JP2015072045A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用駆動装置において、ファイナルギヤの回転（車速）が低い場合でも、オイルを電動機に効率良く供給することにある。【解決手段】デファレンシャル装置（１２）を構成するデフケース（３２）の外側壁には、オイルを掻き揚げるフィン（４８）を取り付ける。デファレンシャル装置（１２）とカウンタ軸（２８）との間には、フィン（４８）で掻き揚げたオイルを電動機室（２２）側に導くガイドリブ（４９）を配置する。電動機室（２２）とデファレンシャル室（３４）とを仕切る隔壁（４２）には、ガイドリブ（４９）の下方に開口し、ガイドリブ（４９）によって電動機室（２２）側に案内されたオイルを電動機室（２２）に流入させる開口部（５１）を形成する。【選択図】図１

Description

この発明は、車両用駆動装置に係り、特にハイブリッド車等の車両における電動機を冷却する車両用駆動装置において、電動オイルポンプ等のオイル供給手段を用いないで冷却用のオイルを電動機へ供給する車両用駆動装置に関する。

車両としてのハイブリッド車においては、電動機の冷却性能が出力に影響し、重要な要素であることから、電動機の冷却の方法の１つとして、油冷方式のオイル供給装置を設けている。このオイル供給装置では、デファレンシャル装置のデフケースに取り付けたファイナルギヤの回転により掻き揚げられたオイルを、オイルガターを通して電動機の上部に溜め、このオイルをオイル供給部から電動機の上部に滴下して電動機の冷却を行っている。
このような駆動装置のオイル供給装置としては、以下のような先行技術文献がある。

特開２００３−３３６７２９号公報 特開２０１０−２０２６号公報

特許文献１に係るオイル供給装置は、回転部材（ファイナルギヤ）により掻き揚げられたオイルの移動方向を、分岐機構によって回転部材の回転速度に応じて異ならせ、この異なる方向に移動されたオイルを、別々のオイル供給部を経て同じオイル受け部に導く構造である。
特許文献２に係るオイル供給装置は、ハウジングと第１回転部材とオイル受け部と第２回転部材とを備え、オイル飛散経路と第２回転部材とを遮蔽部材で仕切った構造である。

ところで、従来、ファイナルギヤの回転が速い場合（車速が高い場合）に、十分なオイルが電動機の上部に掻き揚げられ、十分な冷却油量を電動機へ供給することができるが、ファイナルギヤの回転が遅い場合（車速が低い場合）には、オイルを電動機の上部まで掻き揚げることができず、オイル量が減り、電動機へ十分な冷却油量を供給することができないことから、冷却性能が悪化するという不都合があった。
また、上記の特許文献では、ファイナルギヤにより電動機の上部にオイルを掻き揚げ、上部に一旦オイルを溜め、冷却に使用していることから、ファイナルギヤによりオイルを上部に持ち上げるには、所定値以上のファイナルギヤの回転（車速）が必要であった。

そこで、この発明は、ファイナルギヤの回転（車速）が低い場合でも、オイルを電動機に効率良く供給することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。

この発明は、下部にオイルが貯留されるハウジングと、前記ハウジング内に配置される入力軸と、前記ハウジング内の前記入力軸よりも高い位置に配置されるカウンタ軸と、前記カウンタ軸の下方に配置される出力軸と、前記入力軸から前記カウンタ軸を経て前記出力軸に回転を伝達するギヤ機構と、前記入力軸と同軸に配置される電動機と、前記出力軸と同軸に配置されるとともに下部がオイルに浸漬されるデファレンシャル装置と、前記ハウジングの内部を前記電動機が配置される電動機室と前記デファレンシャル装置が配置されるデファレンシャル室とに仕切る隔壁とを備える車両用駆動装置において、前記デファレンシャル装置を構成するデフケースの外側壁にはオイルを掻き揚げるフィンを取り付け、前記デファレンシャル装置と前記カウンタ軸との間には前記フィンで掻き揚げたオイルを前記電動機室側に導くガイドリブを配置し、前記隔壁には、前記ガイドリブの下方に開口し、前記ガイドリブによって前記電動機室側に案内されたオイルを前記電動機室に流入させる開口部を形成したことを特徴とする。

