JP2015230091A - トランスアクスル内の油路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却用油路と潤滑用油路とを安価かつ簡易に構成し、摩擦接触部の摩擦を軽減し、モータジェネレータを冷却することができるトランスアクスル内の油路構造を提供する。【解決手段】トランスアクスル５内の潤滑対象部に潤滑油を供給する潤滑用油路１６と、トランスアクスル５内の冷却対象部に、潤滑油よりも低温の冷却油を供給する冷却用油路１４と、を備え、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第１の区画壁１３によって区画して冷却用油路１４が構成され、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第２の区画壁１５によって区画して潤滑用油路１６が構成されている。冷却用油路１４は、ケーシング１１の外周１１ｂ側に配設され、潤滑用油路１６は、第１の区画壁１３を介して冷却用油路１４と隣接し、ケーシング１１の内部側に配設される、ことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、トランスアクスル内の油路構造に関する。

ハイブリッド車両などに動力源として適用されるモータジェネレータは、電動機（モータ）と発電機（ジェネレータ）としての機能を有する。モータジェネレータは、駆動により発熱するので、熱を吸収して冷却するために冷却油が供給される。また、エンジンやモータジェネレータによって得られた動力を伝達する動力伝達装置（トランスアクスル）のギヤやベアリングなどの部材は摩擦接触するので、潤滑性を保ち、動力の伝達効率を高効率で維持するために、摩擦接触部に潤滑油が供給される。

特開２０１３−１９９２１６号公報 特開２０１２−０３４４８１号公報

特許文献１に記載されるハイブリッド車両の油圧制御装置は、冷却用油路と潤滑用油路とが別々に配設されている。このように、潤滑油を供給するための潤滑用油路と冷却油を供給するための冷却用油路とを別々に配設すると、配管が複雑になり、コストが上昇してしまう。また、特許文献２に記載される車両用モータ駆動装置は、リヤカバーの筒状部の外周面に水路溝を形成し、モータハウジングの筒状部とリヤカバーを嵌め合せることにより、冷却用水路が形成されている。特許文献２に記載される車両用モータ駆動装置は、冷却用水路とは別に潤滑用の流路を設ける必要がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、冷却用油路と潤滑用油路とを安価かつ簡易に構成し、摩擦接触部の摩擦を軽減し、モータジェネレータを冷却することができるトランスアクスル内の油路構造を提供することを目的とする。

本発明は、トランスアクスル内の潤滑対象部に潤滑油を供給する潤滑用油路と、前記トランスアクスル内の冷却対象部に、前記潤滑油よりも低温の冷却油を供給する冷却用油路と、を備え、前記潤滑用油路または前記冷却用油路の少なくともいずれか一方は、前記トランスアクスルのケーシングの内周面部に形成された溝を区画壁によって区画して構成され、前記冷却用油路は、前記ケーシングの外周側に配設され、前記潤滑用油路は、前記区画壁を介して前記冷却用油路と隣接し、前記ケーシングの内部側に配設される、ことを特徴とする。

上記トランスアクスル内の油路構造は、前記区画壁は、管状部材によって形成され、前記潤滑用油路は、前記管状部材によって構成され、前記冷却用油路は、前記溝と前記管状部材の外周面とによって構成される、ことが好ましい。

本発明にかかるトランスアクスル内の油路構造は、ケーシングの内周面部に形成された溝を区画壁によって区画することで、潤滑用油路または冷却用油路の少なくともいずれか一方を構成することができるので、簡易な構成となり、コストを削減できるという効果を奏する。

また、冷却用油路はケーシングの外周側に配設され、潤滑用油路はケーシングの内部側に配設されるので、潤滑油の温度低下を抑制し、冷却油を低温に維持することが容易となる。

さらに、潤滑用油路は、区画壁としての管状部材によって構成され、冷却用油路は、溝と管状部材の外周面とによって構成されるので、より簡易な構成となり、コストを削減できる。

