JP2020106095A - 駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】カバーの膜振動を抑制できる、駆動ユニットを提供する。【解決手段】ケース３１には、周壁３４からモータジェネレータ３とモータジェネレータ４との間に向けて延びるオイル溜めリブ４１が形成されている。ケース３１の周壁３４の端面だけでなく、オイル溜めリブ４１のリブ端面４３がカバー３２と突き合わされて、カバー３２とケース３１の周壁３４およびオイル溜めリブ４１がボルト４７で締結される。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載され、少なくとも駆動力を伝達する駆動ユニットに関する。

近年、エンジンおよび駆動モータを駆動源として備えるハイブリッドシステムを搭載した車両、いわゆるハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が急速に普及している。

ハイブリッドシステムの一例では、エンジンの動力が発電機（発電用モータジェネレータ）で電力に変換され、発電機で発生する電力が電池に蓄えられて、駆動モータ（駆動用モータジェネレータ）の駆動に使用される。駆動モータの動力は、その回転軸に一体回転するように支持されたモータギヤからデファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを介して駆動輪に伝達される。

実公平６−８２７８号公報 特開２０１６−２１７４９６号公報

発電機、駆動モータおよびデファレンシャルギヤは、ケース内に収容されて、駆動ユニットとして一体化されている。

ケースは、発電機などが収容される空間を取り囲む周壁を有している。ケースには、その周壁に取り囲まれる空間を一方側から閉塞するように、カバーが取り付けられる。具体的には、ケースの周壁の端面には、複数のボルト穴が形成されており、これに対応して、カバーの周縁部には、複数のボルト挿通孔が形成されている。カバーの周縁部がケースの周壁の端面に突き合わされ、各ボルト挿通孔に挿通されるボルトが周壁のボルト穴にねじ込まれることにより、カバーがケースに対して固定される。そのため、周壁からカバーに振動が伝わることにより、カバーが膜振動を起こし、膜振動による騒音が発生するという問題がある。

この問題に対し、ケースの周壁に取り囲まれた領域内に、ボルト穴付きのボスを形成し、カバーに形成されたボルト挿通孔にボルトを挿通させて、そのボルトをボスのボルト穴にねじ込むことにより、カバーの膜振動を抑制する構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、かかる構成では、カバーの膜振動を抑制するため専用のボスを新たに追加して設けることなり、製造コストの増加を招くおそれがあるため、さらなる改善の余地がある。

本発明の目的は、低コストな構成でカバーの膜振動を抑制できる、駆動ユニットを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る駆動ユニットは、車両に搭載される駆動ユニットであって、収容空間を取り囲む周壁を有するケースと、周壁に取り囲まれる空間を一方側から閉塞するようにケースに取り付けられるカバーとを含み、収容空間には、互いに平行をなす回転軸線をそれぞれ有する第１回転体および第２回転体が上下方向に位置をずらして配置されており、ケースには、周壁から第１回転体と第２回転体との間に向けて延びるオイル溜めリブが形成され、カバーは、周壁の一方側の端面およびオイル溜めリブの一方側の端面に突き合わされて、周壁およびオイル溜めリブに締結具で締結されることにより、ケースに対して固定される。

この構成によれば、ケースには、周壁から第１回転体と第２回転体との間に向けて延びるオイル溜めリブが形成されている。ケースの周壁の端面だけでなく、オイル溜めリブの端面がカバーと突き合わされて、カバーとケースの周壁およびオイル溜めリブが締結具で締結される。これにより、ケースの周壁からカバーに伝わる振動によるカバーの膜振動を抑制することができる。その結果、カバーの膜振動による騒音を低減することができる。

駆動ユニットでは、通常、ケース内に、第１回転体および第２回転体の潤滑や冷却のためのオイルが封入される。ケース内の底部には、オイルが常に溜まり、その溜まったオイルは、第１回転体および第２回転体とは別の回転体、たとえば、デファレンシャルギヤの回転により掻き上げられ、第１回転体および第２回転体を含む各部に供給される。

