JP2012086826A - 車両用駆動装置 - Google Patents

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悟 糟谷
Masashi Kito
昌士 鬼頭
Yuichi Seki
祐一 関
佑介 ▲高▼▲橋▼
Yusuke Takahashi
Shigeru Sugisaka
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Abstract

【課題】摩擦部材への供給油量を少なく抑えつつ、摩擦部材及び回転電機の双方を効率的に冷却できる車両用駆動装置を実現する。
【解決手段】内燃機関Eに駆動連結される入力部材Iと、車輪に駆動連結される出力部材と、入力部材Iと出力部材とを選択的に駆動連結する摩擦係合装置CLと、入力部材Iと出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた回転電機MGと、を有する車両用駆動装置D。車両用駆動装置Dは、摩擦係合装置CLの摩擦部材27を少なくとも収容すると共に、内部が油で満たされる収容油室H2と、回転電機MGを収容する収容空間Sと、収容油室H2に油を供給する第一油路L1と、収容油室H2から油を排出する第二油路L2と、第二油路L2から排出された油を収容空間Sに供給する第三油路L3と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、入力部材と出力部材とを選択的に駆動連結する摩擦係合装置と、入力部材と出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた回転電機と、を有する車両用駆動装置に関する。
上記のような車両用駆動装置として、例えば下記の特許文献1に記載された装置が既に知られている。以下、この背景技術の欄の説明では、〔〕内に特許文献1における符号(必要に応じて、対応する部材の名称を含む)を引用して説明する。特許文献1の図3に示されているように、この車両用駆動装置では、摩擦係合装置〔油圧クラッチC〕の摩擦部材〔クラッチディスク47及びクラッチプレート48〕を冷却した油が、回転電機〔モータ・ジェネレータMG〕のロータ〔11〕の内部に形成された油路〔油通路38a,39d,39b,39c〕に供給され、その油路を流れる際に回転電機に備えられる永久磁石〔41〕を冷却可能に構成されている。また、その後、油は回転電機のコイルエンド部に供給され、当該コイルエンド部を冷却可能に構成されている。なお、コイルエンド部は、摩擦部材の軸方向外側を迂回するように溢れる油によっても冷却されるように構成されている。これにより、摩擦部材及び回転電機の双方を冷却することができる。
この特許文献1に記載された車両用駆動装置では、摩擦係合装置の摩擦部材が軸方向に開放された空間に配置され、当該開放空間と回転電機が収容される収容空間とが境界を有することなく一体的に形成されている。このような構成において、摩擦部材の冷却性能を十分に確保しようとすれば、当該摩擦部材への供給油量を多く確保する必要があるが、そのためには大型のオイルポンプが必要となる。その結果、ポンプ駆動のためのエネルギが大きくなると共にオイルポンプ自体の重量も増大するため、エネルギ効率が低下する可能性がある。
特開2009−72052号公報
そこで、摩擦部材への供給油量を少なく抑えつつ、摩擦部材及び回転電機の双方を効率的に冷却できる車両用駆動装置の実現が望まれる。
本発明に係る、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを選択的に駆動連結する摩擦係合装置と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた回転電機と、を有する車両用駆動装置の特徴構成は、前記摩擦係合装置の摩擦部材を少なくとも収容すると共に、内部が油で満たされる収容油室と、前記回転電機を収容する収容空間と、前記収容油室に油を供給する第一油路と、前記収容油室から油を排出する第二油路と、前記第二油路から排出された油を前記収容空間に供給する第三油路と、を備える点にある。
なお、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を意味し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていても良い。
また、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
上記の特徴構成によれば、収容油室の内部を油で満たすと共に、当該収容油室への油を第一油路から供給して第二油路から排出する構成としたことにより、少なくとも収容油室及び第一油路の内部を満たし得る量の油により摩擦部材を十分に冷却することができる。すなわち、摩擦部材の冷却性能を十分に確保するために必要となる供給油量を少なく抑えることができる。よって、油を吐出するためのオイルポンプを大型化する必要がなく、エネルギ効率の低下を抑えることができる。
また、上記の特徴構成では、収容油室から第二油路を通って排出された油を、第三油路を介して収容空間に供給して、当該収容空間に収容された回転電機を冷却することができる。すなわち、摩擦部材を冷却した油を利用して回転電機を冷却することができるので、この点からも冷却性能の確保に必要となる供給油量を少なく抑えることができる。
従って、上記の特徴構成によれば、摩擦部材への供給油量を少なく抑えつつ、摩擦部材及び回転電機の双方を効率的に冷却できる車両用駆動装置を実現できる。
ここで、前記第三油路が、前記回転電機のステータの上方から当該ステータのコイルエンド部に油を供給する油供給部と、前記第二油路との接続部から軸方向に延びる軸方向油路と、前記軸方向油路と前記油供給部とを連通するように径方向に延びる径方向油路と、を有する構成とすると好適である。
この構成によれば、接続部を介して第二油路に接続される軸方向油路と、当該軸方向油路に連通する径方向油路とを通って流れる油を、油供給部へと供給することができる。その後、その油供給部を介して回転電機のステータのコイルエンド部に油を供給して、コイルエンド部を冷却することができる。また、その際コイルエンド部には、油供給部を介してステータの上方から油が供給され、供給された油は当該コイルエンド部を伝って鉛直方向下側へと流下する。よって、コイルエンド部の全体を効率的に冷却することができる。
また、前記油供給部は、前記ステータの上方を軸方向に沿って延びる管状部材を備えており、前記管状部材における径方向視で前記コイルエンド部と重複する位置に、前記コイルエンド部に向かって開口する供給開口部が設けられている構成とすると好適である。
なお、2つの部材の配置に関して、「所定方向視で重複する部分を有する」とは、当該所定方向を視線方向として当該視線方向に直交する各方向に視点を移動させた場合に、2つの部材が重なって見える視点が少なくとも一部の領域に存在することを意味する。
この構成によれば、所定の開口(供給開口部)を有する管状部材を利用して、比較的簡易な構成でステータの上方に第三油路の一部を形成することができる。また、軸方向に沿って延びる管状部材の、径方向視でコイルエンド部と重複する位置に供給開口部が設けられているので、ステータの軸方向両側のコイルエンド部に対して、油供給部からの油を適切に供給することができる。
また、前記回転電機及び前記摩擦係合装置を少なくとも収容するケースと、前記回転電機のロータを支持すると共に、前記摩擦係合装置の軸方向両側及び径方向外側を包囲してその内部に前記収容油室を形成するロータ支持部材と、前記ケースに対して前記ロータ支持部材を径方向に支持する支持軸受と、を更に備え、前記第三油路が、前記第二油路との接続部から前記支持軸受に向かって延びる軸受供給油路と、前記支持軸受から排出された油を前記収容空間へ供給する軸受排出油路と、を有する構成とすると好適である。
この構成によれば、ロータ支持部材により回転電機のロータを支持しつつその内部に油で満たされる収容油室を形成することができる。また、支持軸受を介してそのロータ支持部材をケースに対して回転可能に支持することができる。
また、この構成では、接続部を介して第二油路に接続される軸受供給油路を通って流れる油を利用して、支持軸受を潤滑することができる。その後、軸受排出油路を介して収容空間に油を供給して、当該収容空間に収容された回転電機を冷却することができる。従って、支持軸受を潤滑しつつ、回転電機を冷却することができる。