図１は、実施形態１に係るトランスアクスル内の油路構造を備える車両を示す概略図である。 図２は、図１に示すトランスアクスルを示す概略図である。 図３は、トランスアクスル内の油路構造の断面図である。 図４は、実施形態２に係るトランスアクスル内の油路構造の断面図である。 図５は、実施形態３に係るトランスアクスル内の油路構造の断面図である。

以下に、本発明にかかるトランスアクスル内の油路構造（以下、「油路構造」という。）の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１にかかる油路構造を備える車両の概略図を示す図である。本発明に係るトランスアクスル５内の油路構造の一例である実施形態に係る油路構造を備える車両１は、走行時の動力源として内燃機関であるエンジン３を搭載しており、このエンジン３の動力によって走行可能になっている。また、エンジン３には、減速機構６と差動機構７とが一体となって設けられた動力伝達装置であるトランスアクスル５が接続されており、これらの減速機構６と差動機構７とは、互いに動力の伝達が可能に設けられている。また、トランスアクスル５の差動機構７には、駆動軸２５が接続されており、駆動軸２５には、駆動輪２６が接続されている。このため、エンジン３で発生した動力はトランスアクスル５に伝達され、伝達された動力はトランスアクスル５から駆動軸２５を介して駆動輪２６に伝達される。これにより、駆動輪２６は回転し、車両１は走行可能になっている。

また、このトランスアクスル５には、電気によって作動可能な電動機として設けられていると共に電気を発電可能な発電機としても設けられているモータジェネレータ２０と、このモータジェネレータ２０の動力とエンジン３の動力とを分割したり統合したりして駆動輪２６に向けて伝達可能な動力分割統合機構８とが設けられている。このうち、モータジェネレータ２０は、電気で作動することにより車両１の走行時の動力を発生したり、車両１の走行時の運動エネルギーが伝達されることにより発電したりすることが可能になっており、第１モータジェネレータ２１と第２モータジェネレータ２２との２つが設けられている。

これらの第１モータジェネレータ２１と第２モータジェネレータ２２、及びエンジン３は、全て動力分割統合機構８に連結されており、動力分割統合機構８は、差動機構７との間で動力の伝達が可能に設けられた減速機構６との間で、動力の伝達が可能に形成されている。これにより、トランスアクスル５は、モータジェネレータ２０で発生した動力やエンジン３で発生した動力を駆動輪２６に向けて伝達可能に設けられていると共に、駆動輪２６から伝達される車両１の走行時の運動エネルギーをモータジェネレータ２０に伝達可能に設けられている。

図２は、図１に示すトランスアクスル５を示す概略図である。なお、図２は、トランスアクスル５の概略の説明図であるため、モータジェネレータ２０は、２つのモータジェネレータ２０の一方のみを図示している。図２中のモータジェネレータ２０は、第１モータジェネレータ２１と第２モータジェネレータ２２とのいずれのモータジェネレータ２０も適用することができる。トランスアクスル５に設けられるモータジェネレータ２０は、トランスアクスル５における筐体として設けられるケーシング１１の内部に配設されている。

また、トランスアクスル５のケーシング１１内には、減速機構６などの作動部分を潤滑する潤滑油であるＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）と、潤滑油よりも低温の冷却油であるＡＴＦが貯留されている。

また、トランスアクスル５には、潤滑油および冷却油をトランスアクスル５内で循環させることができる電動循環手段である電動オイルポンプ３０が接続されている。この電動オイルポンプ３０は、電気によって作動可能に設けられており、電動オイルポンプ３０とトランスアクスル５とは、潤滑油および冷却油の通路であるＡＴＦ通路３１によって接続されている。電動オイルポンプ３０とトランスアクスル５とを接続するＡＴＦ通路３１は、潤滑油および冷却油がケーシング１１内から電動オイルポンプ３０に流れる流出側ＡＴＦ通路３２と、潤滑油および冷却油が電動オイルポンプ３０からケーシング１１内に流れる流入側ＡＴＦ通路３３との２つの通路が設けられている。