ところが、第１回転体と第２回転体とが上下方向に位置をずらして、第１回転体が第２回転体よりも低い位置に配置されている場合、第２回転体に供給されたオイルが第２回転体から第１回転体に流れ、第１回転体へのオイルの供給が過多になるおそれがある。また、第１回転体の位置によっては、第１回転体の一部がオイルに浸漬するおそれがある。第１回転体へのオイルの供給が過多であったり、第１回転体の一部がオイルに浸漬したりすると、オイルが第１回転体の回転の妨げとなり、第１回転体がモータジェネレータである場合には、モータ効率または発電効率が低下する。

オイル溜めリブは、ケースの周壁から第１回転体と第２回転体との間に向けて延びている。そのため、第１回転体と第２回転体とが上下方向に位置をずらして配置されていても、第１回転体および第２回転体のうちの相対的に上側に配置される一方から相対的に下側に配置される他方に向けて流れるオイルがオイル溜めリブに堰き止められる。そのため、相対的に下側に配置される第１回転体または第２回転体へのオイルの供給が過多になることを抑制できる。

駆動ユニットは、車両の車輪に伝達する駆動力を発生するユニットであってもよいし、駆動源からの駆動力を車両の車輪に伝達するユニットであってもよいし、駆動力を発生してその駆動力を車両の車輪に伝達するユニットであってもよい。

周壁の一方側の端面には、第１締結穴が形成され、オイル溜めリブの一方側の端面には、第２締結穴が形成され、カバーの一方側から挿通される締結具を第１締結穴および第２締結穴に挿入することにより、カバーがケースに対して固定されてもよい。

さらには、周壁の一方側の端面とオイル溜めリブの一方側の端面とは、面一に形成されていてもよい。

すなわち、駆動ユニットは、車両に搭載される駆動ユニットであって、収容空間を取り囲む周壁を有するケースと、周壁に取り囲まれる空間を一方側から閉塞するようにケースに取り付けられるカバーとを含み、収容空間には、互いに平行をなす回転軸線をそれぞれ有する第１回転体および第２回転体が上下方向に位置をずらして配置されており、ケースには、周壁から第１回転体と第２回転体との間に向けて延び、周壁の一方側の周壁端面と面一をなすリブ端面を有するオイル溜めリブが形成され、周壁端面には、複数の第１締結穴が形成され、リブ端面には、第２締結穴が形成され、カバーは、周壁端面およびリブ端面に突き合わされて、一方側から挿通される締結具を第１締結穴および第２締結穴に挿入することにより、ケースに対して固定される構成であってもよい。

本発明によれば、オイル留めリブを利用して、カバーの膜振動を抑制することができる。そのため、カバーの膜振動を抑制するため専用のボスを設ける必要がなく、製造コストの増加を抑えた低コストな構成でカバーの膜振動を抑制することができる。しかも、オイル溜めリブの端面がカバーと突き合わされることにより、ボスを設ける構成と比較して、カバーの支持剛性が高く、カバーの膜振動をより効果的に低減できる。そのうえ、第１回転体および第２回転体のうちの相対的に上側に配置される一方から相対的に下側に配置される他方に向けて流れるオイルをオイル溜めリブで堰き止めることができ、その相対的に下側に配置される第１回転体または第２回転体へのオイルの供給が過多になることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る駆動ユニットの構成を示すスケルトン図である。 駆動ユニットのケースおよびカバーの分解斜視図である。 ケースの側面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜駆動ユニット＞
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動ユニット１の構成を示すスケルトン図である。

駆動ユニット１は、ハイブリッド車に搭載されて、ハイブリッドシステムを構成するユニットであり、エンジン２、モータジェネレータ３，４を含む。

エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。

モータジェネレータ３（ＭＧ１）は、発電機として機能する。モータジェネレータ３には、インバータなどを内蔵する発電機コントローラが接続されている。発電機コントローラには、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなる電池が接続されている。モータジェネレータ３から出力される交流電力は、発電機コントローラにより直流電力に変換されて、その直流電力が電池に供給されることにより、電池が充電される。

モータジェネレータ４（ＭＧ２）は、駆動モータとして機能する。モータジェネレータ４には、インバータなどを内蔵するモータコントローラが接続されている。モータコントローラには、電池が接続されている。電池から出力される直流電力がモータコントローラに供給され、その直流電力がモータコントローラにより交流電力に変換されて、交流電力がモータジェネレータ４に供給されることにより、モータジェネレータ４が駆動される。