また、前記回転電機及び前記摩擦係合装置を少なくとも収容すると共に、前記回転電機に対して軸方向に隣接して少なくとも径方向に延びる支持壁を有するケースと、前記回転電機のロータを支持するロータ支持部材に設けられ、径方向内側に開口するように形成された油捕集部と、前記油捕集部から前記収容空間に配置されている前記回転電機のステータのコイルエンド部に油を供給する第四油路と、を更に備え、前記第三油路が、前記支持壁に設けられていると共に、前記回転電機側へ向かって開口する第三油路開口部を有し、前記第三油路開口部が、前記油捕集部の径方向内側に設けられている構成とすると好適である。
この構成によれば、回転電機に対して軸方向に隣接する支持壁内に第三油路が形成されるので、追加の部材を必要とすることなく第三油路を構成することができる。
また、この構成では、第三油路の第三油路開口部から供給される油を、当該第三油路開口部の径方向外側においてロータ支持部材に設けられた油捕集部で捕集することができる。その後、油捕集部で捕集した油を、第四油路を介して収容空間に配置された回転電機のステータのコイルエンド部に供給して、当該コイルエンド部を効率的に冷却することができる。
また、前記支持壁に固定されるセンサステータと、当該センサステータの径方向外側に配置されて前記ロータ支持部材の前記支持壁側の側面に固定されるセンサロータとを有する回転センサを更に備え、前記第三油路開口部が、前記支持壁における前記センサステータとの当接面に設けられていると共に、前記センサステータにおける軸方向視で前記第三油路開口部と重複する位置に、当該センサステータを軸方向に貫通する軸方向貫通孔が設けられている構成とすると好適である。
この構成によれば、第三油路開口部がセンサステータの径方向位置に形成されるので、第三油路開口部と油捕集部との間の径方向の距離が比較的近くなり、第三油路開口部からの油を油捕集部へと導き易くなる。更に、支持壁内に形成される第三油路が、当該支持壁におけるセンサステータとの当接面まで延びるように形成されるので、第三油路開口部とロータ支持部材及び当該ロータ支持部材に設けられた油捕集部との間の軸方向の距離も近くなり、この点からも第三油路開口部からの油を油捕集部へと導き易くなる。なお、このときセンサステータには、軸方向視で第三油路開口部と重複する位置に当該センサステータを軸方向に貫通する軸方向貫通孔が設けられているので、この軸方向貫通孔を介して、第三油路開口部からの油を油捕集部へと適切に導くことができる。よって、第三油路から供給される油を、油捕集部及び第四油路を介して収容空間へと適切に導いて、コイルエンド部を効率的に冷却することができる。
また、前記センサロータと前記ロータ支持部材との間に、前記油捕集部が形成されている構成とすると好適である。
この構成によれば、回転センサのセンサロータを利用して、当該センサロータとロータ支持部材との間に油捕集部を形成することができる。車両の駆動力源として回転電機を備える車両用駆動装置には、回転電機のステータに対するロータの回転位置を精度良く検出する目的で、上記のような回転センサが備えられていることが多い。よって、追加の部材を必要とすることなく油捕集部を形成して、コストの上昇を抑制することができる。
第一の実施形態に係る駆動装置の概略構成を示す模式図である。 駆動装置の部分断面図である。 図2における部分拡大図である。 図2における部分拡大図である。 本発明によるクラッチの冷却効果を示すグラフである。 第二の実施形態に係る駆動装置の部分断面図である。
1.第一の実施形態
本発明の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る駆動装置Dの概略構成を示す模式図である。駆動装置Dは、車両の車輪Wの駆動力源として内燃機関E及び回転電機MGの一方又は双方を用いるハイブリッド車両用の駆動装置(ハイブリッド駆動装置)である。この駆動装置Dは、いわゆる1モータパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。以下、本実施形態に係る駆動装置Dについて、詳細に説明する。
1−1.駆動装置の全体構成
図1に示すように、この駆動装置Dは、内燃機関Eに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、回転電機MGと、変速機構TMと、回転電機MGに駆動連結されると共に変速機構TMに駆動連結される中間軸Mと、を備えている。また、駆動装置Dは、入力軸Iと出力軸Oとを選択的に駆動連結するクラッチCLと、カウンタギヤ機構Cと、出力用差動歯車装置DFと、を備えている。回転電機MGは、入力軸Iと出力軸Oとを結ぶ動力伝達経路上に設けられており、本例では中間軸M、変速機構TM、カウンタギヤ機構C、及び出力用差動歯車装置DFを介して出力軸Oに駆動連結されている。これらの各構成は、ケース(駆動装置ケース)1内に収容されている。なお、本実施形態では、入力軸Iが本発明における「入力部材」に相当し、出力軸Oが本発明における「出力部材」に相当する。
なお、本実施形態では、特に明記して区別している場合を除き、同軸上に配置される入力軸I、中間軸M、及び回転電機MGの回転軸心を基準として「軸方向」、「径方向」、及び「周方向」の各方向を規定している。また、本実施形態では、回転電機MGに対して内燃機関E側(図2における右側)を軸第一方向A1側と定義し、回転電機MGに対して内燃機関Eとは反対側(図2における左側)を軸第二方向A2側と定義している。また、「駆動力」はトルクと同義で用いている。
内燃機関Eは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す装置である。内燃機関Eとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等を用いることができる。内燃機関Eのクランクシャフト等の出力回転軸は、入力軸Iに駆動連結されている。入力軸IはクラッチCLを介して回転電機MG及び中間軸Mに駆動連結されており、入力軸IはクラッチCLにより選択的に回転電機MG及び中間軸Mに駆動連結される。このクラッチCLの係合状態では、入力軸Iを介して内燃機関Eと回転電機MGとが駆動連結され、クラッチCLの解放状態では内燃機関Eと回転電機MGとが分離される。
回転電機MGは、ステータStとロータRoとを有して構成され、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、回転電機MGは、蓄電装置(図示せず)と電気的に接続されている。蓄電装置としては、バッテリやキャパシタ等を用いることができる。回転電機MGは、バッテリから電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関Eのトルクや車両の慣性力により発電した電力をバッテリに供給して蓄電させる。回転電機MGのロータRoは、中間軸Mと一体回転するように駆動連結されている。この中間軸Mは、変速機構TMの入力軸(変速入力軸)となっている。
変速機構TMは、中間軸Mの回転速度を所定の変速比で変速して変速出力ギヤGへ伝達する機構である。このような変速機構TMとして、本実施形態では、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備えた自動有段変速機構が用いられている。なお、変速機構TMとして、変速比を無段階に変更可能な自動無段変速機構や、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備えた手動式有段変速機構等を用いても良い。変速機構TMは、中間軸Mに入力される回転及びトルクを、各時点における所定の変速比に応じて変速すると共にトルク変換しつつ、変速出力ギヤGへ伝達する。
変速出力ギヤGは、カウンタギヤ機構Cを介して出力用差動歯車装置DFに駆動連結されている。出力用差動歯車装置DFは、出力軸Oを介して車輪Wに駆動連結されている。出力用差動歯車装置DFは、当該出力用差動歯車装置DFに入力される回転及びトルクを左右2つの車輪Wに分配して伝達する。これにより、駆動装置Dは、内燃機関E及び回転電機MGの一方又は双方のトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させることができる。
なお、本実施形態に係る駆動装置Dでは、入力軸Iと中間軸Mとが同軸上に配置されると共に、出力軸Oが入力軸I及び中間軸Mとは異なる軸上に互いに平行に配置された複軸構成とされている。このような構成は、例えばFF(Front Engine Front Drive)車両に搭載される駆動装置Dの構成として適している。
1−2.駆動装置の各部の構成
