JP2015230092A - トランスアクスルの潤滑用油路 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスアクスル内の潤滑対象部に加熱した潤滑油を供給可能なトランスアクスルの潤滑用油路を提供する。【解決手段】インプットシャフト２０と、その内部に軸方向に形成された第１油路２０ａと、インプットシャフト２０と連動して回転するポンプドライブシャフト３０と、その内部に軸方向に貫通し、第１油路２０ａと連通した第２油路３０ａと、ポンプドライブシャフト３０の回転で駆動するオイルポンプ４０と、第２油路３０ａの上流側に配設されたオイルヒータ５０と、オイルポンプ４０の吐出側とオイルヒータ５０の間に配設された第３油路６０と、オイルヒータ５０と第２油路３０ａの間に配設された第４油路７０を備える。オイルポンプ４０から吐出されたオイルは、第３油路６０を流動しオイルヒータ５０で加熱されて、第４油路７０を介し第２油路３０ａから第１油路２０ａへ流動し潤滑対象部に供給される。【選択図】図２

Description

本発明は、トランスアクスルの潤滑用油路に関する。

ハイブリッド車両は、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）を有している。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を供給する。例えば、下記の特許文献１には、複合遊星歯車装置の潤滑構造が開示されている。この技術は、インプットシャフトの軸心に設けられた潤滑油路にオイルポンプから供給される油を供給し、潤滑油路からトランスアクスル内の遊星歯車に潤滑油を供給するものである。

特開２０１２−０７７８４８号公報 特開２０１２−１６２１４４号公報

また、特許文献２には、オイルポンプ無しで停車時の強制発電の際の潤滑油供給を行うことができる動力伝達システムの潤滑装置が開示されている。この技術は、歯車群に属するファイナルリングギヤの下方に形成された潤滑油の貯留部を有するトランスアクスルケースと、歯車群よりも上方に形成され、走行時のファイナルリングギヤの掻き上げにより送り出された貯留部の潤滑油を貯留する油受け部と、油受け部の潤滑油をトランスアクスルケース内の潤滑や冷却を要する各部に供給する油路と、を備えるものである。

トランスアクスルの摩擦接触部に供給される潤滑油が適切に加熱されていない場合には、十分な潤滑効果を得ることができず、損失が増大する可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、トランスアクスル内のギヤやベアリングなどの部材に、適切に加熱された潤滑油を供給可能なトランスアクスルの潤滑用油路を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンの回転と連動して回転する第１回転軸と、前記第１回転軸内に、軸方向に沿って形成された第１油路と、前記第１回転軸と同軸上に配設され、前記第１回転軸と連動して回転する第２回転軸と、前記第２回転軸内に、軸方向に沿って貫通し、かつ、前記第１油路と連通して形成された第２油路と、前記第２回転軸の回転によって駆動され、オイルを圧縮するオイルポンプと、前記第２油路の上流側に配設され、熱交換によってオイルを加熱する熱交換器と、前記オイルポンプの吐出側と前記熱交換器との間に配設された第３油路と、前記熱交換器と前記第２油路との間に配設された第４油路と、を備え、前記オイルポンプから吐出されたオイルは、前記第３油路を流動して、前記熱交換器によって加熱されて、前記第４油路を介して、前記第２油路から前記第１油路へ流動して、トランスアクスル内の潤滑対象部に供給される、ことを特徴とする。

本発明にかかるトランスアクスルの潤滑用油路は、第２油路と第１油路には、熱交換器によって加熱されたオイルが流動するため、トランスアクスル内の潤滑対象部に、適切に加熱されたオイルを供給することができる、という効果を奏する。このように、トランスアクスル内の潤滑対象部に、適切に加熱されたオイルを供給するので、損失を抑制できる。