エンジン２のクランクシャフト１１と一体に回転するように、エンジンギヤ１２が設けられている。また、モータジェネレータ３の回転軸１３と一体に回転するように、発電機ギヤ１４が設けられている。エンジンギヤ１２と発電機ギヤ１４とは、噛合している。発電機ギヤ１４は、エンジンギヤ１２よりもギヤ径が小さい。そのため、エンジン２の動力は、エンジンギヤ１２から発電機ギヤ１４に増速して伝達される。

モータジェネレータ４の回転軸１５と一体回転するように、モータギヤ１６が設けられている。

駆動ユニット１には、カウンタ軸２１、カウンタギヤ２２およびデファレンシャルギヤ２３が含まれる。カウンタ軸２１は、モータジェネレータ４の回転軸１５と平行に延びている。カウンタギヤ２２は、カウンタ軸２１と一体に回転するように設けられており、モータギヤ１６と噛合している。また、カウンタ軸２１と一体に回転するように、出力ギヤ２４が設けられている。出力ギヤ２４は、デファレンシャルギヤ２３のデフケース２５に結合されたリングギヤ２６と噛合している。

駆動ユニット１では、エンジン２の動力がエンジンギヤ１２から発電機ギヤ１４に入力され、モータジェネレータ３により、発電機ギヤ１４に入力されるエンジン２の動力が電力に変換される。

モータジェネレータ４の動力は、モータギヤ１６、カウンタギヤ２２および出力ギヤ２４を介して、デファレンシャルギヤ２３のリングギヤ２６に伝達され、デファレンシャルギヤ２３からドライブシャフト２７を介して、駆動ユニット１が搭載された車両の駆動輪２８に伝達される。これにより、駆動輪２８が回転し、ハイブリッド車が走行する。

＜要部構成＞
図２は、駆動ユニット１のケース３１およびカバー３２の分解斜視図である。図３は、ケース３１の側面図である。

駆動ユニット１は、外殻をなす金属製のケース３１およびカバー３２を備えている。

モータジェネレータ３，４は、ケース３１の内部に提供される収容空間３３に収容されている。ケース３１は、収容空間３３を取り囲む周壁３４と、周壁３４をカバー３２が設けられる一方側と反対の他方側から閉塞するように形成された隔壁３５とを一体に有している。デファレンシャルギヤ２３は、隔壁３５の他方側に配置されて、その他方側からケース３１に結合される別のケース（図示せず）と隔壁３５との間の空間に収容される。

収容空間３３において、モータジェネレータ３が配置される空間３６は、モータジェネレータ４が配置される空間３７よりも下方の位置で、その空間３７と上下方向およびモータジェネレータ３の回転軸１３（モータジェネレータ４の回転軸１５）の軸線方向の両方と直交する方向に位置をずらして設定されている。

具体的には、隔壁３５には、モータジェネレータ３の回転軸１３が挿通される軸挿通部３８と、モータジェネレータ４の回転軸１５が挿通される軸挿通部３９とがそれぞれ円形の開口として形成されている。軸挿通部３８は、軸挿通部３９に対して下側かつ駆動ユニット１がハイブリッド車に搭載された状態での前側に離間した位置に形成されている。そして、収容空間３３を軸線方向に見て、軸挿通部３８を円環状に取り囲む空間がモータジェネレータ３が配置される空間３６であり、軸挿通部３９を円環状に取り囲む空間がモータジェネレータ４が配置される空間３７に設定されている。

ケース３１には、オイル溜めリブ４１が形成されている。オイル溜めリブ４１は、周壁３４の内面から空間３６に配置されるモータジェネレータ３と空間３７に配置されるモータジェネレータ４との間に向けて延びる壁状をなし、モータジェネレータ４の周囲に沿って円弧状に湾曲している。周壁３４の先端の周壁端面４２およびオイル溜めリブ４１の先端のリブ端面４３は、面一に形成され、カバー３２との合わせ面とされている。周壁端面４２には、複数のボルト穴４４が形成されている。ボルト穴４４の１つは、周壁３４とオイル溜めリブ４１との接続部分に形成されている。リブ端面４３の先端部には、ボルト穴４５が形成されている。

