JP4527043B2 - 動力伝達装置の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の潤滑装置に関し、特に、電動機等の駆動源の駆動力を車両左右の車軸に差動装置を介して伝達する車両用伝達装置の潤滑装置に関する。

動力伝達装置によって駆動される機械式オイルポンプを備え、機械式オイルポンプにより潤滑油を吸引して動力伝達装置の被潤滑部へ供給する潤滑装置が、例えば、変速機や減速機、差動装置などの車両用動力伝達装置、特に電気自動車における動力伝達装置の潤滑装置として提案されている。

特許第３１３４７２８号公報には、遊星歯車式減速機構と差動装置を同軸に配置し、動力伝達機構によって駆動される機械式オイルポンプを備え、デファレンシャルケース内部にオイル供給油路を配置すると共に、デファレンシャルケース内部にオイル保持機構を持たせた動力伝達装置の潤滑装置が開示されている。

即ち、オイル供給油路はデファレンシャルケースの回転に伴ってデファレンシャルケース内の潤滑油をピニオンギヤの軸受け部分へ導くように形成されており、オイル保持機構はデファレンシャルケースの回転停止位置に拘わらず所定量の潤滑油をデファレンシャルケース内に保持するように形成されており、オイルの供給遅れや供給不足を解消するようにしている。
特許第３１３４７２８号公報

特許文献１に開示された動力伝達装置の潤滑装置では、デファレンシャルケースに斜め油路等の加工が容易でなく複雑な油路が形成されており、このように複雑な油路はデファレンシャルケースを分割構造にしないとその形成が困難である。

また、遊星歯車式減速機構のリングギヤを回転可能にハウジング内に収容し、制動機構によりリングギヤをハウジングに固定して、動力源の動力を差動装置を介して車軸に伝達するようにした動力伝達装置では、デファレンシャルケースを分割構造にすると、ケース同士を固定するボルト配置が厳しく、レイアウト性が悪いため、デファレンシャルケース一体型プラネタリキャリア構造とするのが望ましい。

このようにデファレンシャルケース一体型プラネタリキャリア構造では、特許文献１記載のようにデファレンシャルケース内に複雑な潤滑油路を形成することはほとんど不可能である。

よって、本発明の目的は、車軸内に形成された軸心油路から遊星歯車式減速機構の被潤滑部へ十分な潤滑油を供給可能な動力伝達装置の潤滑装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、駆動源からの駆動力を互に同軸に配置された遊星歯車式減速機構及び差動装置を介して左右の車軸に伝達する動力伝達装置と、該動力伝達装置に潤滑油を供給するオイルポンプとを有し、該オイルポンプより前記動力伝達装置の被潤滑部へ潤滑油を供給する動力伝達装置の潤滑装置において、前記オイルポンプからの潤滑油を導く前記車軸の一方に形成された軸心油路と、該軸心油路からの潤滑油を前記遊星歯車式減速装置のピニオンギヤを回転可能に支持するピニオンシャフトの一端部に供給する第１油路と、前記ピニオンシャフトを支持する前記遊星歯車式減速機構のプラネタリキャリアの一端部に取り付けられた環状のオイルキャッチプレートと、前記第１油路から漏れ出た潤滑油を前記プラネタリキャリアを回転可能に支持するベアリングに導いて該ベアリングを潤滑した後、前記キャッチプレートに案内されて前記ピニオンシャフトの前記一端部に供給する第２油路と、前記プラネタリキャリアの前記一端部の内周面に取り付けられ、前記一方の車軸を包囲する環状オイルガイドとを具備し、該環状オイルガイドは前記軸心油路から供給された潤滑油を前記第１油路に導く半径方向の孔と、前記第２油路に導く軸方向の漏洩油路とを有していることを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１の発明において、前記動力伝達装置のハウジングと、前記ハウジングの下部領域に設けられたオイル貯留部と、前記ピニオンギヤにより掻き揚げられたオイルが衝突するように前記ハウジング内面に形成されたリブと、該リブに衝突したオイルを前記プラネタリキャリアを回転可能に支持する前記ベアリングに導くガイド溝とを更に具備した動力伝達装置の潤滑装置が提供される。

請求項３記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記ピニオンシャフトを前記プラネタリキャリアに固定するピンを更に具備し、前記オイルキャッチプレートを該ピンに当接させて該ピンの抜けを防止した動力伝達装置の潤滑装置が提供される。

請求項４記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記駆動源は電動機から構成され、前記電動機のロータ及び前記遊星歯車式減速機構のサンギヤに結合された円筒軸を更に具備し、該円筒軸内に前記一方の車軸が同軸に挿入されている動力伝達装置の潤滑装置が提供される。