次に、本実施形態に係る駆動装置Dの各部の構成について説明する。図2に示すように、ケース1は、少なくとも回転電機MG及びクラッチCLを収容している。ケース1は、回転電機MGや変速機構TM等の各収容部品の外周を覆うケース周壁2と、当該ケース周壁2の軸第一方向A1側の開口を塞ぐ第一支持壁3と、当該第一支持壁3よりも軸第二方向A2側において軸方向で回転電機MGと変速機構TMとの間に配置される第二支持壁11と、を有する。また、ケース1は、ケース周壁2の軸第二方向A2側の端部を塞ぐ端部支持壁(図示せず)を有している。
第一支持壁3は、回転電機MG及びクラッチCLの軸第一方向A1側を径方向及び周方向に延在している。第一支持壁3は、回転電機MG及びクラッチCLに対して軸第一方向A1側に所定間隔を空けて隣接して配置されている。第一支持壁3は軸方向の貫通孔を有しており、この貫通孔に入力軸Iが挿通されている。これにより、入力軸Iが第一支持壁3を貫通してケース1内に挿入されている。入力軸Iの外周面と第一支持壁3の貫通孔の内周面との間には、シール部材65が配置されている。第一支持壁3は、軸第二方向A2側に向かって軸方向に突出する円筒状突出部4を有している。第一支持壁3は、この円筒状突出部4により、回転電機MGの軸第一方向A1側でロータ支持部材30を回転可能に支持している。
第二支持壁11は、回転電機MG及びクラッチCLの軸第二方向A2側を径方向及び周方向に延在している。本実施形態では、第二支持壁11が本発明における「支持壁」に相当する。第二支持壁11は、回転電機MG及びクラッチCLに対して軸第二方向A2側に所定間隔を空けて隣接して配置されている。この第二支持壁11を境界として、ケース1は、回転電機MG及びクラッチCL等を収容する第一のケース部と、変速機構TM等を収容する第二のケース部との2つのケース部に分かれている。本実施形態では、第二支持壁11は、ケース周壁2から径方向内側に延びるように形成された仕切壁12と、オイルポンプ19を収容するポンプ室を形成するポンプボディ13及びポンプカバー14とを備えている。仕切壁12の径方向中央部には中央開口部12aが形成されており、ポンプボディ13がこの中央開口部12aに挿通されて仕切壁12の径方向内側に配置されている。ポンプボディ13に対して軸第二方向A2側から接するようにポンプカバー14が配置されている。ポンプカバー14は径方向及び周方向に延在しており、その径方向外側の端部はケース周壁2の内周面近傍に位置している。
ポンプボディ13及びポンプカバー14はそれぞれ軸方向の貫通孔を有しており、この貫通孔に中間軸Mが挿通されている。これにより、中間軸Mが第二支持壁11を貫通している。また、同軸状に配置されるポンプボディ13と中間軸Mとの間には、ロータ支持部材30の円筒状突出部37が挿入されている。ポンプボディ13は、軸第一方向A1側に向かって軸方向に突出する円筒状突出部15を有している。第二支持壁11は、この円筒状突出部15により、回転電機MGの軸第二方向A2側でロータ支持部材30を回転可能に支持している。
ポンプボディ13とポンプカバー14との間に形成されるポンプ室に、オイルポンプ19が収容されている。このオイルポンプ19は、インナロータとアウターロータとを有する内接型のギヤポンプとされている。インナロータは、ロータ支持部材30の円筒状突出部37と一体回転するようにスプライン連結されている。オイルポンプ19は、ロータ支持部材30の回転に伴ってオイルパン(図示せず)から油を吸引し、その吸引した油を吐出して、クラッチCLや変速機構TM、回転電機MG等に油を供給する。なお、ポンプボディ13、ポンプカバー14、及び中間軸M等の内部には、それぞれ油路が形成されており、オイルポンプ19により吐出された油は、それらの油路を介して油供給対象となる各部位に供給される。
図2に示すように、第一支持壁3を貫通するように配置された入力軸Iは、第一支持壁3の軸第一方向A1側でダンパを介して内燃機関Eに駆動連結されている。入力軸Iの軸第二方向A2側の端部の径方向中心部には、軸方向に延びる孔部Iaが形成されている。図4に示すように、孔部Iaの内周面と入力軸Iの外周面とは、径方向に延びる排出貫通孔Ibを介して連通している。また、入力軸Iは、その軸第二方向A2側の端部を径方向外側に延びるように形成されたフランジ部を介して、クラッチハブ26に連結されている。
図2に示すように、第二支持壁11を貫通するように配置された中間軸Mは、ロータ支持部材30の円筒状突出部37にスプライン連結されている。中間軸Mの軸第一方向A1側の端部は、入力軸Iに形成された孔部Iaに対して軸方向に挿入されている。中間軸Mは、クラッチCLの作動油圧室H1に連通するように形成された作動油路25や、後述する第二油路L2を含む複数の油路をその内部に有する。
クラッチCLは、入力軸Iと中間軸Mとの間の駆動力の伝達及び遮断を切替可能に設けられ、内燃機関Eと回転電機MGとを選択的に駆動連結する摩擦係合装置である。このクラッチCLは、例えば回転電機MGのトルクのみを利用して車両を走行させる電動走行モード(EVモード)時に、回転電機MG及び出力軸Oから内燃機関Eを切り離す機能を果たす。すなわち、クラッチCLは、内燃機関切り離し用摩擦係合装置として機能する。クラッチCLは、湿式多板クラッチ機構として構成されている。図3に示すように、クラッチCLは、クラッチハブ26、複数の摩擦プレート27、及びピストン28を備えている。これらは、その周囲を覆うように形成されたロータ支持部材30の内部に収容されている。このように、本実施形態では、ロータ支持部材30はクラッチCLを収容するクラッチハウジングとして機能している。なお、ロータ支持部材30はクラッチドラムとしても機能するように構成されている。中間軸Mにスプライン連結されたロータ支持部材30と入力軸Iに一体的に連結されたクラッチハブ26との間には、複数の摩擦プレート27が設けられている。摩擦プレート27に対して軸第二方向A2側には、押圧部材としてのピストン28が配置されている。
本実施形態では、ロータ支持部材30とピストン28との間には液密状態の作動油圧室H1が形成される。この作動油圧室H1には、オイルポンプ19により吐出され、油圧制御装置VBにより所定の油圧に調整された油が、中間軸Mの内部に形成された作動油路25を介して供給される。作動油圧室H1に供給される油圧に応じて、クラッチCLの係合及び解放が制御される。また、ピストン28に対して作動油圧室H1とは反対側には、循環油圧室H2が形成される。この循環油圧室H2には、オイルポンプ19により吐出された油が第一油路L1を介して供給される。
図2に示すように、クラッチCLの径方向外側に回転電機MGが配置されている。回転電機MGは、径方向視でクラッチCLと重複する位置に配置されている。回転電機MGのステータStはケース1に固定されている。ロータRoは、ステータStの径方向内側でロータ支持部材30を介して回転自在に支持されている。ステータStは、ケース1に固定される円筒状のステータコアと、当該ステータコアに巻装されるコイルとを備えている。なお、コイルのうち、ステータコアの軸方向の両側の端面から軸方向に突出する部分がコイルエンド部Ceである。本例では、軸第一方向A1側のコイルエンド部を第一コイルエンド部Ce1とし、軸第二方向A2側のコイルエンド部を第二コイルエンド部Ce2とする。
本実施形態では、回転電機MGのステータSt及びロータRoは、回転電機収容空間Sに収容された状態で配置されている。回転電機収容空間Sは、入力軸I及び中間軸Mと同軸状に形成された環状空間として形成されている。本実施形態では、入力軸I及び中間軸Mの回転軸心を含む平面における回転電機収容空間Sの断面は、軸方向では第一支持壁3と第二支持壁11(ここでは、仕切壁12)との間の領域を占めると共に径方向ではロータRoの径方向内側端面とケース周壁2との間の領域を占めている。すなわち、この回転電機収容空間Sは、ケース1を構成する第一のケース部の内部の空間のうち、ロータ支持部材30よりも径方向外側に広がる空間となっている。また、回転電機収容空間Sは、ステータSt及びロータRoの外縁に概ね沿ってこれらの周囲を取り囲むように形成されている。その際、ステータSt及びロータRoとケース1(第一支持壁3、仕切壁12、及びケース周壁2)との間の隙間は所定距離以内となっている。図4には、この回転電機収容空間Sが占める範囲の概略を破線で示している。本実施形態では、回転電機収容空間Sが本発明における「収容空間」に相当する。