図１は、実施形態に係るトランスアクスルの潤滑用油路を備えるトランスアクスルの構造を示す断面図である。 図２は、図１に示すオイルポンプ付近の拡大断面図であり、オイルポンプから吐出する潤滑油の油路を示す図である。 図３は、図１に示すオイルポンプ付近の拡大断面図であり、オイルヒータから第２油路に流入する潤滑油の油路を示す図である。 図４は、図１に示すトランスアクスルの潤滑用油路を備えるトランスアクスルにおける吸入ポートと吐出ポートとの関係を説明するための概略図である。

以下に、本発明にかかるトランスアクスルの潤滑用油路（以下、「潤滑用油路」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。本実施形態は、内燃機関であるエンジンと、内燃機関とは異なる駆動源であるモータジェネレータと、内燃機関および駆動源の動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置（トランスアクスル）とを有する車両に搭載され、トランスアクスルの潤滑対象部に対して潤滑油を供給する潤滑用油路に関する。

本実施形態の潤滑用油路１０は、ハイブリッド車両のトランスミッション（Ｔ／Ｍ）に潤滑油を供給するものである。図１は、潤滑用油路１０の実施形態が適用されたトランスアクスル１の構造を示す断面図である。トランスアクスル１は、ハイブリッド車両の動力伝達装置であり、主として、モータジェネレータＭＧ１（回転電機）と、モータジェネレータＭＧ２（回転電機）と、複合ギヤ（動力伝達機構）８０と、後述する潤滑用油路１０とを備える。トランスアクスル１は、エンジン（内燃機関）Ｅの動力、および、エンジンＥとは異なる駆動源としてのモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の動力を車両の図示しない駆動輪に伝達する。エンジンＥとしては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。

モータジェネレータＭＧ１、およびモータジェネレータＭＧ２は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。モータジェネレータＭＧ２は、主として電力によって駆動されて車輪の駆動力を発生させるモータとして動作する。但し、モータジェネレータＭＧ２は、制動時には回生制動を行なうことで電力を回収する発電機として機能することができる。

複合ギヤ８０は、主として、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速する減速ギヤであるプラネタリギヤ８４と、エンジンＥとモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２との間で動力を分割する動力分割装置として動作するプラネタリギヤ８２とを備える。プラネタリギヤ８２とプラネタリギヤ８４とは、同軸上に配置されており、軸方向において互いに対向している。

潤滑用油路１０は、図１から図３に示すように、第１回転軸としてのインプットシャフト２０と、第１油路２０ａと、第２回転軸としてのポンプドライブシャフト３０と、第２油路３０ａと、オイルポンプ４０と、熱交換器としてのオイルヒータ５０と、第３油路６０と、第４油路７０とを備える。

インプットシャフト２０は、エンジンＥの出力軸の回転と連動して回転するものであり、モータジェネレータＭＧ１の有する中空のシャフト１１０内に配設されている。シャフト１１０は、インプットシャフト２０に対して相対回転可能に設けられている。

第１油路２０ａは、インプットシャフト２０内の軸方向に形成されており、後述する第２油路３０ａと連通している。

また、インプットシャフト２０には、第１油路２０ａとインプットシャフト２０の径方向外方とを径方向に連通する連通孔２０ｂが形成されている。連通孔２０ｂは、プラネタリギヤ８２に潤滑油を供給するためのものである。第１油路２０ａの潤滑油には、インプットシャフト２０の回転に伴って遠心力が作用する。これにより、連通孔２０ｂを介して第１油路２０ａからプラネタリギヤ８２に潤滑油が流出する。なお、インプットシャフト２０の回転が停止している場合には、重力や油圧により連通孔２０ｂを介して第１油路２０ａからプラネタリギヤ８２に潤滑油が流出する。

ポンプドライブシャフト３０は、エンジンＥの回転をオイルポンプ４０に伝達するためのものであり、モータジェネレータＭＧ２の有する中空のシャフト１２０内に配設されている。ポンプドライブシャフト３０は、シャフト１２０に対して相対回転可能に設けられている。ポンプドライブシャフト３０は、インプットシャフト２０と同軸上に配設され、インプットシャフト２０と連動して回転する。具体的には、ポンプドライブシャフト３０のエンジンＥ側の端部は、インプットシャフト２０におけるエンジンＥ側とは反対側の端部とスプライン嵌合しており、ポンプドライブシャフト３０とインプットシャフト２０とは一体に回転する。