請求項５記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記ベアリングを支持するベアリング支持部を有するハウジングを更に具備し、該ハウジングは前記ベアリング支持部に隣接した環状凹部を画成しており、前記オイルキャッチプレートは該環状凹部に入り込むように位置づけされている動力伝達装置の潤滑装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、潤滑油路をピニオンシャフトの一端部に潤滑油を直接供給する第１油路と、第１油路から漏れ出た潤滑油でベアリングを潤滑した後、ピニオンシャフトの一端部へ供給する第２油路とから構成したため、プラネタリピニオン部への十分な潤滑量が確保され、ピニオンシャフト、ベアリング及びスラストワッシャの耐久性を向上することができる。環状オイルガイドにより第１油路と第２油路に分岐させているため、第２油路に必要十分な量の潤滑油を差し向けることができ、プラネタリキャリアを支持するベアリングを十分潤滑することができる。

請求項２記載の発明によると、ピニオンギヤにより掻き揚げられたオイルをプラネタリキャリアを支持するベアリングに導くことができるため、ベアリングに対する十分な量の潤滑油を確保することができる。

請求項３記載の発明によると、オイルキャッチプレートをピンの抜け止めとして利用しているため、別部品としての抜け止めを設ける必要なく、部品点数の削減が可能となる。

請求項４記載の発明によると、電動機のロータ及び遊星歯車式減速機構のサンギヤに結合された円筒軸内に一方の車軸を同軸に挿入したため、動力伝達装置のコンパクト化を図ることができる。

請求項５記載の発明によると、オイルキャッチプレートが環状凹部に入り込むように位置づけされているので、ベアリングを介して流れてくる潤滑油をオイルキャッチプレートで上手くキャッチできるという効果がある。

まず図１を参照して、本発明の動力伝達装置の潤滑装置を適用するのに適した車両の駆動機構の一例について説明する。

車両２は、内燃機関４と、電動機６が直列に接続された駆動ユニット８を有するハイブリッド車両であり、駆動ユニット８の動力はトランスミッション１０を介して前輪Ｗｆ側に伝達される一方で、駆動ユニット８とは別に設けられた本発明に係る動力伝達装置１２の動力は後輪Ｗｒ側に伝達されるようになっている。

駆動ユニット８の電動機６と後輪Ｗｒ側の動力伝達装置１２の電動機１４は、パワードライブユニット（ＰＤＵ）１６を介してバッテリ１８に接続され、バッテリ１８から電動機６，１４への電力供給と、各電動機６，１４からバッテリ１８へのエネルギー回生がＰＤＵ１６を介して行われるようになっている。

図２を参照すると、本発明実施形態に係る動力伝達装置１２及びその潤滑装置の縦断面図が示されている。図２において、２０Ａ，２０Ｂは車両の後輪側の左右の車軸である。動力伝達装置１２のハウジング２２は、両車軸２０Ａ，２０Ｂのほぼ中間位置から一方の車軸２０Ｂの外周側を覆うように設けられ、車両２の後部下方に車軸２０Ｂとともに支持固定されている。

ハウジング２２は全体が略円筒状に形成され、その内部には、車軸駆動用の電動機１４と、この電動機１４の駆動回転を減速する遊星歯車式減速機構２４と、遊星歯車式減速機構２４の出力を左右の車軸２０Ａ，２０Ｂに分配する差動装置２６が車軸２０Ａ，２０Ｂと同軸になるように収容配置されている。

ハウジング２２の右側端部内周には、電動機１４のステータ２８が固定設置され、このステータ２８の内周側に環状のロータ３０が回転可能に収容配置されている。電動機１４は、例えば直流ブラシレスモータまたは永久磁石式交流同期型モータである。

ロータ３０の内周部には車軸２０Ｂの外周側を包囲する円筒軸３２が結合され、この円筒軸３２が車軸２０Ｂと同軸となるようにハウジング２２の一方の端部壁２２ａと中間壁２２ｂに軸受け３４，３６を介して支持されている。

円筒軸３２の一端側の外周とハウジング２２の端部壁２２ａの間には、ロータ３０の回転位置情報を電動機１４の制御コントローラ（図示せず）にフィードバックするためのレゾルバ３８が設けられている。

遊星歯車式減速機構２４は、サンギヤ４０と、サンギヤ４０に噛合する複数の２段ピニオンギヤ（２段プラネタリギヤ）４２と、これらの２段ピニオンギヤ４２を支持するプラネタリキャリア４４と、２段ピニオンギヤ４２の外周側に噛合するリングギヤ４６とを備え、電動機１４の駆動力はサンギヤ４０に入力され、遊星歯車式減速機構２４で減速された駆動力がプラネタリキャリア４４を介して出力されるようになっている。

サンギヤ４０は、車軸２０Ｂの外周側に同軸に配置されたスリーブ４８の外周に一体に形成され、スリーブ４８の一端側が電動機１４のロータ３０に結合された円筒軸３２に一体回転可能にスプライン結合されている。

２段ピニオンギヤ４２は、サンギヤ４０に直接噛合する大径の第１ギヤ５０と、この第１ギヤ５０よりも小径の第２ギヤ５２を有し、これらの第１及び第２ギヤ５０，５２が同軸に且つ軸方向にオフセットした状態で一体的に形成され、各々の２段ピニオンギヤ４２はシャフト４３によりプラネタリキャリア４４に回転可能に支持されている。