ロータ支持部材30は、ケース1に対して回転可能な状態でロータRoを支持している。ロータ支持部材30は、その外周部にロータRoを固定した状態で、軸第一方向A1側で第一軸受61を介して第一支持壁3に支持され、軸第二方向A2側で第二軸受62を介して第二支持壁11を構成するポンプボディ13に支持されている。また、ロータ支持部材30は、その内部に配置されるクラッチCLの周囲を覆うように形成されている。そのため、ロータ支持部材30は、クラッチCLの軸第一方向A1側を径方向に延びる第一径方向延在部31と、クラッチCLの軸第二方向A2側を径方向に延びる第二径方向延在部36と、クラッチCLの径方向外側を軸方向に延びる軸方向延在部41とを備えている。
第一径方向延在部31は、クラッチCLの軸第一方向A1側を径方向及び周方向に延在している。第一径方向延在部31は軸方向の貫通孔を有しており、この貫通孔に入力軸Iが挿通されている。これにより、入力軸Iが第一径方向延在部31を貫通してロータ支持部材30内に挿入されている。第一径方向延在部31は、全体として均一な厚みを有すると共に径方向内側の部位が径方向外側の部位よりも僅かに軸第二方向A2側に位置するように皿状に形成されている。また、第一径方向延在部31は、その径方向内側の端部に、軸第一方向A1側に向かって突出する円筒状突出部32を有している。円筒状突出部32は、入力軸Iの周囲を取り囲むように形成されている。円筒状突出部32と入力軸Iとの間には第三軸受63が配置されている。また、円筒状突出部32と第一支持壁3の円筒状突出部4との間には第一軸受61が配置されている。第一軸受61と第三軸受63とは、径方向視で互いに重複する位置に配置されている。また、第一軸受61及び第三軸受63は、径方向視で第一コイルエンド部Ce1と重複する位置に配置されている。本実施形態では、第一軸受61が本発明における「支持軸受」に相当する。
第二径方向延在部36は、クラッチCLの軸第二方向A2側を径方向及び周方向に延在している。第二径方向延在部36は軸方向の貫通孔を有しており、この貫通孔に中間軸Mが挿通されている。これにより、中間軸Mが第二径方向延在部36を貫通してロータ支持部材30内に挿入されている。第二径方向延在部36は、少なくともその一部が全体として均一な厚みを有すると共に径方向に平坦に延びる平板状に形成されている。また、第二径方向延在部36は、その径方向内側の端部に、軸第二方向A2側に向かって突出する円筒状突出部37を有している。円筒状突出部37は、中間軸Mの周囲を取り囲むように形成されている。円筒状突出部37は、その軸方向の一部の内周面が周方向全体に亘って中間軸Mの外周面に当接している。また、円筒状突出部37とポンプボディ13の円筒状突出部15との間には第二軸受62が配置されている。
円筒状突出部37は、中間軸Mと一体回転するように、軸第二方向A2側の端部の内周部において中間軸Mにスプライン連結されている。また、円筒状突出部37は、オイルポンプ19のインナロータと一体回転するように、軸第二方向A2側の端部の外周部においてインナロータにスプライン連結されている。従って、この円筒状突出部37は、インナロータを回転駆動するポンプ駆動軸として機能する。また、第二径方向延在部36とピストン28との間に、作動油圧室H1が形成されている。
本実施形態においては、第二径方向延在部36は、その径方向外側の端部に、軸第二方向A2側に突出するように形成された全体として円筒状のセンサ取付部38を有する。本例では、センサ取付部38は軸方向及び径方向に所定の厚みを有している。センサ取付部38は、その径方向内側の部位が軸方向視で摩擦プレート27及びピストン28の押圧部と重複する位置に配置されている。また、センサ取付部38は、径方向視で第二軸受62及び第二コイルエンド部Ce2と重複する位置に配置されている。
軸方向延在部41は、クラッチCLの径方向外側を軸方向及び周方向に延在している。軸方向延在部41は、円筒状に形成されており、第一径方向延在部31と第二径方向延在部36とを軸方向に連結している。本例では、軸方向延在部41は第一径方向延在部31と一体的に形成されている。また、軸方向延在部41は、第二径方向延在部36とボルト連結されている。なお、これらが溶接等により連結された構成としても良い。軸方向延在部41の外周部には、回転電機MGのロータRoが固定されている。
図3に示すように、軸方向延在部41は、円筒状に形成され径方向内側からロータRoを支持する第一支持部42と、円環状に形成され軸第二方向A2側からロータRoを支持する第二支持部43とを有する。第二支持部43は、第一支持部42の軸第二方向A2側の端部から径方向外側に向かって延在している。本例では、第二支持部43は軸方向及び径方向に所定の厚みを有している。なお、円環状のロータ保持部材44が軸第一方向A1側から第一支持部42に外挿され、このロータ保持部材44は軸第一方向A1側からロータRoを保持している。
本実施形態においては、ロータ支持部材30の軸第二方向A2側における、第二支持壁11を構成するポンプボディ13と第二径方向延在部36との間に回転センサ21が設けられている。回転センサ21は、回転電機MGのステータStに対するロータRoの回転位置を検出するためのセンサである。このような回転センサ21としては、本例ではレゾルバを用いている。回転センサ21は、センサロータ22とセンサステータ23とを有する。センサステータ23は、円筒状突出部15の径方向外側でポンプボディ13に固定されている。センサロータ22は、センサステータ23の径方向外側に配置されてロータ支持部材30の第二径方向延在部36のセンサ取付部38に固定されている。
このような回転センサ21は、本実施形態では第二軸受62の径方向外側に、径方向視で第二軸受62と重複する位置に配置されている。また、回転センサ21は、第二コイルエンド部Ce2の径方向内側に、径方向視で第二コイルエンド部Ce2と重複する位置に配置されている。これにより、第二軸受62、回転センサ21、及び第二コイルエンド部Ce2は、径方向視で互いに重複して配置されている。このような配置関係を採用することで、これらが占有する空間の軸方向の長さが短縮されている。
1−3.クラッチの冷却構造
図2に示すように、クラッチCLは、主に第一油路L1、第二油路L2、及びロータ支持部材30により構成される冷却構造を利用して冷却される。本実施形態では、第一油路L1を通って循環油圧室H2に供給される油が、当該循環油圧室H2に配置された複数の摩擦プレート27を冷却するように構成されている。摩擦プレート27を冷却した後の油は、第二油路L2を通って循環油圧室H2から排出される。なお、本実施形態においては、循環油圧室H2が本発明における「収容油室」に相当する。
本実施形態では、クラッチハウジングとしても機能するロータ支持部材30の内部に形成される空間のうち、作動油圧室H1を除いた大部分を占める空間が、複数の摩擦プレート27が配置される循環油圧室H2となる。図4に示すように、ロータ支持部材30の円筒状突出部37には、軸方向に沿って直線状に延びる軸方向油路L1aが形成されている。軸方向油路L1aは、第一油路L1の一部を構成しており、軸第一方向A1側の端部が循環油圧室H2内に連通していると共に、軸第二方向A2側の端部がケース1内に形成された油路を介して油圧制御装置VBに連通している。そして、オイルポンプ19により吐出され、油圧制御装置VBにより所定の油圧に調整された油が、軸方向油路L1aを含む第一油路L1を介して循環油圧室H2に供給される。本実施形態では、油圧制御装置VBから延びる第一油路L1には、オイルクーラ91が介挿されている。第一油路L1からの油は、オイルクーラ91で冷却された後、循環油圧室H2に供給される。
ここで、本実施形態においては、第三軸受63はある程度の液密性が確保可能に構成されたシール機能付軸受(ここでは、シールリング付ニードルベアリング)とされている。更に、円筒状突出部37の軸方向の一部の内周面が周方向全体に亘って中間軸Mの外周面に当接している。そのため、循環油圧室H2は液密状態とされ、油が供給されることにより、循環油圧室H2は基本的には所定圧以上の油で満たされた状態となる。これにより、本実施形態に係る駆動装置Dでは、循環油圧室H2に満たされる多量の油で複数の摩擦プレート27を効率的に冷却することが可能となっている。
ここで、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置HにおけるクラッチCLの冷却効果を確認するために行った実験の実験結果を図5に示す。ここでは、複数の摩擦プレート27が互いに摺動するようにクラッチCLの動作を制御しつつ、一定の回転速度でオイルポンプ19を駆動した場合における、摩擦プレート27の温度の経時変化を測定した。図5において「実施例」と表示しているのが本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでの測定データである。また、「比較例」と表示しているのは、クラッチCLを収容するロータ支持部材30の内部が油密状態とされていない構成(本例では、第一径方向延在部31を取り除いた構成)の駆動装置での測定データである。なお、これらの実施例と比較例との間では、第一径方向延在部31の有無に関する条件を除いては同一の条件とした。