この発明は、ファイナルギヤの回転（車速）が低い場合でも、オイルを電動機に効率良く供給することができる。

図１は図５のＩ−Ｉ線による駆動装置の断面図である。（実施例） 図２はハウジングの内側面を示す図である。（実施例） 図３はデフケースの側面図である。（実施例） 図４は図１のＩＶ−ＩＶ線による駆動装置の断面図である。（実施例） 図５は車両の駆動装置のスケルトン図である。（実施例） 図６はデフケースの側面図である。（変形例） 図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線によるデフケースの断面図である。（変形例） 図８はハウジングの内側面を示す図である。（変形例）

この発明は、ファイナルギヤの回転（車速）が低い場合でも、オイルを電動機に効率良く供給する目的を、デフケースの回転により掻き揚げられたオイルを、デフケースの上方に配置したガイドリブにより導いて電動機室側に送り、そして、このオイルを電動機室とデファレンシャル室との間に配置された隔壁に形成した開口部を通して電動機室に流入させて実現するものである。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。
図５に示すように、ハイブリッド車等からなる車両１には、駆動源としてのエンジン（ＥＮＧ）２と、このエンジン２に連結する駆動装置３とが搭載される。この駆動装置３には、左右の車軸４・４を介して左右の車輪５・５が連結している。
駆動装置３は、下部にオイルが貯留されるハウジング６を備える。このハウジング６は、図４に示すように、エンジン２側の第１ハウジング７と、この第１ハウジング７に連結されてエンジン１から離れた側の第２ハウジング８とを備える。第１ハウジング７と第２ハウジング８とは、連結ボルト９で連結されている。
また、駆動装置３には、ハウジング６内で、車両幅方向に向けて配置されてエンジン２により回転する入力軸１０と、この入力軸１０に配置されたギヤ機構としての動力伝達機構（遊星歯車機構：変速ギヤ）１１と、この動力伝達機構１１に連結するディファレンシャル装置１２とが備えられる。
動力伝達機構１１は、エンジン２側に配置された第１遊星歯車機構（ＰＧ１）１３と、この第１遊星歯車機構１３に連結してエンジン２から離れた側に配置された第２遊星歯車機構（ＰＧ２）１４とを備える。
また、駆動装置３は、入力軸１０と同軸で、動力伝達機構１１の右側に配置された第１電動機（第１モータジェネレータ：ＭＧ１）１５と、動力伝達機構１１の左側に配置された第２電動機（第２モータジェネレータ：ＭＧ２）１６とを備える。これら第１電動機１５及び第２電動機１６は、車両駆動力発生時に発熱し、絶縁皮膜を耐熱温度以下に保つために、冷却が必要なものである。
動力伝達機構１は、エンジン２と第１電動機１５・第２電動機１６との駆動力を分割・合成して駆動力を伝達する。
図４の斜線で示すように、第１ハウジング７は、第１電動機１５を覆う断面Ｃ字形状の電動機側ハウジング１７と、この電動機側ハウジング１７に連結部１８を介して連結してディファレンシャル装置１２を覆うデフ側ハウジング１９とによって構成されている。

図４に示すように、ハウジング６内には、第１ハウジング７と第２ハウジング８との間に配置されて第１ハウジング７の端面に固定ボルト２０で固定された仕切部材２１が配置されている。この仕切部材２１は、入力軸１０の軸心方向に対して直交する方向で、第１ハウジング７の電動機側ハウジング１７と協働して第１電動機室２２を形成する。
第１電動機室２２には、第１電動機１５が配置される。この第１電動機１５は、入力軸１０に取り付けられた第１ロータ２３と、電動機側ハウジング１７の外周壁内面に固定された第１ステータ２４とを備える。
第２電動機１６は、第２ハウジング８の第２電動機室２５内に配置される。