流出側ＡＴＦ通路３２は、ケーシング１１の下方側、すなわち、潤滑油および冷却油が貯留されている部分に接続されており、ケーシング１１の内部と連通している。

流入側ＡＴＦ通路３３は、潤滑油が流動する潤滑用通路３４と、冷却油が流動する冷却用通路３５との２つの通路に分岐している。潤滑用通路３４にはオイルヒータ４０が接続されており、潤滑油は所定温度に加熱される。潤滑用通路３４は、トランスアクスル５内の油路構造、すなわち、ケーシング１１の内周面部１１ａ（図３参照）に形成された潤滑用油路１６に接続されている。冷却用通路３５にはオイルクーラ５０が接続されており、冷却油は所定温度に冷却される。冷却用通路３５は、トランスアクスル５内の油路構造、すなわち、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された冷却用油路１４に接続されている。

図３は、トランスアクスル内の油路構造の断面図である。ケーシング１１の内周面部１１ａには、対向するリブ１２が形成されており、リブ１２とリブ１２との間に溝が形成されている。リブ１２は、内周面部１１ａから内側に（図中における下方に）立設しており、ケーシング１１の肉厚と同等の高さを有している。リブ１２は、高さ方向の略中央部に平坦な段差部１２ａを有しており、階段状に形成されている。ここで、リブ１２の形状、大きさを変形することにより溝の断面積は変更可能であり、必要となる油の流量に合わせて、リブ１２の形状、大きさが設定されている。

このような対向するリブ１２は、ケーシング１１内の潤滑対象部、冷却対象部へ潤滑油、冷却油を供給するためのものである。具体的には、リブ１２によって形成される溝は、図２に示す流入側ＡＴＦ通路３３と、例えば、配管などを介して接続可能に内周面部１１ａに沿って形成されている。このように、リブ１２によって、ケーシング１１の内周面部１１ａには、流入側ＡＴＦ通路３３側から供給先側を結ぶ溝が形成されている。

第１の区画壁１３は、対向するリブ１２の段差部１２ａ上に載置した状態で、例えば、ネジやボルト、クリップを含む締結部材によって固定されている。第１の区画壁１３は、冷却用油路１４を流動する冷却油が熱交換しないよう、熱伝導性の低い、例えば、樹脂などで構成されている。この第１の区画壁１３の一面部１３ａと、対向するリブ１２間の溝の周面部１２ｂと、ケーシング１１の内周面部１１ａとによって囲まれた空間部は、冷却用油路１４となる。

冷却用油路１４は、トランスアクスル５内の冷却対象部、例えば、モータジェネレータ２０などに潤滑油よりも低温の冷却油を供給するものであり、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第１の区画壁１３によって区画して構成されている。この冷却用油路１４は、後述する潤滑用油路１６よりもケーシング１１の外周１１ｂ側に配設されている。

第２の区画壁１５は、リブ１２の先端部１２ｃ上に載置した状態で、例えば、ネジやボルト、クリップを含む締結部材によって固定されている。第２の区画壁１５は、潤滑用油路１６を流動する潤滑油が熱交換しないよう、熱伝導性の低い、例えば、樹脂などで構成されている。この第２の区画壁１５の一面部１５ａと、対向するリブ１２間の溝の周面部１２ｄと、第１の区画壁１３の他面部１３ｂとによって囲まれた空間部は、潤滑用油路１６となる。

潤滑用油路１６は、トランスアクスル５内の潤滑対象部、例えば、減速機構６や、差動機構７、動力分割統合機構８などのギヤやベアリングを含む作動部分に潤滑油を供給するものであり、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第２の区画壁１５によって区画して構成されている。この潤滑用油路１６は、冷却用油路１４と第１の区画壁１３を隔てて隣接しておりケーシング１１の内部側に配設されている。