第２油路３０ａは、ポンプドライブシャフト３０内を軸方向に貫通して形成されており、インプットシャフト２０とポンプドライブシャフト３０との嵌合部において、第２油路３０ａと第１油路２０ａとは連通している。

また、ポンプドライブシャフト３０には、第２油路３０ａとポンプドライブシャフト３０の径方向外方とを径方向に連通する連通孔（排出口）３０ｂが形成されている。連通孔３０ｂは、プラネタリギヤ８４に潤滑油を供給するためのものである。この連通孔３０ｂは、シャフト１２０を径方向に連通する連通孔１２０ａと接続されている。第２油路３０ａの潤滑油には、第１油路２０ａの潤滑油と同様に、遠心力が作用するため、連通孔３０ｂを介してプラネタリギヤ８４に潤滑油が流出する。

オイルポンプ４０は、ポンプドライブシャフト３０の回転によって駆動され、オイルを圧縮するものである。オイルポンプ４０は、エンジンＥにより駆動される公知のトロコイド式のポンプであり、主として、図示しないロータ、図２から図４に示すように、吸入ポート４１、吸入通路４２、吐出ポート４３を備えている。ロータは、ポンプドライブシャフト３０におけるエンジンＥ側と反対側の端部に連結されており、ポンプドライブシャフト３０と一体に回転する。吸入ポート４１は、図２に示すように、吸入通路４２、および図示しないストレーナを介してトランスアクスル１の潤滑油の貯留箇所と接続されている。吐出ポート４３は、図３に示すように、後述する第３油路６０と接続されている。

このようなオイルポンプ４０は、エンジンＥの運転に伴ってポンプドライブシャフト３０が回転するとオイルポンプ４０のロータが回転して、ストレーナに接続された吸入通路４２を介して、トランスアクスル１の潤滑油の貯留箇所の潤滑油を吸入ポート４１から吸入する。そして、吸入した潤滑油をロータによって加圧して、吐出ポート４３から吐出する。吐出ポート４３から吐出された潤滑油は、第２油路３０ａをエンジンＥ側へ（第１油路２０ａ側へ）向けて流動する。

オイルヒータ５０は、第２油路３０ａの上流側に配設され、熱交換によってオイルを加熱するものであり、トランスアクスル１の外側に配設されている。オイルヒータ５０は、第３油路６０を介して、オイルポンプ４０の吐出ポート４３と接続されている。

第３油路６０は、オイルポンプ４０の吐出ポート４３とオイルヒータ５０との間に配設された配管である。オイルポンプ４０から吐出された潤滑油は、第３油路６０を流動してオイルヒータ５０へ供給される。

第４油路７０は、オイルヒータ５０と第２油路３０ａとの間に配設された配管である。オイルヒータ５０によって加熱された潤滑油は、第４油路７０を流動して第２油路３０ａへ流入する。

この実施形態に係るトランスアクスル１の潤滑用油路１０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。エンジンＥやモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の動力を伝達するなどトランスアクスル１を作動させる場合には、潤滑油が複合ギヤ８０のプラネタリギヤ８２、８４などの各作動部分に供給され、各作動部分が潤滑される。

トランスアクスル１を作動させると、インプットシャフト２０が回転することにより、ポンプドライブシャフト３０がインプットシャフト２０と一体回転されて、オイルポンプ４０が駆動される。そして、トランスアクスル１の潤滑油の貯留箇所の潤滑油は、ストレーナなどを介して不純物が除去されて、吸入通路４２を流動する。そして、潤滑油は、オイルポンプ４０の吸入ポート４１から吸入されて、吐出ポート４３から吐出される。