図４、図５に示すように、第１ハウジング７内には、動力伝達機構１１の第１遊星歯車機構１３に連結した出力ギヤ２６が配置されている。
この出力ギヤ２６には、減速機２７を介してディファレンシャル装置１２が連結する。
減速機２７は、入力軸１０と平行に配置されたカウンタ軸２８と、このカウンタ軸２８の一端に設けられて出力ギヤ２６に噛み合う第１カウンタギヤ２９と、カウンタ軸２８の他端に設けられた第２カウンタギヤ３０と、この第２カウンタギヤ３０に噛み合うファイナルギヤ３１とを備える。
図１に示すように、カウンタ軸２８は、入力軸１０よりも高い位置に配置されている。ファイナルギヤ３１は、ディファレンシャル装置１２のデフケース３２の外側壁に取り付けられている。第２カウンタギヤ３０とファイナルギヤ３１とは、終減速機構３３を構成する。ファイナルギヤ３１には、出力ギヤ２６からカウンタ軸２８の第１カウンタギヤ２９及び第２カウンタギヤ３０を介して動力伝達機構１１の駆動力が伝達される。

図３、図４に示すように、ディファレンシャル装置１２は、デフ側ハウジング１９で形成されたデファレンシャル室３４で、デフケース３２のピニオン軸孔３５に挿着されたピニオン軸３６と、このピニオン軸３６に取り付けられたピニオンギヤ３７と、このピニオンギヤ３７に噛み合ったデフサイドギヤ３８と、このデフサイドギヤ３８に連結された出力軸３９とを備える。
デフケース３２の外側壁には、ファイナルギヤ３１を取り付けるためのフランジ部４０が設けられている。ファイナルギヤ３１は、フランジ部４０に取付ボルト４１によって取り付けられ、デフケース３２と一体に回転運動をする。
出力軸３９は、カウンタ軸２８の下方に配置され、両端に車軸４・４を接続する。従って、ファイナルギヤ３１からの駆動力は、ディファレンシャル装置１２を経て出力軸３９に伝達される。
ディファレンシャル装置１２のデフケース３２は、出力軸３９と同軸に配置されるとともに、下部がハウジング６内のデファレンシャル室３４に溜まったオイルに浸漬される。

図４に示すように、第１ハウジング１７は、内部で第１電動機１５が配置される第１電動機室２２とデファレンシャル装置１２が配置されるデファレンシャル室３４とに仕切る隔壁４２を備える。この隔壁４２は、入力軸１０と平行に配置されて第１電動機室２２とデファレンシャル室３４とを分割し、且つ第１電動機１５を保持する。

デフ側ハウジング１９内には、図１に示すように、車両停止時において油面Ｆの潤滑用のオイルが滞留している。この場合、ファイナルギヤ３１及びデフケース３２は、出力ギヤ２６の車両後方側で、下部がオイルに浸漬されるように配置される。従って、ファイナルギヤ３１及びデフケース３２が回転すると、デファレンシャル室３４内のオイルがファイナルギヤ３１及びデフケース３２によって掻き揚げられる。

図１に示すように、駆動装置３には、第１オイル供給装置４３が設けられる。
この第１オイル供給装置４３は、ファイナルギヤ３１によって掻き揚げられたオイルを第１電動機１５及び第２電動機１６の上部へ供給し、第１電動機１５及び第２電動機１６を冷却させる。
第１オイル供給装置４３は、動力伝達機構１１の上方に配置され且つハウジング６の上部の外周壁に沿って配置されたオイルガター４４を備える。このオイルガター４４は、ハウジング６に保持されている。
オイルガター４４には、第１電動機１５及び第２電動機１６の上方へ延びて且つ第１電動機１５及び第２電動機１６にオイルを供給する前側オイル供給部（ガイドパイプ）４５と後側オイル供給部（ガイドパイプ）４６とが連結している。この前側オイル供給部４５及び後側オイル供給部４６は、軸方向が入力軸１０と同じく車両幅方向に向いて配置されている。

