JP2017141931A - 車両用動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】キャッチタンク内の潤滑油が溢れて駆動源に接触する量を少なくすることが可能な車両用動力伝達装置の潤滑構造を提供する。【解決手段】キャッチタンク５０は、タンク本体５１と、タンク本体５１内に設けられ、タンク本体５１内を複数の貯留室６２に仕切る複数の仕切板５１とを含む。駆動源ＭＧ３は、ケーシング４９の中で車両左右方向における一方側に寄った位置に配置されている。複数のうちの少なくとも１枚の仕切板５１は、車両左右方向における上記一方側の部分の高さが低く、車両左右方向における他方側の部分の高さが高くなるように傾斜している。【選択図】図５

Description

本発明は、キャッチタンクを備えた車両用動力伝達装置の潤滑構造に関する。

特開２００９−１９７９１８号公報（特許文献１）に開示されているように、キャッチタンクを備えた車両用動力伝達装置の潤滑構造が知られている。ケーシング内には、歯車、駆動源およびキャッチタンクが設けられる。ケーシングの内周底面には、潤滑油が貯留されている。歯車によって潤滑油が掻き上げられることで、歯車の噛合部が潤滑される。キャッチタンクは、ケーシング内の上方に設けられ、歯車により掻き上げられた潤滑油を捕捉して貯留する。

キャッチタンクが潤滑油を貯留することによって、ケーシングの内周底面に貯留されている潤滑油の量が減少し、潤滑油の液面も下降する。歯車に潤滑油から与えられる抵抗が小さくなり、動力損失を軽減できる。車両の停止時など、駆動源の停止に伴い歯車の回転が停止した場合には、潤滑油は掻き上げられなくなる。キャッチタンクに貯留されている潤滑油は、戻し穴を通ってケーシング内に流入する。ケーシングの内周底面に貯留されている潤滑油の量は増加し、潤滑油の液面も上昇する。

特開２００９−１９７９１８号公報

車両が右方向や左方向に旋回した時、キャッチタンクに貯留されている潤滑油はキャッチタンク内から溢れてこぼれ落ちやすい。潤滑油がケーシング内の駆動源（モータ）に接触した場合、駆動源により潤滑油が撹拌され、抵抗や摩擦熱の増加を招く可能性がある。抵抗や摩擦熱の増加を抑制するという観点では、キャッチタンク内の潤滑油が溢れて駆動源に接触する量は少ない方が好ましい。

本発明は、キャッチタンク内の潤滑油が溢れて駆動源に接触する量を少なくすることが可能な車両用動力伝達装置の潤滑構造を提供することを目的とする。

車両用動力伝達装置の潤滑構造は、潤滑油を貯留するケーシングと、上記ケーシングに収納された歯車および駆動源と、上記歯車の上方に位置するように上記ケーシング内の上部に設けられ、上記歯車によって掻き上げられた潤滑油を捕捉するキャッチタンクと、を備え、上記キャッチタンクは、潤滑油の導入部を有し、上方側に開口部が形成されたタンク本体と、上記タンク本体内に設けられ、上記タンク本体とともに上記タンク本体内を複数の貯留室に仕切る複数の仕切板と、を含み、上記駆動源は、上記ケーシングの中で車両左右方向における一方側に寄った位置に配置されており、複数のうちの少なくとも１枚の上記仕切板は、車両左右方向における上記一方側の部分の高さが低く、車両左右方向における他方側の部分の高さが高くなるように傾斜している。

キャッチタンクに設けられた仕切板が上記のような形態で傾斜していることによって、駆動源が位置している方に向かってキャッチタンク内の潤滑油が溢れ出ることを抑制できる。キャッチタンク内の潤滑油が駆動源に接触する量を少なくすることが可能となる。