そして、吐出ポート４３からケーシング外へ吐出された潤滑油は、第３油路６０を流動してオイルヒータ５０に供給される。そして、潤滑油は、オイルヒータ５０において所定温度に加熱されて、第４油路７０へ供給される。そして、加熱された潤滑油は、第２油路３０ａの一端部３０ａ１から第２油路３０ａへ流入し、第１油路２０ａまで流動する。

そして、第２油路３０ａに流入した加熱された潤滑油は、ポンプドライブシャフト３０の回転に伴う遠心力によって、連通孔３０ｂを介してプラネタリギヤ８４などに供給される。また、第１油路２０ａに流入した加熱された潤滑油は、インプットシャフト２０の回転に伴う遠心力によって、連通孔２０ｂを介してプラネタリギヤ８２などに供給される。

その後、プラネタリギヤ８２やプラネタリギヤ８４などに供給された潤滑油は、ケーシング内で滴下して、潤滑油の貯留箇所に貯留される。このようにして、潤滑油は循環される。

以上のトランスアクスル１の潤滑用油路１０によれば、第２油路３０ａと第１油路２０ａには、オイルヒータ５０によって加熱された潤滑油が供給されるため、トランスアクスル１内の潤滑対象部である複合ギヤ８０に、適切に加熱された潤滑油を供給することができる。このように、トランスアクスル１内の潤滑対象部に、適切に加熱された潤滑油を供給することができるので、損失を抑制できる。

潤滑用油路１０によれば、具体的には、オイルポンプ４０の吐出ポート４３から吐出された潤滑油を、トランスアクスル１の外側に配設されたオイルヒータ５０で加熱してから、第４油路７０を介して第２油路３０ａや第１油路２０ａへ流入させて、潤滑対象部へ供給することができる。つまり、オイルヒータ５０で加熱された潤滑油を、オイルポンプ４０を介さずに第２油路３０ａや第１油路２０ａに供給することができるので、潤滑対象部に適切な温度の潤滑油を供給することが可能となる。しかも、従来のトランスアクスル１の構成を大きく変更することなく、オイルポンプ４０の吐出ポート４３からオイルヒータ５０への油路と、オイルヒータ５０から第２油路３０ａへの油路とを構成すればよいので、容易かつ低コストで実現可能である。

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１の潤滑用油路１０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。

例えば、上記実施形態では潤滑用油路１０として説明したが、冷却用油路であってもよい。この場合は、オイルヒータ５０に換えてオイルクーラを配設し、オイルポンプ４０の吐出ポート４３から吐出された冷却油をオイルクーラによって冷却してから、第４油路７０を介して第２油路３０ａや第１油路２０ａに供給すればよい。

１０ 潤滑用油路
２０ インプットシャフト（第１回転軸）
２０ａ 第１油路
３０ ポンプドライブシャフト（第２回転軸）
３０ａ 第２油路
４０ オイルポンプ
４３ 吐出ポート
５０ オイルヒータ（熱交換器）
６０ 第３油路
７０ 第４油路
８０ 複合ギヤ
Ｅ エンジン

Claims (1)

1. エンジンの回転と連動して回転する第１回転軸と、
   前記第１回転軸内に、軸方向に沿って形成された第１油路と、
   前記第１回転軸と同軸上に配設され、前記第１回転軸と連動して回転する第２回転軸と、
   前記第２回転軸内に、軸方向に沿って貫通し、かつ、前記第１油路と連通して形成された第２油路と、
   前記第２回転軸の回転によって駆動され、オイルを圧縮するオイルポンプと、
   前記第２油路の上流側に配設され、熱交換によってオイルを加熱する熱交換器と、
   前記オイルポンプの吐出側と前記熱交換器との間に配設された第３油路と、
   前記熱交換器と前記第２油路との間に配設された第４油路と、
   を備え、
   前記オイルポンプから吐出されたオイルは、前記第３油路を流動して、前記熱交換器によって加熱されて、前記第４油路を介して、前記第２油路から前記第１油路へ流動して、トランスアクスル内の潤滑対象部に供給される、
   ことを特徴とするトランスアクスルの潤滑用油路。

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