図5のグラフから良く理解できるように、比較例の駆動装置では、比較的短時間のうちに摩擦プレートの温度が上昇している。これは、摩擦プレートに供給される油が直ちに径方向外側に流れて摩擦プレートを通り抜けてしまい、摩擦プレートの全体を十分に冷却できていないためと考えられる。これに対して、実施例のハイブリッド駆動装置Hでは、ある程度の時間が経過した後であっても摩擦プレート27の温度の上昇が所定範囲内に抑えられていることが分かる。これは、オイルポンプ19から吐出されて油圧制御装置VB及び第一油路L1を介して供給される油によって循環油圧室H2が満たされ、摩擦プレート27の全体が循環油圧室H2内の油と接触することによって摩擦プレート27を効率的に冷却できているためと考えられる。
比較例の駆動装置の構成では、摩擦プレートの冷却性能を十分に確保しようとすれば、当該摩擦プレートへの単位時間当たりの供給油量を多く確保する必要がある。しかし、そのためには駆動装置に比較的大型のオイルポンプを備えることが必要となる。その結果、ポンプ駆動のためのエネルギが大きくなると共にオイルポンプ自体の重量も増大するため、エネルギ効率が低下する可能性がある。この点、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでは、摩擦プレート27の冷却性能を十分に確保するために必要となる供給油量が比較的少なくて済む。よって、オイルポンプ19を大型化する必要がなく、エネルギ効率の低下を抑えることが可能となっている。
図4に示すように、複数の摩擦プレート27を冷却した油は、第一径方向延在部31に沿って径方向内側へと流れ、クラッチハブ26と第一径方向延在部31との間に配置された第四軸受64を通り抜けて循環油圧室H2から排出される。なお、第四軸受64には、油を流通させるための軸方向の溝部及び径方向の溝部が形成されている。第四軸受64を通り抜けた油は、排出油路L2aを通って循環油圧室H2から中間軸Mの内部へと導かれる。具体的には、排出油路L2aは、第四軸受64よりも径方向内側におけるクラッチハブ26と第一径方向延在部31との間の隙間に形成される油路(間隙油路)と、入力軸Iに形成され当該入力軸Iの外周面に開口する径方向の排出貫通孔Ibと、入力軸Iの孔部Iaと中間軸Mとの間の隙間に形成される油路(軸間油路)とを有している。油は、これらの部位を通って、中間軸Mの内部に形成された軸方向油路L2bへと導かれる。
図3及び図4に示すように、軸方向油路L2bは、軸方向に沿って直線状に延びるように形成されている。また、中間軸Mの内部には、径方向に沿って直線状に延びる径方向油路L2cも形成されている。軸方向油路L2bは、その軸第一方向A1側の端部で排出油路L2aに連通しており、軸第二方向A2側の端部で径方向油路L2cに連通している。径方向油路L2cは、中間軸Mの外周面に開口している。この開口部は、次に述べる第三油路L3(ここでは、軸方向油路L3a)との接続部となっている。なお、本実施形態では、排出油路L2a、軸方向油路L2b、及び径方向油路L2cにより、第二油路L2が構成されている。第二油路L2を構成するこれらの油路は、記載の順に直列に接続されている。
1−4.回転電機の冷却構造
図2及び図3に示すように、回転電機MGは、主に中間軸Mよりも上方(鉛直方向上側)に形成される第三油路L3により構成される冷却構造を利用して冷却される。本実施形態では、第二油路L2を通って循環油圧室H2から排出された油が、第三油路L3を通って回転電機収容空間Sに供給され、当該回転電機収容空間Sに配置された回転電機MGを冷却するように構成されている。
本実施形態では、ポンプカバー14はその径方向内側の端部から軸第二方向A2側に突出する円筒状突出部16を有している。円筒状突出部16は、中間軸Mの周囲を取り囲むように形成されている。図3に示すように、円筒状突出部16における径方向視で径方向油路L2cと重複する位置には、径方向に延びてその内周面に形成された内周開口部に連通する供給連通孔71が形成されている。また、円筒状突出部16の内部には、軸方向に沿って直線状に延びる軸方向油路L3aが形成されている。軸方向油路L3aの軸第二方向A2側の端部は、供給連通孔71を介して第二油路L2を構成する径方向油路L2cに連通している。すなわち、軸方向油路L3aは、第二油路L2との接続部(ここでは、第二油路L2の下流側の端部)から軸方向に延びるように形成されている。
ポンプカバー14のうち、中間軸Mよりも上方において径方向に延在している壁部には、径方向に沿って直線状に延びる径方向油路L3bが形成されている。径方向油路L3bは、その径方向内側の端部が軸方向油路L3aの軸第一方向A1側の端部に連通している。また、径方向油路L3bの径方向外側の端部は、ステータStの外周面よりも更に径方向外側に位置しており、径方向油路L3bは当該位置において油供給部50に連通している。すなわち、径方向油路L3bは、軸方向油路L3aと油供給部50とを連通するように径方向に延びている。
ポンプカバー14には、軸方向に延びてその軸第一方向A1側の面に形成された開口部に連通する軸方向のカバー連通孔72が形成されている。カバー連通孔72は、ステータStの外周面よりも径方向外側に形成されている。仕切壁12における軸方向視でカバー連通孔72と重複する位置には、当該仕切壁12を軸方向に貫通する仕切貫通孔73が形成されている。この仕切貫通孔73には、直線状に延びる円筒状の管状部材51が軸第一方向A1側から挿入されている。仕切貫通孔73の内周面に管状部材51の外周面が嵌合されている。管状部材51の軸第一方向A1側の端部は封止されている。管状部材51は、第一支持壁3に設けられた管支持部材53に軸第一方向A1側の端部が支持された状態で固定されている。このようにして、仕切貫通孔73と管支持部材53とにより支持された管状部材51は、ステータStの上方を軸方向に沿って直線状に延びるように配置されている。本例では、管状部材51は、ステータStの径方向外側(上方)に当該ステータStに隣接して配置されている。
管状部材51には、供給開口部52が設けられている。供給開口部52は、管状部材51を当該管状部材51の径方向に貫通してその外周面に開口するように設けられている。本例では、そのような供給開口部52が、径方向視でコイルエンド部Ceと重複する位置に、2つ設けられている。すなわち、2つの供給開口部52のうちの一方が径方向視で第一コイルエンド部Ce1と重複する位置に設けられ、他方が径方向視で第二コイルエンド部Ce2と重複する位置に設けられている。これにより、2つの供給開口部52は、コイルエンド部Ce1,Ce2の上方で、コイルエンド部Ce1,Ce2に向かって開口している。
第二油路L2を通って循環油圧室H2から排出された油は、軸方向油路L3a、径方向油路L3b、カバー連通孔72、仕切貫通孔73、管状部材51の内部(内周面で区画された空間)、及び供給開口部52を通って回転電機収容空間Sに供給される。回転電機収容空間Sに導入された油は、鉛直方向下側に向かって流下して径方向外側からコイルエンド部Ce1,Ce2に供給される。本例では、管状部材51はステータStの上方に配置されており、油は、コイルエンド部Ce1,Ce2の鉛直方向における最上部に供給される。すなわち、本実施形態では、カバー連通孔72、仕切貫通孔73、管状部材51、及び供給開口部52により、ステータStの上方からコイルエンド部Ce1,Ce2に油を供給する油供給部50が構成されている。また、軸方向油路L3a、径方向油路L3b、及び油供給部50により、油を回転電機収容空間Sに供給する第三油路L3の一部が構成されている。
このように、本実施形態に係る駆動装置Dでは、第三油路L3を構成する軸方向油路L3a、径方向油路L3b、及び油供給部50を介して、ステータStの上方からコイルエンド部Ceの最上部に油が供給される。コイルエンド部Ceの最上部に供給された油は、周方向の両側に分かれてコイルエンド部Ceの表面を伝って鉛直方向下側へと流下する。その際、熱交換によりコイルエンド部Ceの熱が油に伝達されることによってコイルエンド部Ceが冷却される。本実施形態では、ステータStに対して上方から供給される油によって、ステータSt(ここでは特に、コイルエンド部Ce)の全体を効率的に冷却することが可能となっている。