上記構成によれば、キャッチタンク内の潤滑油が駆動源に接触する量を少なくすることができ、オイルの抵抗や摩擦熱が増加することを抑制できる。

実施の形態における車両用動力伝達装置の潤滑構造を備えたハイブリッド自動車の概略構成を示す図である。 実施の形態における車両用動力伝達装置の潤滑構造を模式的に示す断面図である。 実施の形態における車両用動力伝達装置の潤滑構造を模式的に示す他の断面図である。 実施の形態における車両用動力伝達装置の潤滑構造の右旋回走行時における作用および効果を説明するための断面図である。 実施の形態における車両用動力伝達装置の潤滑構造の左旋回走行時における作用および効果を説明するための断面図である。 比較例における車両用動力伝達装置の潤滑構造の右旋回走行時における作用および効果を説明するための断面図である。 比較例における車両用動力伝達装置の潤滑構造の左旋回走行時における作用および効果を説明するための断面図である。

（ハイブリッド自動車）
図１は、車両用動力伝達装置の潤滑構造を備えたハイブリッド車両２１の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両２１は、前輪２２ａ，２２ｂを駆動する前輪駆動系、後輪２３ａ，２３ｂを駆動する後輪駆動系（動力伝達装置）を備える。

前輪駆動系は、エンジン２４、プラネタリギヤ２９、モータＭＧ１，ＭＧ２、ギヤ機構３４を備える。エンジン２４のクランクシャフト２５は、ダンパー２６、ピニオンギヤ２７、キャリア２８を介して、プラネタリギヤ２９に接続される。プラネタリギヤ２９のサンギヤ３０は、モータＭＧ１に接続される。プラネタリギヤ２９のリングギヤ３１は、リングギヤ軸３１ａ、減速ギヤ３２を介して、モータＭＧ２に接続される。

リングギヤ軸３１ａ、前輪２２ａ，２２ｂの前軸３３ａ，３３ｂは、ギヤ機構３４のデファレンシャルギヤに接続される。モータＭＧ１，ＭＧ２は、インバータ３５，３６を介してバッテリ３７に接続される。エンジン２４やモータＭＧ１，ＭＧ２からリングギヤ軸３１ａに出力された動力は、ギヤ機構３４を介して前軸３３ａ，３３ｂに出力され、この動力によって前輪２２ａ，２２ｂが駆動される。

後輪駆動系は、モータＭＧ３（駆動源）、ギヤ機構４１を備える。モータＭＧ３のモータシャフト３８、後輪２３ａ，２３ｂの後軸３９ａ，３９ｂは、ギヤ機構４１のデファレンシャルギヤ４０に接続される。モータＭＧ３は、インバータ４２を介してバッテリ３７に接続される。モータＭＧ３からの動力は、ギヤ機構４１（デファレンシャルギヤ４０）を介して後軸３９ａ，３９ｂに出力され、この動力によって後輪２３ａ，２３ｂが駆動される。

本実施の形態のギヤ機構４１は、デファレンシャルギヤ４０に加えて、カウンタドライブギヤ４４、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７を含む。カウンタドライブギヤ４４は、モータシャフト３８を介してモータＭＧ３（ロータ４３）に接続される。カウンタドリブンギヤ４６は、カウンタドライブギヤ４４に噛合するとともに、カウンタシャフト４５に接続される。カウンタドリブンギヤ４６は、カウンタシャフト４５を介してデファレンシャルピニオンギヤ４７に接続される。

デファレンシャルギヤ４０は、デファレンシャルリングギヤ４０ａ、サイドギヤ４０ｂ、ピニオンギヤ４０ｃを有する。デファレンシャルリングギヤ４０ａは、デファレンシャルピニオンギヤ４７に噛合し、サイドギヤ４０ｂおよびピニオンギヤ４０ｃは、後軸３９ａ，３９ｂに接続される。カウンタドライブギヤ４４、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７、デファレンシャルリングギヤ４０ａは、減速ギヤとして機能する。

（潤滑機構）
図２は、後輪２３ａ，２３ｂ（図１参照）を駆動する後輪駆動系（動力伝達装置）の潤滑構造を模式的に示す断面図である。説明上の便宜のため、図２では、サイドギヤ４０ｂやピニオンギヤ４０ｃは記載していない。図２中の矢印Ｆは車両前進方向を示しており、図２中の矢印Ｂは車両後退方向を示している。図３は、当該潤滑構造を模式的に示す他の断面図である。図３中の矢印Ｌは車両左方向を示しており、図３中の矢印Ｒは車両右方向を示している。