また、図１、図４に示すように、駆動装置３には、第２オイル供給装置４７が設けられる。
この第２オイル供給装置４７は、デファレンシャル装置１２を構成するデフケース３２の外側壁にオイルを掻き揚げるように取り付けられた複数（例えば、２個）のフィン４８と、デファレンシャル装置１２とカウンタ軸２８との間でフィン４８で掻き揚げられたオイルを第１電動機室２２側に導くように第１ハウジング１７に配設されたガイドリブ４９とを備える。
フィン４８は、図３に示すように、所定の長さに形成され、デフケース３２が回転した際に、デファレンシャル室３４内に溜まっているオイルを掻き揚げてオイル供給量を多くし、且つ効果的にオイルの撹拌を行うものである。
フィン４８は、出力軸３９に対して角度θの傾斜で配置され、上端部４８Ａが下端部４８Ｂよりも上方に位置し、オイルを下端部４８Ｂとフランジ部４０との間に形成されるオイル溜り部５０に溜める機能を有する。
ガイドリブ４９は、図２に示すように、フランジ部４０の上方を覆い且つフィン４８のフランジ部４０側の端部で掻き揚げられたオイルを効率良く受け止める形状に形成されている。また、ガイドリブ４９は、上端部４９Ａがデフケース３２の前部位の上方に位置するとともに、下端部４９Ｂがデフケース３２の後部位の上方に位置し、後方から前方に向かって斜めに配置されている。
図１、図４に示すように、隔壁４２には、ガイドリブ４９の下方に開口し、ガイドリブ４９によって第１電動機室２２側に案内されたオイルを第１電動機室２２に流入させる開口部（切り欠き）５１が形成されている。ガイドリブ４９は、オイル導入用経路を形成するものであって、オイルを開口部５１へ導く機能を有する。開口部５１は、オイルを受ける側に湾曲して形成されている。

上記の構造により、ハウジング６のデフ側ハウジング１９内の下部に溜まったオイルをデフケース３２の外側壁に配置したフィン４８によって掻き揚げ、このオイルをデフケース３２の上方に配置したガイドリブ４９により第１電動機室２２側に送る。そして、このオイルを、第１電動機室２２とデファレンシャル室３４との間に配置される隔壁４２に形成した開口部５１を通して第１電動機室２２に流入させ、第１電動機１５を冷却することができる。
また、図１に示すように、ガイドリブ４９及び開口部５１がカウンタ軸２８よりも低い位置に配置しているため、デフケース３２の回転が低い場合にもガイドリブ４９及び開口部５１にオイルを導くことができ、第１電動機１５を冷却できる。

また、図１に示すように、ガイドリブ４９は、第１電動機室２２側の上端部が第１電動機１５の軸心としての入力軸１０の軸心１０Ｃよりも高い位置に配置される。
このような構造により、第１電動機１５の車両上下方向でより高い位置にオイルを供給でき、第１電動機１５の冷却性を向上できる。

更に、図４に示すように、隔壁４２は、開口部５１の下側からデファレンシャル装置１２の上方へ延びる延長壁５２を備える。この延長壁５２は、開口部５１の下側であって、デフケース３２の外側壁に沿った形状であり、ガイドリブ４９の下側へ延び、オイルを効率的に第１電動機室２２へ導入させる形状である。
このような構造により、ガイドリブ４９によって第１電動機室２２側に案内されたオイルを延長壁５２で第１電動機室２２内に漏れなく流入させ、上方からのオイル滴下位置に対して遠い位置にオイルを供給することができ、これにより、冷却が不十分な箇所を補うことができるため、第１電動機１５全体の冷却性能を向上させることができる。

また、図１に示すように、デファレンシャル装置１２は、デフケース３２の外側壁にファイナルギヤ３１を備える。ファイナルギヤ３１が掻き揚げるオイルを捕捉して第１電動機１５の上部に滴下するオイルガター４４は、ガイドリブ４９よりも上方に配置されている。
このような構造により、デフケース３２に取り付けたフィン４８が掻き揚げるオイルに加え、ファイナルギヤ３１が掻き揚げるオイルを第１電動機１５にも供給できるため、第１電動機１５の冷却性を向上できる。