ところで、図4に示すように、第二油路L2を構成する排出油路L2aは、第四軸受64よりも径方向内側におけるクラッチハブ26と第一径方向延在部31との間に、上述した間隙油路を有している。本実施形態では、この間隙油路に対して軸第一方向A1側に隣接して、第三軸受63が配置されている。この第三軸受63はある程度の液密性を有するものの完全ではなく、間隙油路からの油の一部は、第三軸受63と入力軸I及び第一径方向延在部31の円筒状突出部32との間を通り抜けて軸方向に漏出する。漏出した油は、シール部材65により堰き止められて第一支持壁に沿って流下し、第一軸受61に供給される。すなわち、本実施形態では、第三油路L3は、第二油路L2との接続部である上記間隙油路から分岐して第一軸受61に向かって延びる軸受供給油路L3cを有する。第一軸受61を潤滑しつつ当該第一軸受61を通り抜けた油は、第一支持壁3と第一径方向延在部31との間を鉛直方向下側へと流下して回転電機収容空間Sに供給される。すなわち、第三油路L3は第一軸受61から排出された油を回転電機収容空間Sへ供給する軸受排出油路L3dを有する。本実施形態では、軸受供給油路L3c及び軸受排出油路L3dにより、第三油路L3の一部が構成されている。
第二油路L2から分岐した後、軸受供給油路L3c及び軸受排出油路L3dを通って回転電機収容空間Sに供給される油は、鉛直方向下側に向かって流下し、或いはロータ支持部材30の回転に伴って径方向外側に向かって放射状に噴射される。これにより、油は径方向内側から第一コイルエンド部Ce1に供給される。このように、本実施形態では第三油路L3が軸受供給油路L3c及び軸受排出油路L3dを有しているので、第一軸受61を潤滑しつつ、ステータSt(ここでは特に、第一コイルエンド部Ce1)を冷却することが可能となっている。
以上説明したように、本実施形態に係る駆動装置Dでは、循環油圧室H2から第二油路L2を通って排出された油を、第三油路L3(管状部材51を経由する油路及び第一軸受61を経由する油路の双方を含む)を介して回転電機収容空間Sに供給して、当該回転電機収容空間Sに収容されたステータStのコイルエンド部Ceを冷却することができる。このとき、第二油路L2を通る油のほぼ全量が第三油路L3を通って回転電機収容空間Sに供給される。すなわち、摩擦プレート27を冷却するための油とコイルエンド部Ceを冷却するための油とがほぼ完全に共通化され、摩擦プレート27を冷却した油をそのまま利用してコイルエンド部Ceを冷却することができる。よって、本実施形態に係る駆動装置Dでは、オイルポンプ19からの供給油量を少なく抑えつつ、クラッチCL及び回転電機MGの双方を効率的に冷却することが可能となっている。
2.第二の実施形態
本発明の第二の実施形態について、図6を参照して説明する。本実施形態においても、本発明に係る車両用駆動装置を、ハイブリッド車両用の駆動装置Dに適用した場合を例として説明する。本実施形態に係る駆動装置Dの全体構成及び各部の構成は、基本的には上記第一の実施形態と同様である。但し、本実施形態では、回転電機MGの冷却構造の主要な構成要素である第三油路L3が、中間軸Mよりも下方(鉛直方向下側)に形成されている点で、上記第一の実施形態とは相違している。以下では、第一の実施形態との相違点について説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
本実施形態では、中間軸Mには径方向油路L2c(図3を参照)は形成されておらず、軸方向油路L2bの下流側の端部(本例では、軸第二方向A2側の端部)は、ポンプカバー14のうち中間軸Mよりも下方の壁部の内部を径方向に延びるように形成された径方向油路L3fの径方向外側端部に接続されている。径方向油路L3fは、ポンプボディ13の外周面よりも径方向内側まで、径方向に沿って直線状に延びている。ポンプカバー14には、軸方向に延びてその軸第一方向A1側の面に形成された開口部に連通する軸方向のカバー連通孔76が形成されている。ポンプボディ13の軸第二方向A2側の側面における軸方向視でカバー連通孔76と重複する位置には、軸第一方向A1側に窪んだ凹部77が形成されている。凹部77は、絞り孔78を介して、回転電機MG側となる軸第一方向A1側に開口する第三油路開口部17に連通している。本実施形態では、径方向油路L3f、カバー連通孔76、凹部77、絞り孔78、及び第三油路開口部17により第三油路L3の一部が構成されている。なお、本実施形態では、上記第一の実施形態で説明した管状部材51(図3を参照)を経由する油路は設けられていない。
第三油路開口部17は、ポンプボディ13の軸第一方向A1側に設けられた支持当接面13aに開口するように形成されている。すなわち、ポンプボディ13におけるセンサステータ23との当接面である支持当接面13aに、第三油路開口部17が設けられている。また、センサステータ23における軸方向視で第三油路開口部17と重複する位置に、当該センサステータ23を軸方向に貫通する供給貫通孔23aが設けられている。本実施形態では、供給貫通孔23aが本発明における「軸方向貫通孔」に相当する。本例では、第三油路開口部17の内径は絞り孔78の内径よりも大きく設定されており、供給貫通孔23aの内径は第三油路開口部17の内径よりも更に大きく設定されている。
本実施形態では、第三油路開口部17の径方向外側に、油捕集部56が設けられている。油捕集部56は、ロータ支持部材30の第二径方向延在部36に、径方向内側に開口するように形成されている。本実施形態では、平板状に形成される第二径方向延在部36と当該第二径方向延在部36に対して平行に配置されるセンサロータ22との間に、油捕集部56が形成されている。
本実施形態では、全体として円筒状のセンサ取付部38の内周部には段差部が形成され、この段差部よりも軸第一方向A1側の部位に対して軸第二方向A2側の部位が、その内径に関して大径となるように形成されている。すなわち、センサ取付部38は、軸方向に並ぶように形成される、取付大径部38aと取付小径部38bとを有する。センサロータ22は、その軸第一方向A1側の側面が取付小径部38bの軸第二方向A2側の側面(すなわち、段差面)に当接すると共に、径方向外側の端部が取付大径部38aの内周面に当接した状態で固定されている。そして、本実施形態では、第二径方向延在部36の軸第二方向A2側の側面と、センサ取付部38を構成する取付小径部38bの内周面と、センサロータ22の軸第一方向A1側の側面との間に形成される断面矩形状の円環状空間として、油捕集部56が形成されている。油捕集部56は、第三油路開口部17及び供給貫通孔23aを通って供給される油を、効率的に捕集して貯留することができる。
図6に示すように、本実施形態に係る駆動装置Dは、油捕集部56により捕集された油を回転電機収容空間Sに供給するための第四油路L4を備えている。よって、本実施形態では、第三油路L3は、第二油路L2を通って循環油圧室H2から排出された油を、第四油路L4を介して回転電機収容空間Sに供給する。このような第四油路L4は、少なくともロータ支持部材30に形成され、コイルエンド部Ce1,Ce2のそれぞれの径方向内側に開口するように形成されている。第四油路L4は、ロータ支持部材30の内部を径方向に延びる共通油路L4a及び径方向油路L4bと、ロータ支持部材30の内部を軸方向に延びる軸方向油路L4cとを備えている。
共通油路L4aは、油捕集部56から第二径方向延在部36におけるセンサ取付部38(ここでは、取付小径部38b)を径方向に沿って直線状に延びるように形成されている。本例では、複数(例えば、8つ)の共通油路L4aが周方向に均等に分散して配置されている。また、共通油路L4aは、軸方向延在部41における第二支持部43のうちの径方向内側部分をも径方向に沿って直線状に延びるように形成されている。径方向油路L4bは、共通油路L4aの径方向外側の端部から第二支持部43のうちの径方向外側部分を径方向に沿って直線状に延びて回転電機収容空間Sに連通している。軸方向油路L4cは、共通油路L4aの径方向外側の端部から、第二支持部43及びロータRoを軸方向に沿って直線状に延びて回転電機収容空間Sに連通している。なお、軸方向油路L4cには、第二支持部43の内部を軸方向に延びる部分と、軸方向延在部41の外周面とロータRoの溝部との間に形成される部分と、ロータ保持部材44に設けられる径方向の貫通孔44aとが含まれる。本例では、複数(例えば、4つ)の径方向油路L4bと複数(例えば、4つ)の軸方向油路L4cとが、周方向に交互に配置されている。