図２および図３を参照して、実施の形態における潤滑構造は、ケーシング４９、モータＭＧ３（図３参照）、デファレンシャルリングギヤ４０ａ（図２）、カウンタドリブンギヤ４６（図２）、デファレンシャルピニオンギヤ４７（図２）、キャッチタンク５０を備える。

デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７は、歯車４６ｍを構成している。説明上の便宜のため、図３では、デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７の詳細な構成は図示せず、これらについては歯車４６ｍとして模式的に図示している。ケーシング４９は、デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７を収納している。

ケーシング４９は、モータＭＧ３（図３参照）も収納している。モータＭＧ３は、ケーシング４９の中で、車両左右方向における一方側（本実施の形態においては右側）に寄った位置に配置されている。ケーシング４９の内周底面４９ａは、潤滑油６６を貯留している。デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７の各々の下部は、潤滑油６６の中に浸漬されている。

（キャッチタンク５０）
キャッチタンク５０は、デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７の上方（図３においては歯車４６ｍの上方）に位置するように、ケーシング４９内の上部に設けられる。キャッチタンク５０は、デファレンシャルリングギヤ４０ａ、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルピニオンギヤ４７によって掻き上げられた潤滑油６６を捕捉することにより、潤滑油６６を貯留する。

キャッチタンク５０は、タンク本体５１、複数の仕切板６１を含む。タンク本体５１は、ケーシング４９の一部から構成可能であり、車両前後方向および車両左右方向（幅方向）に亘って延在する形状を有する。本実施の形態のタンク本体５１は、車両前方側に導入部５１ｂを有しており、車両後方側に導入部５１ｃを有しており、タンク本体５１の上方側には開口部５１ａが形成されている。本実施の形態では、タンク本体５１の外周側壁およびスカート部によって、導入部５１ｂ，５１ｃが形成されている。

図２に示すように、導入部５１ｂは、カウンタドリブンギヤ４６の上方に位置する。カウンタドリブンギヤ４６によって掻き上げられた潤滑油６６は、導入部５１ｂからタンク本体５１内に導入される。導入部５１ｃは、デファレンシャルリングギヤ４０ａの上方に位置する。デファレンシャルリングギヤ４０ａによって掻き上げられた潤滑油６６は、導入部５１ｃからタンク本体５１内に導入される。

複数の仕切板６１は、タンク本体５１内に設けられ、車両前後方向に対して略平行な方向に延在するように配置されている。複数の仕切板６１は、車両左右方向において、互いの間に間隔を空けて並ぶように配置されている。複数の仕切板６１は、タンク本体５１とともにタンク本体５１内を複数の貯留室６２に仕切っている。複数の貯留室６２は、車両前後方向に対して略平行な方向に延在するように形成されている。複数の仕切板６１の上端部とケーシング４９の内周上面４９ｂとの間には、隙間６４が形成されており、複数の貯留室６２は隙間６４を介して互いに連通している。

上述のとおり、モータＭＧ３は、ケーシング４９の中で、車両左右方向における一方側（本実施の形態においては右側）に寄った位置に配置されている。複数のうちの少なくとも１枚の仕切板６１は、車両左右方向における上記一方側（右側）の部分の高さが低く、車両左右方向における他方側（左側）の部分の高さが高くなるように、タンク本体５１の底部５１ｄに対して傾斜するように設けられている。ここで言う高さとは、タンク本体５１の底部５１ｄからの高さの意味である。好ましくは、すべての仕切板６１が上記のように傾斜しているとよい。

モータＭＧ３がケーシング４９の中で左側に寄った位置に配置される場合、複数のうちの少なくとも１枚の仕切板６１は、車両左右方向における左側の部分の高さが低く、車両左右方向における右側の部分の高さが高くなるように傾斜するように配置される。この場合も、好ましくは、すべての仕切板６１が上記のように傾斜しているとよい。