カバー３２には、図２に示されるように、ボルト穴４４，４５のそれぞれに対応して、ボルト挿通孔４６が形成されている。カバー３２は、ケース３１に対して一方側から取り付けられる。具体的には、カバー３２の内面が周壁３４の周壁端面４２およびオイル溜めリブ４１のリブ端面４３に突き合わされて、各ボルト挿通孔４６にボルト４７が挿通され、各ボルト４７がボルト挿通孔４６と対応するボルト穴４４，４５にねじ込まれることにより、カバー３２がケース３１に締結される。

収容空間３３およびケース３１に他方側から結合される別のケースと隔壁３５との間の空間には、モータジェネレータ３，４などの潤滑や冷却のためのオイルが封入されている。ケース３１に結合される別のケースと隔壁３５との間の底部には、オイルが常に溜まっており、その溜まったオイルは、デファレンシャルギヤ２３の回転により掻き上げられ、モータジェネレータ３，４などに供給される。モータジェネレータ４がモータジェネレータ３よりも下方の位置に配置されているので、モータジェネレータ４に供給されたオイルは、周壁３４上に流下し、周壁３４を伝ってモータジェネレータ３に向けて流れる。モータジェネレータ３，４の間にオイル溜めリブ４１が設けられているので、オイル溜めリブ４１により、そのモータジェネレータ４側からモータジェネレータ３側に流れるオイルが堰き止められる。オイル溜めリブ４１に堰き止められたオイルは、隔壁３５に形成された連通口４８を通して、ケース３１に結合される別のケース内に戻される。

＜作用効果＞
以上のように、ケース３１には、周壁３４からモータジェネレータ３とモータジェネレータ４との間に向けて延びるオイル溜めリブ４１が形成されている。ケース３１の周壁３４の端面だけでなく、オイル溜めリブ４１のリブ端面４３がカバー３２と突き合わされて、カバー３２とケース３１の周壁３４およびオイル溜めリブ４１がボルト４７で締結される。これにより、ケース３１の周壁３４からカバー３２に伝わる振動によるカバー３２の膜振動を抑制することができる。その結果、カバー３２の膜振動による騒音を低減することができる。

よって、カバー３２の膜振動を抑制するため専用のボスを設ける必要がなく、製造コストの増加を抑えた低コストな構成により、カバー３２の膜振動を抑制することができる。しかも、オイル溜めリブ４１のリブ端面４３がカバー３２と突き合わされることにより、ボスを設ける構成と比較して、カバー３２の支持剛性が高く、カバー３２の膜振動をより効果的に低減できる。

また、オイル溜めリブ４１が設けられているので、オイル溜めリブ４１により、そのモータジェネレータ４側からモータジェネレータ３側に流れるオイルが堰き止められる。そのため、モータジェネレータ３へのオイルの供給が過多になることを抑制できる。その結果、オイルがモータジェネレータ３の回転の妨げとなることを抑制でき、モータジェネレータ３を効率よく発電させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、本発明がハイブリッドシステムを構成する駆動ユニット１に適用された場合を取り上げたが、本発明は、エンジンからの動力を変速する変速機を含む変速ユニットなど、ハイブリッドシステム以外の駆動システムを構成する駆動ユニットに適用することができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：駆動ユニット
３，４：モータジェネレータ（第１回転体、第２回転体）
３１：ケース
３２：カバー
３３：収容空間
３４：周壁
４１：オイル溜めリブ
４２：周壁端面
４３：リブ端面

Claims (1)

1. 車両に搭載される駆動ユニットであって、
   収容空間を取り囲む周壁を有するケースと、前記周壁に取り囲まれる空間を一方側から閉塞するように前記ケースに取り付けられるカバーとを含み、
   前記収容空間には、互いに平行をなす回転軸線をそれぞれ有する第１回転体および第２回転体が上下方向に位置をずらして配置されており、
   前記ケースには、前記周壁から前記第１回転体と前記第２回転体との間に向けて延びるオイル溜めリブが形成され、
   前記カバーは、前記周壁の前記一方側の端面および前記オイル溜めリブの前記一方側の端面に突き合わされて、前記周壁および前記オイル溜めリブに締結具で締結されることにより、前記ケースに対して固定される、駆動ユニット。