以上のように、油捕集部56は第四油路L4を介して回転電機収容空間Sに連通している。本実施形態では、共通油路L4aから分岐して軸方向に延びる軸方向油路L4cは、第一コイルエンド部Ce1の径方向内側に開口するように形成されている。この軸方向油路L4cの回転電機収容空間S側の開口部(ロータ保持部材44の貫通孔44aの径方向外側の開口部)は、径方向視で第一コイルエンド部Ce1と重複する位置に形成されている。また、共通油路L4aから分岐して径方向に延びる径方向油路L4bは、第二コイルエンド部Ce2の径方向内側に開口するように形成されている。この径方向油路L4bの回転電機収容空間S側の開口部は、径方向視で第二コイルエンド部Ce2と重複する位置に形成されている。このような第四油路L4は、油捕集部56からの油をコイルエンド部Ce1,Ce2に供給するものとなる。
本実施形態に係る駆動装置Dでは、コイルエンド部Ce1,Ce2は以下のようにして冷却される。まず、第二油路L2を通って循環油圧室H2から排出された油が、径方向油路L3f、カバー連通孔76、凹部77、絞り孔78、第三油路開口部17、及び供給貫通孔23aを通って第一のケースの内部の空間に供給される。油はその後、油捕集部56で捕集され、第四油路L4を通って回転電機収容空間Sに収容されたステータStのコイルエンド部Ce1,Ce2に供給される。このとき、ロータ支持部材30の回転に伴い、第四油路L4を流れる油の一部は、軸方向油路L4cを通って軸第一方向A1側の開口部から放射状に噴射され、径方向内側から第一コイルエンド部Ce1に供給されて第一コイルエンド部Ce1を冷却する。第四油路L4を流れる油の他の一部は、径方向油路L4bを通って軸第二方向A2側の開口部から放射状に噴射され、径方向内側から第二コイルエンド部Ce2に供給されて第二コイルエンド部Ce2を冷却する。なお、コイルエンド部Ce1,Ce2を冷却した後の油は、オイルパン(図示せず)に戻される。
このように、本実施形態においても、循環油圧室H2から第二油路L2を通って排出される油のほぼ全量を、第三油路L3(第三油路開口部17を経由する油路及び第一軸受61を経由する油路の双方を含む)を介して回転電機収容空間Sに供給して、当該回転電機収容空間Sに収容されたステータStのコイルエンド部Ceを冷却している。よって、本実施形態でも、オイルポンプ19からの供給油量を少なく抑えつつ、クラッチCL及び回転電機MGの双方を効率的に冷却することが可能となっている。
また、本実施形態では回転センサ21のセンサロータ22を利用して油捕集部56を構成している。このような回転センサ21は、回転電機MGのステータStに対するロータRoの回転位置を精度良く検出する目的で、本実施形態のように車両の駆動力源としての回転電機MGを備える駆動装置Dには備えられていることが多い。よって、追加の部材を必要とすることなく油捕集部56を形成し、低コスト化を図ると共に駆動装置D全体の小型化が図られている。
3.その他の実施形態
最後に、本発明に係る車両用駆動装置の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記第一の実施形態においては、第二油路L2を構成する径方向油路L2cが、第三油路L3を構成する軸方向油路L3aの軸第二方向A2側の端部に連通している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば径方向油路L2cが、軸方向油路L3aにおける軸第二方向A2側の端部以外の任意の部位に連通している構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、第三油路L3が軸方向油路L3aを備えておらず、径方向油路L2cが、第三油路L3を構成する径方向油路L3bの径方向内側の端部に連通している構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(2)上記第一の実施形態においては、管状部材51に設けられた供給開口部52からの油が、コイルエンド部Ceの鉛直方向における最上部に供給される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、供給開口部52からの油は少なくともコイルエンド部Ceの上部に供給されるように構成されていれば好適であり、例えばコイルエンド部Ceの最上部を含む周方向の所定範囲内の領域に供給開口部52からの油が供給されるように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(3)上記第一の実施形態においては、供給開口部52が、管状部材51における径方向視でコイルエンド部Ceと重複する位置に2つ設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば管状部材51に供給開口部52が3つ以上設けられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合において、3つ目以降の供給開口部52が、管状部材51における径方向視でステータStのステータコアと重複する位置に設けられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、全ての供給開口部52が、管状部材51における径方向視でステータコアと重複する位置に設けられた構成とすることも可能である。或いは、ただ1つの供給開口部52が、軸方向両側のコイルエンド部Ce1,Ce2のうちのいずれか一方のみと径方向視で重複する位置に設けられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(4)上記第一の実施形態においては、油供給部50が、供給開口部52を有する管状部材51を備えて構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような管状部材51を備えることなく油供給部50を構成することも可能である。この場合、例えばカバー連通孔72及び仕切貫通孔73を通って回転電機収容空間Sに供給される油が、軸方向に噴射されてコイルエンド部Ce1,Ce2の一方又は双方に到達するように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。その際、油が第一コイルエンド部Ce1にも適切に到達するように、例えばカバー連通孔72及び仕切貫通孔73の内径を絞る等しても好適である。また、管状部材51に代えて、カバー連通孔72及び仕切貫通孔73を通って供給される油を捕集可能な樋状部材をステータStの上部に設置すると共に当該樋状部材の所定位置に供給開口部52を設けて、その供給開口部52からコイルエンド部Ce1,Ce2に油を供給するように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、ケース周壁2内に軸方向に延びる油路を形成すると共にケース周壁2の内周面の所定位置に供給開口部52を設けて、その供給開口部52からコイルエンド部Ce1,Ce2に油を供給するように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(5)上記第二の実施形態においては、ポンプボディ13における支持当接面13aに、第三油路開口部17が設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ポンプボディ13における支持当接面13a以外の部位に第三油路開口部17が設けられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、例えば第三油路開口部17が円筒状突出部15の軸第一方向A1側の側面又は外周面等に設けられた構成を採用することができる。或いは、第三油路開口部17が第二支持壁11におけるポンプボディ13以外の部位に設けられた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、例えば第三油路開口部17が仕切壁12の軸第一方向A1側の側面に設けられた構成を採用することができる。これらの場合において、第三油路開口部17がセンサステータ23によって覆われない場合には、センサステータ23には供給貫通孔23aが設けられなくても良い。
(6)上記第二の実施形態においては、周方向に連続する円環状の油捕集部56が1つだけ設けられ、この1つの油捕集部56に複数の第四油路L4が連通している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば軸方向の両側、周方向の両側、及び径方向外側が閉塞されて径方向内側にのみ開口する油捕集部56が、周方向の複数箇所に均等に分散して配置された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、油捕集部56の数は任意(但し、偶数が好適)とすることができ、それに応じて第四油路L4(共通油路L4a,径方向油路L4b,及び軸方向油路L4cを含む)の数がそれぞれ決まる。
