 ディファレンシャル(出力軸)
16 ギヤ機構
17 パーキングロック機構
21 トランスアクスルハウジング(ケース)
22 トランスアクスルケース(ケース)
23 トランスアクスルリヤカバー(ケース)
24 遊星歯車機構収容ケース
24d 切欠き
24e 潤滑油供給孔
24g、93d 潤滑油滞留タンク
51 中空シャフト(第1回転軸)
52 カウンタドライブギヤ(第1ギヤ)
53 カウンタドリブンギヤ(第2ギヤ)
54 カウンタシャフト(第2回転軸)
55 ドライブピニオン(第3ギヤ)
56 リダクションギヤ(第4ギヤ)
57 リダクションシャフト(第3回転軸)
58 ディファレンシャルリングギヤ
61 電動アクチュエータ(動力源)
62 パーキングシャフト(動力伝達軸)
81 パーキングロッド(動力作用方向変換軸)
84 パーキングポール
85 パーキングギヤ
86 ロッドカバー(カバー部材)
86d 回り止め部(潤滑油受け部)
91 潤滑油貯留タンク
91a 流入口
91b、101b 潤滑油滴下孔
92 取付ボス
93 ケース取付部
94 ロッドカバー取付部
MG1 モータジェネレータ(第1回転電機、回転電機、駆動源)
MG2 モータジェネレータ(第2回転電機、回転電機、駆動源)

Claims (7)

  1. 動力源からの動力を入力する入力軸に連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構から出力された動力を出力する出力軸と、前記遊星歯車機構と前記出力軸との間で前記動力を伝達するギヤ機構と、前記ギヤ機構の前記動力の伝達を阻止するロック状態と前記動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構と、前記入力軸、前記出力軸、前記遊星歯車機構、前記ギヤ機構および前記パーキングロック機構を収容するケースと、を備え、前記ギヤ機構により掻き上げられた潤滑油によって潤滑要素が潤滑される駆動装置であって、
    前記ケースが、前記遊星歯車機構を収容する遊星歯車機構収容ケースを有し、
    前記パーキングロック機構が、前記遊星歯車機構収容ケースの下方に配置され、
    前記遊星歯車機構収容ケースが、前記遊星歯車機構収容ケース内の前記潤滑油を前記パーキングロック機構に供給する潤滑油供給孔を有することを特徴とする駆動装置。
  2. 前記パーキングロック機構が、該パーキングロック機構の動力源からの動力を伝達する動力伝達軸を有し、前記潤滑油供給孔が前記動力伝達軸の上方に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  3. 前記パーキングロック機構が、ロック機構と、前記動力伝達軸と前記ロック機構との間で動力の作用方向を変換する動力作用方向変換軸と、前記動力作用方向変換軸を覆うカバー部材とを有し、前記カバー部材が、前記潤滑油供給孔から供給される潤滑油を受けるよう、前記ロック機構側から前記動力伝達軸側に延在して形成された潤滑油受け部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駆動装置。
  4. 前記遊星歯車機構収容ケースが、該遊星歯車機構収容ケース内の前記潤滑油を滞留させるよう前記遊星歯車機構収容ケースの内側に形成された潤滑油滞留タンクを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駆動装置。
  5. 車両に搭載されるとともに、前記遊星歯車機構の軸線方向が前記車両の前後方向に対して直交するよう前記遊星歯車機構が配置され、前記潤滑油供給孔が、前記潤滑油滞留タンクに対して、前記遊星歯車機構収容ケースの前記車両の前方側に形成されたことを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。
  6. 前記入力軸に連結された回転電機を有し、前記遊星歯車機構が、前記入力軸とともに回転するサンギヤと、前記サンギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う内歯を有するリングギヤとを有し、前記ギヤ機構が、前記遊星歯車機構の前記リングギヤに連結された第1ギヤを支持する第1回転軸と、前記第1ギヤに噛み合う第2ギヤを支持する第2回転軸と、前記第2回転軸に支持され前記出力軸を構成する差動装置のリングギヤと噛み合う第3ギヤとを有し、前記パーキングロック機構が、前記第2回転軸に設けられたパーキングギヤおよび前記パーキングギヤと係合する係合状態および前記パーキングギヤと非係合する非係合状態を取り得るパーキングポールとを有することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  7. 前記第1回転軸が中空の回転軸により構成され、前記遊星歯車機構の前記キャリヤが、内燃機関の駆動軸に連結されるとともに、前記第1回転軸の内部に回転自在に挿通された連結軸と連結され前記駆動軸とともに回転するよう構成され、前記ギヤ機構が、前記第2ギヤと噛み合う第4ギヤを支持する第3回転軸を有し、前記回転電機が、前記回転軸に連結された第1回転電機と、前記第3回転軸に連結され動力を出力する第2回転電機とを有することを特徴とする請求項6に記載の駆動装置。
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