タンク本体５１の底部５１ｄには、戻し穴６３（図２）が形成される。貯留室６２は、戻し穴６３を通してケーシング４９内と連通している。戻し穴６３は、全ての貯留室６２の下方に位置する底部５１ｄに形成されており、貯留室６２に貯留された潤滑油６６を、貯留室６２からケーシング４９内に落下させることができる。ケーシング４９の上部には、ブリーサ装置５６（図２）が設けられる。ブリーサ装置５６は、ケーシング４９内の気圧と外気との間に圧力差が発生すると、圧力差を減らすあるいは無くすように作動する。

（作用および効果）
ハイブリッド車両２１（図１）が平坦な道を一定速度で走行しているときには、モータＭＧ３によって後輪２３ａ，２３ｂが駆動され、これに伴って、カウンタドライブギヤ４４、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルリングギヤ４０ａが回転する。

ケーシング４９（図２，図３）の内周底面４９ａに貯留されている潤滑油６６は、デファレンシャルリングギヤ４０ａおよびカウンタドリブンギヤ４６によって掻き上げられ、導入部５１ｂ，５１ｃを介してタンク本体５１内に導入される。ケーシング４９の内周底面４９ａに貯留されている潤滑油６６の液面が下降し、デファレンシャルリングギヤ４０ａおよびカウンタドリブンギヤ４６に与えられる潤滑油６６の撹拌抵抗が低減し、無用な動力損失の発生を防止することができる。

ハイブリッド車両２１が停止すると、モータＭＧ３も停止する。カウンタドライブギヤ４４、カウンタドリブンギヤ４６、デファレンシャルリングギヤ４０ａも停止し、潤滑油６６は掻き上げられなくなる。貯留室６２に貯留された潤滑油６６は、タンク本体５１の底部５１ｄに形成された戻し穴６３を通して、ケーシング４９内に流入する。ケーシング４９の内周底面４９ａに貯留されている潤滑油６６の液面が上昇する。

（右旋回走行時）
図４を参照して、ハイブリッド車両２１（図１）が右方向に旋回した時、ハイブリッド車両２１には横方向の力が加わる。右旋回走行が継続されると、キャッチタンク５０に貯留されている潤滑油６６は、旋回方向と反対方向に作用する遠心力を受けて左方向に移動する。ケーシング４９の内周底面４９ａに貯留されている潤滑油６６も、旋回方向と反対方向に作用する遠心力を受けて左方向に移動する。仕切板６１を乗り越えた潤滑油６６は、キャッチタンク５０から溢れてこぼれ落ちる。

冒頭で述べたとおり、潤滑油６６がケーシング４９内の駆動源（モータＭＧ３）に接触した場合、モータＭＧ３により潤滑油６６が撹拌され、抵抗や摩擦熱の増加を招く可能性がある。本実施の形態のハイブリッド車両２１においては、右旋回走行時、潤滑油６６はモータＭＧ３から遠ざかる方向に移動するため、潤滑油６６がキャッチタンク５０から溢れてこぼれ落ちたとしても、モータＭＧ３に接触することはほとんどない。

（左旋回走行時）
図５を参照して、ハイブリッド車両２１（図１）が左方向に旋回した時、キャッチタンク５０に貯留されている潤滑油６６は、旋回方向と反対方向に作用する遠心力を受けて右方向に移動しようとする。本実施の形態においては、仕切板６１が、車両左右方向における右側の部分の高さが低く、車両左右方向における左側の部分の高さが高くなるように傾斜している。キャッチタンク５０に貯留されている潤滑油６６が右方向に移動しようとしたとしても、仕切板６１が、潤滑油６６の右方向への移動を阻止するような抵抗を形成する。潤滑油６６が仕切板６１を乗り越えて右方向に移動することは抑制される。

潤滑油６６がキャッチタンク５０から溢れてこぼれ落ちることは抑制される。したがって、キャッチタンク５０からケーシング４９内に流入する潤滑油６６の量はほとんど増加することがない。ケーシング４９の内周底面４９ａに貯留されている潤滑油６６は、旋回方向と反対方向に作用する遠心力を受けて右方向に移動する場合があるが、その量は（次述する比較例の場合に比べて）少ない。したがって本実施の形態のハイブリッド車両２１においては、左旋回走行時であっても、潤滑油６６がモータＭＧ３に接触する量を少なくすることが可能となる。