(7)上記第二の実施形態においては、第二径方向延在部36とセンサロータ22との間に油捕集部56が形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばセンサロータ22に代えて板状の薄板部材を用い、第二径方向延在部36と上記薄板部材との間に油捕集部56が形成された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、回転センサ21は任意の位置に配置することができ、例えばロータ支持部材30に対して軸第一方向A1側において、第一支持壁3と第一径方向延在部31との間に回転センサ21が配置された構成を採用することができる。
(8)上記第二の実施形態においては、第四油路L4が径方向油路L4b及び軸方向油路L4cの双方を有しており、第一コイルエンド部Ce1及び第二コイルエンド部Ce2の双方の径方向内側に開口するように形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第四油路L4が径方向油路L4b及び軸方向油路L4cのうちのいずれか一方のみを有し、第一コイルエンド部Ce1及び第二コイルエンド部Ce2のうちのいずれか一方の径方向内側にのみ開口するように形成された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(9)上記第一の実施形態においては、駆動装置Dが、第三油路L3として、管状部材51を経由する油路及び第一軸受61を経由する油路のみを備えている場合を例として説明した。また、上記第二の実施形態においては、駆動装置Dが、第三油路L3として、第三油路開口部17を経由する油路及び第一軸受61を経由する油路のみを備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、駆動装置Dが、管状部材51を経由する油路、第三油路開口部17を経由する油路、及び第一軸受61を経由する油路の全てを第三油路L3として備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、駆動装置Dが、これら3つの油路のうちの任意の1つ又は任意の2つの組み合わせを第三油路L3として備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、循環油圧室H2から第二油路L2を通って排出された油を回転電機収容空間Sに供給する第三油路L3として、これら以外の油路を更に備えた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(10)上記の各実施形態においては、駆動装置Dが、FF(Front Engine Front Drive)車両に搭載される場合に適した複軸構成とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば変速機構TMの出力軸が、入力軸I及び中間軸Mと同軸上に配置されると共に直接的に出力用差動歯車装置DFに駆動連結された、一軸構成の駆動装置Dとすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような構成の駆動装置Dは、FR(Front Engine Rear Drive)車両に搭載される場合に適している。
(11)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、入力部材と出力部材とを選択的に駆動連結する摩擦係合装置と、入力部材と出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた回転電機と、を有する車両用駆動装置に好適に利用することができる。
D 駆動装置(車両用駆動装置)
E 内燃機関
MG 回転電機
Ro ロータ
St ステータ
Ce コイルエンド部
I 入力軸(入力部材)
O 出力軸(出力部材)
CL クラッチ(摩擦係合装置)
W 車輪
1 ケース
11 第二支持壁(支持壁)
13a 支持当接面
17 第三油路開口部
21 回転センサ
22 センサロータ
23 センサステータ
23a 供給貫通孔(軸方向貫通孔)
30 ロータ支持部材
50 油供給部
51 管状部材
52 供給開口部
56 油捕集部
61 第一軸受(支持軸受)
H2 循環油圧室(収容油室)
S 回転電機収容空間(収容空間)
L1 第一油路
L2 第二油路
L3 第三油路
L3a 軸方向油路
L3b 径方向油路
L3c 軸受供給油路
L3d 軸受排出油路
L4 第四油路

Claims (7)

  1. 内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを選択的に駆動連結する摩擦係合装置と、前記入力部材と前記出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた回転電機と、を有する車両用駆動装置であって、
    前記摩擦係合装置の摩擦部材を少なくとも収容すると共に、内部が油で満たされる収容油室と、
    前記回転電機を収容する収容空間と、
    前記収容油室に油を供給する第一油路と、
    前記収容油室から油を排出する第二油路と、
    前記第二油路から排出された油を前記収容空間に供給する第三油路と、
    を備える車両用駆動装置。
  2. 前記第三油路が、前記回転電機のステータの上方から当該ステータのコイルエンド部に油を供給する油供給部と、前記第二油路との接続部から軸方向に延びる軸方向油路と、前記軸方向油路と前記油供給部とを連通するように径方向に延びる径方向油路と、を有する請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3. 前記油供給部は、前記ステータの上方を軸方向に沿って延びる管状部材を備えており、
    前記管状部材における径方向視で前記コイルエンド部と重複する位置に、前記コイルエンド部に向かって開口する供給開口部が設けられている請求項2に記載の車両用駆動装置。
  4. 前記回転電機及び前記摩擦係合装置を少なくとも収容するケースと、
    前記回転電機のロータを支持すると共に、前記摩擦係合装置の軸方向両側及び径方向外側を包囲してその内部に前記収容油室を形成するロータ支持部材と、
    前記ケースに対して前記ロータ支持部材を径方向に支持する支持軸受と、を更に備え、
    前記第三油路が、前記第二油路との接続部から前記支持軸受に向かって延びる軸受供給油路と、前記支持軸受から排出された油を前記収容空間へ供給する軸受排出油路と、を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  5. 前記回転電機及び前記摩擦係合装置を少なくとも収容すると共に、前記回転電機に対して軸方向に隣接して少なくとも径方向に延びる支持壁を有するケースと、
    前記回転電機のロータを支持するロータ支持部材に設けられ、径方向内側に開口するように形成された油捕集部と、
    前記油捕集部から前記収容空間に配置されている前記回転電機のステータのコイルエンド部に油を供給する第四油路と、を更に備え、
    前記第三油路が、前記支持壁に設けられていると共に、前記回転電機側へ向かって開口する第三油路開口部を有し、
    前記第三油路開口部が、前記油捕集部の径方向内側に設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  6. 前記支持壁に固定されるセンサステータと、当該センサステータの径方向外側に配置されて前記ロータ支持部材の前記支持壁側の側面に固定されるセンサロータとを有する回転センサを更に備え、
    前記第三油路開口部が、前記支持壁における前記センサステータとの当接面に設けられていると共に、
    前記センサステータにおける軸方向視で前記第三油路開口部と重複する位置に、当該センサステータを軸方向に貫通する軸方向貫通孔が設けられている請求項5に記載の車両用駆動装置。
  7. 前記センサロータと前記ロータ支持部材との間に、前記油捕集部が形成されている請求項6に記載の車両用駆動装置。
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