即ち、この実施例では、デフケース３２によって掻き揚げられ又は撹拌されたオイルを、直接に第１電動機室２２へ導入して第１電動機１５を冷却するため、オイルを第１電動機１５の上部に持ち上げる必要が無くなり、低い回転数（低い車速）から第１電動機室２２へオイルを導入することが可能となる。
このため、第１電動機室２２とデファレンシャル室３４との間の第１ハウジング１７の一部に開口部５１を形成し、オイルを第１電動機１５の上部に溜めることなく、オイルを第１電動機室２２へ導入させる。
これにより、従来の方法と比べて、低い車速域から第１電動機１５の冷却が可能となる。開口部（切り欠き）５１は、上部からのオイルの滴下位置から離れた位置に設定され、滴下だけでは不足している箇所にオイルを供給可能とする。
また、開口部５１に繋がるオイル導入経路は、ガイドリブ４９により形成される。これにより、デフケース３２によって掻き揚げられた又は撹拌されたオイルを効率的に集め、開口部５１を通して第１電動機室２２へ多量のオイルを導入させることができる。
更に、デフケース３２にフィン４８を設ける。これにより、デファレンシャル室３４内に溜まったオイルを効率的に掻き揚げて撹拌し、ガイドリブ４９のオイル導入経路にオイルを効率良く供給させることができる。

なお、この発明では、図６〜図８に示すように、デフケース３２に取り付けるフィンを、断面Ｌ字形状のフィン５３とすることも可能である。
この断面Ｌ字形状のフィン５３は、効率良くオイルを掻き揚げるものであって、オイルの保持力を向上させる。一方、オイルが前側斜め上方へ飛びにくくなるため、フィン５３の端部とフランジ部４０との間に隙間５３Ｂを形成し、この隙間５３Ｂからガイドリブ４９へのオイル供給を行う。
フィン５３の形状変更に合わせ、ガイドリブ４９をデフケース３２に沿った円弧状の形状として、延長部５２よりも外側に配置すれば、ガイドリブ４９が受け止めたオイルを第１電動機室２２へ導入し易くすることが可能となる。

この発明に係る駆動装置を、各種車両に適用可能である。

１ 車両
２ エンジン
３ 駆動装置
４ 車軸
５ 車輪
６ ハウジング
７ 第１ハウジング
８ 第２ハウジング
１０ 入力軸
１１ 動力伝達機構
１２ デファレンシャル装置
１３ 第１遊星歯車機構
１４ 第２遊星歯車機構
１５ 第１電動機
１６ 第２電動機
２２ 第１電動機室
２５ 第２電動機室
２６ 出力ギヤ
２８ カウンタ軸
３１ ファイナルギヤ
３２ デフケース
３４ デファレンシャル室
３９ 出力軸
４０ フランジ部
４２ 隔壁
４３ 第１オイル供給装置
４４ オイルガター
４７ 第２オイル供給装置
４８ フィン
４９ ガイドリブ
５１ 開口部
５２ 隔壁の延長部

Claims (4)

1. 下部にオイルが貯留されるハウジングと、前記ハウジング内に配置される入力軸と、前記ハウジング内の前記入力軸よりも高い位置に配置されるカウンタ軸と、前記カウンタ軸の下方に配置される出力軸と、前記入力軸から前記カウンタ軸を経て前記出力軸に回転を伝達するギヤ機構と、前記入力軸と同軸に配置される電動機と、前記出力軸と同軸に配置されるとともに下部がオイルに浸漬されるデファレンシャル装置と、前記ハウジングの内部を前記電動機が配置される電動機室と前記デファレンシャル装置が配置されるデファレンシャル室とに仕切る隔壁とを備える車両用駆動装置において、前記デファレンシャル装置を構成するデフケースの外側壁にはオイルを掻き揚げるフィンを取り付け、前記デファレンシャル装置と前記カウンタ軸との間には前記フィンで掻き揚げたオイルを前記電動機室側に導くガイドリブを配置し、前記隔壁には、前記ガイドリブの下方に開口し、前記ガイドリブによって前記電動機室側に案内されたオイルを前記電動機室に流入させる開口部を形成したことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 前記ガイドリブは、前記電動機室側の端部が前記電動機の軸心よりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記隔壁は、前記開口部の下側から前記デファレンシャル装置の上方へ延びる延長壁を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用駆動装置。
4. 前記デファレンシャル装置は、前記デフケースの外側壁にファイナルギヤを備え、前記ファイナルギヤが掻き揚げるオイルを捕捉して前記電動機の上部に滴下するオイルガターは、前記ガイドリブよりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。

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