［比較例］
図６に示すキャッチタンク５０Ｚにおいては、仕切板６１が、タンク本体５１の底部５１ｄに対して垂直な方向に起立するように設けられている。図６に示すように、右旋回走行時には、潤滑油６６はモータＭＧ３から遠ざかる方向に移動するため、潤滑油６６がキャッチタンク５０Ｚから溢れてこぼれ落ちたとしても、モータＭＧ３に接触することはほとんどない。

図７を参照して、左旋回走行時、キャッチタンク５０Ｚに貯留されている潤滑油６６は、右方向に移動しようとする。比較例における仕切板６１は、潤滑油６６の右方向への移動を阻止するような抵抗を形成することはほとんどない。潤滑油６６が仕切板６１を乗り越えて、右方向に移動することはほとんど抑制できない。抵抗や摩擦熱の増加を抑制することは難しいと言える。

［変形例］
上述の実施の形態では、動力伝達装置をハイブリッド車両２１に適用しているが、これに限らず、手動変速機、自動変速機、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を有する動力伝達装置を備えた車両に適用してもよい。上述の実施の形態では、デファレンシャルリングギヤ４０ａおよびカウンタドリブンギヤ４６によって掻き上げられた潤滑油をキャッチタンクに貯留しているが、デファレンシャルリングギヤ４０ａおよびカウンタドリブンギヤ４６の何れか一方から掻き上げられた潤滑油をキャッチタンクに貯留するような構成であってもよい。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２１ ハイブリッド車両、２２ａ，２２ｂ 前輪、２３ａ，２３ｂ 後輪、２４ エンジン、２５ クランクシャフト、２６ ダンパー、２７，４０ｃ ピニオンギヤ、２８ キャリア、２９ プラネタリギヤ、３０ サンギヤ、３１ リングギヤ、３１ａ リングギヤ軸、３２ 減速ギヤ、３３ａ，３３ｂ 前軸、３４，４１ ギヤ機構、３５，３６，４２ インバータ、３７ バッテリ、３８ モータシャフト、３９ａ，３９ｂ 後軸、４０ デファレンシャルギヤ、４０ａ デファレンシャルリングギヤ、４０ｂ サイドギヤ、４３ ロータ、４４ カウンタドライブギヤ、４５ カウンタシャフト、４６ カウンタドリブンギヤ、４６ｍ 歯車、４７ デファレンシャルピニオンギヤ、４９ ケーシング、４９ａ 内周底面、４９ｂ 内周上面、５０，５０Ｚ キャッチタンク、５１ タンク本体、５１ａ 開口部、５１ｂ，５１ｃ 導入部、５１ｄ 底部、５６ ブリーサ装置、６１ 仕切板、６２ 貯留室、６３ 穴、６４ 隙間、６６ 潤滑油、Ｂ，Ｆ，Ｌ，Ｒ 矢印、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、ＭＧ３ モータ（駆動源）。

Claims (1)

1. 潤滑油を貯留するケーシングと、
   前記ケーシングに収納された歯車および駆動源と、
   前記歯車の上方に位置するように前記ケーシング内の上部に設けられ、前記歯車によって掻き上げられた潤滑油を捕捉するキャッチタンクと、を備え、
   前記キャッチタンクは、
   潤滑油の導入部を有し、上方側に開口部が形成されたタンク本体と、
   前記タンク本体内に設けられ、前記タンク本体とともに前記タンク本体内を複数の貯留室に仕切る複数の仕切板と、を含み、
   前記駆動源は、前記ケーシングの中で車両左右方向における一方側に寄った位置に配置されており、
   複数のうちの少なくとも１枚の前記仕切板は、車両左右方向における前記一方側の部分の高さが低く、車両左右方向における他方側の部分の高さが高くなるように傾斜している、
   車両用動力伝達装置の潤滑構造。