この実施形態に係るトランスアクスル５の冷却構造は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の走行時には、図１に示すように、運転者が要求するトルクの大きさに応じてエンジン３やモータジェネレータ２０を作動させて、これらの動力を駆動輪２６に伝達することにより走行する。詳しくは、エンジン３で発生した動力はトランスアクスル５に伝達され、トランスアクスル５内の動力分割統合機構８から減速機構６に伝達されて減速機構６で車両１の走行状態に応じて減速した後、差動機構７で左右の駆動輪２６に分配して駆動輪２６に伝達される。

エンジン３やモータジェネレータ２０の動力を伝達するなどトランスアクスル５を作動させる場合には、図２に示すように、トランスアクスル５のケーシング１１内の下方に貯留される潤滑油および冷却油は、電動オイルポンプ３０が作動されると、ケーシング１１外のＡＴＦ通路３１、すなわち、流出側ＡＴＦ通路３２と、流入側ＡＴＦ通路３３を流動する。そして、潤滑用通路３４または冷却用通路３５へ分岐して流動する。

潤滑用通路３４へ流入した潤滑油は、オイルヒータ４０によって加熱されて、ケーシング１１内の潤滑用油路１６へ流入して、潤滑対象部である減速機構６などの各作動部分に供給され、各作動部分が潤滑される。また、これらの作動部分は、各ギヤ等によって動力を伝達する際の摩擦時の熱によって温度が上昇するが、潤滑油によってこれらが潤滑される際には、潤滑されると同時に熱交換が行われる。これにより、各作動部分は冷却され、潤滑油は温度が上昇する。

冷却用通路３５へ流入した冷却油は、オイルクーラ５０によって冷却されて、ケーシング１１内の冷却用油路１４へ流入して、モータジェネレータ２０に供給され、モータジェネレータ２０と熱交換を行うことによりモータジェネレータ２０が冷却される。

そして、トランスアクスル５に内設される各作動部分やモータジェネレータ２０との熱交換により温度が上昇した潤滑油および冷却油は、ケーシング１１内の下方に貯留され、電動オイルポンプ３０によって循環される。

以上のトランスアクスル５の油路構造は、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第１の区画壁１３によって区画して冷却用油路１４が構成され、ケーシング１１の内周面部１１ａに形成された溝を第２の区画壁１５によって区画して潤滑用油路１６が構成されている。このように、冷却用油路１４および潤滑用油路１６を簡易に構成できるため、コストが削減できる。

しかも、冷却用油路１４は、潤滑用油路１６よりもケーシング１１の外周１１ｂ側に配設され、潤滑用油路１６は、冷却用油路１４と隣接してケーシング１１の内部側に配設されるので、冷却油は外気によって冷却され易く、潤滑油は温度が保持され易い。すなわち、潤滑油の温度低下を抑制し、冷却油を低温に維持することが容易となる。

また、トランスアクスル５内を循環する潤滑油および冷却油を、電動オイルポンプ３０により循環可能に設けている。また、ケーシング１１外のＡＴＦ通路３１には、潤滑油を加熱するオイルヒータ４０と、冷却油を冷却するオイルクーラ５０が配設されている。これにより、必要に応じて電動オイルポンプ３０を作動させることにより、潤滑油および冷却油を適切に加熱、冷却することができるため、潤滑対象部を適切に潤滑したり、トランスアクスル５が有するギヤ等を適切に冷却したりすることができる。この結果、潤滑効率、冷却効率の向上を図ることができる。

〔実施形態２〕
図４は、実施形態２に係るトランスアクスル５内の油路構造の概略図を示す図である。実施形態２に係る油路構造は、溝がケーシング１１の内周面部１１ａに対して凹状に形成され、区画壁が管状部材１３０によって構成されている点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略し、また、概略構成については、適宜図１等を参照する。上述した実施形態と共通、対応する構成には、同一または対応する符号を付すものとする。

ケーシング１１の内周面部１１ａには、ケーシング１１の肉厚の略半分の深さを有する凹状の溝が形成されている。この溝は、管状部材１３０によって開口部が閉塞されており、管状部材１３０の外周面の一部１３０ａと、溝の周面部１１ｃとによって囲まれた空間部は冷却用油路１４０となり、管状部材１３０の内側の空間部は潤滑用油路１６０となっている。この管状部材１３０は、熱伝導性の低い、例えば、樹脂などで構成されている。

以上で説明した油路構造は、冷却用油路１４０は、溝と管状部材１３０の外周面部の一部１３０ａとによって構成され、潤滑用油路１６０は、管状部材１３０によって構成される。すなわち、ケーシング１１の内周面部１１ａに溝を形成するだけでよく、１つの管状部材１３０によって冷却用油路１４０と潤滑用油路１６０とを区画することができるので、より簡易な構成となり、コストを削減できる。

〔実施形態３〕
図５は、実施形態３に係るトランスアクスル５内の油路構造の概略図を示す図である。実施形態３に係る油路構造は、リブ１２０が段差部を有していない点、区画壁が管状部材１３０によって構成されている点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。

ケーシング１１の内周面部１１ａには、対向するリブ１２０が形成されており、リブ１２０とリブ１２０との間に溝が形成されている。この溝は、管状部材１７０によって開口部が閉塞されており、管状部材１７０の外周面の一部１７０ａと、対向するリブ１２０間の溝の周面部１２０ｂと、ケーシング１１の内周面部１１ａとによって囲まれた空間部は冷却用油路１８０となり、管状部材１７０の内側の空間部は潤滑用油路１９０となっている。

以上で説明した油路構造は、冷却用油路１８０は、管状部材１７０の外周面部の一部１７０ａと、対向するリブ１２０間の溝の周面部１２０ｂと、ケーシング１１の内周面部１１ａとによって構成され、潤滑用油路１９０は、区画壁としての管状部材１７０によって構成される。すなわち、リブ１２０には段差部を形成する必要がなく、１つの管状部材１７０によって冷却用油路１８０と潤滑用油路１９０を区画することができるので、より簡易な構成となり、コストを削減できる。

なお、上述した本発明の実施形態に係るトランスアクスル５内の油路構造は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るトランスアクスル５の油路構造は、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

例えば、ここでは、トランスアクスル５内の油路構造は、冷却用油路と潤滑用油路とを１つずつ備えるものとして説明したが、冷却用油路と潤滑用油路の組み合わせは、これに限定されるものではない。また、冷却用油路と潤滑用油路として説明したが、目的の異なる（温度が異なる）油の油路であればよいことはもちろんである。

１ 車両
３ エンジン
５ トランスアクスル
６ 減速機構（潤滑対象部）
７ 差動機構（潤滑対象部）
８ 動力分割統合機構（潤滑対象部）
１１ ケーシング
１１ａ 内周面部
１１ｂ 外周
１２ リブ
１２ａ 段差部
１３ 第１の区画壁
１４ 冷却用油路
１５ 第２の区画壁
１６ 潤滑用油路
２０ モータジェネレータ（冷却対象部）
２６ 駆動輪
３０ 電動オイルポンプ
１３０ 管状部材
１３０ａ 外周面部の一部（外周面）
１７０ 管状部材
１７０ａ 外周面部の一部（外周面）

Claims (2)

1. トランスアクスル内の潤滑対象部に潤滑油を供給する潤滑用油路と、
   前記トランスアクスル内の冷却対象部に、前記潤滑油よりも低温の冷却油を供給する冷却用油路と、
   を備え、
   前記潤滑用油路または前記冷却用油路の少なくともいずれか一方は、前記トランスアクスルのケーシングの内周面部に形成された溝を区画壁によって区画して構成され、
   前記冷却用油路は、前記ケーシングの外周側に配設され、
   前記潤滑用油路は、前記区画壁を介して前記冷却用油路と隣接し、前記ケーシングの内部側に配設される、
   ことを特徴とするトランスアクスル内の油路構造。
2. 前記区画壁は、管状部材によって形成され、
   前記潤滑用油路は、前記管状部材によって構成され、
   前記冷却用油路は、前記溝と前記管状部材の外周面とによって構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトランスアクスル内の油路構造。

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