遊星歯車式減速機構２４のピニオンギヤを２段ピニオンギヤ４２としているのは、大きな減速比を達成するためであり、本実施形態の場合、電動機１４のロータ３０の回転数を約１／９程度に減速可能である。

リングギヤ４６は、ハウジング２２内の第１ギヤ５０の軸方向側方位置に回転可能に配置され、その内周面が小径の第２ギヤ５２に噛合されている。本実施形態の場合、リングギヤ４６の最大半径は、第１ギヤ５０の車軸２０Ｂの中心からの最大距離よりも小さくなるように設定されている。

リングギヤ４６は後述する油圧クラッチ５４の回転ドラム５６に一体回転可能に保持され、この回転ドラム５６を介してハウジング２２内に回転可能に支持されている。

差動装置２６は、遊星歯車式減速機構２４のプラネタリキャリア４４と一体的に形成されたデファレンシャルケース５８を有している。デファレンシャルケース５８にはピニオンシャフト６０が固定され、このピニオンシャフト６０には一対のピニオンギヤ６２ａ，６２ｂが回転自在に支持されており、これら一対のピニオンギヤ６２ａ，６２ｂに噛合する一対のサイドギヤ６４ａ，６４ｂが左車軸２０Ａ及び右車軸２０Ｂにそれぞれスプライン結合されている。

本実施形態においては、プラネタリキャリア４４がデファレンシャルケース５８と一体的に形成されているが、プラネタリキャリア４４とデファレンシャルケース５８を別体部品から構成し、両者をボルト結合等によって結合してもよい。

なお、デファレンシャルケース一体型プラネタリキャリア４４は軸受け６６，６８を介してハウジング２２の中心側の端部壁２２ｃと中間壁２２ｂに回転可能に支持されている。

ところで、ハウジング２２内のリングギヤ４６と端部壁２２ｃの間には円筒状の空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ４６に対する制動機構を構成する油圧クラッチ５４が配置されている。

油圧クラッチ５４は、図３の拡大図に最もよく示されるように、ハウジング２２の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート７０と、回転ドラム５６の一端側外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート７２が軸方向に交互に配置され、これらのプレート７０，７２が環状のピストン７４によって圧接及び圧接解除操作されるようになっている。

ピストン７４は、ハウジング２２の端部壁２２ｃに形成された環状のシリンダ室７６に進退自在に収容されており、シリンダ室７６への油圧の導入によってピストン７４を前進させ、シリンダ室７６からオイルを排出することによってピストン７４を後退させる。なお、油圧クラッチ５４は図４に示す油圧回路７８に接続されているが、この油圧回路７８については後に詳細に説明する。

さらに詳細に説明すると、ピストン７４は、軸方向前後に第１ピストン壁８０と第２ピストン壁８２を有し、これらのピストン壁８０，８２が円筒状の内周壁８４によって連結されている。

したがって、第１ピストン壁８０と第２ピストン壁８２の間には径方向外側に開口する環状空間が形成されているが、この環状空間は、シリンダ室７６の外壁内周面に固定された仕切り部材８６によって軸方向前後に仕切られている。

ハウジング２２の端部壁２２ｃと第２ピストン壁８２の間は油圧が直接導入される第１作動室８８とされ、仕切り部材８６と第１ピストン壁８０の間は、内周壁８４に形成された貫通口９０を通して第１作動室８８と連通する第２作動室９２とされている。第２ピストン壁８２と仕切り部材８６の間は大気に連通されている。

この油圧クラッチ５４では、第１作動室８８と第２作動室９２に油圧が導入され、第１ピストン壁８０と第２ピストン壁８２に作用する油圧の圧力によって固定プレート７０と回転プレート７２を相互に圧接する。

したがって、軸方向前後の第１、第２ピストン壁８０，８２によって大きな受圧面積を稼ぐことができるため、ピストン７４の径方向の面積を抑えたまま固定プレート７０と回転プレート７２に対する大きな圧接力を得ることができる。

この油圧クラッチ５４では、固定プレート７０がハウジング２２に回転を係止される一方で、回転プレート７２が回転ドラム５６を介してリングギヤ４６を一体的に支持しているため、両プレート７０，７２がピストン７４によって圧接されると、両プレート７０，７２間の摩擦係合によってリングギヤ４６に制動力が作用し、その状態からピストン７４による圧接が解除されると、リングギヤ４６の自由回転が許容される。

ハウジング２２の前方側には図１に概略的に示すように電動オイルポンプ９４が取り付けられている。ハウジング２２の車輪側の端部壁２２ａの外側には、図４に示した油圧回路７８の一部を構成する回路ユニット９６と、油圧クラッチ５４に供給する前段階のオイルを蓄圧状態で貯留するアキュムレータ９８が設けられている。

これらは、一体ブロック状になって、カバー１１６内に収容され、カバー１１６とともに端部壁２２ａに固定されている。アキュムレータ９８の半径方向外側には電動機１４に給電するための給電部１２４が設けられている。

アキュムレータ９８は、カバー１１６によって軸方向に伸長する容積室１１８が画成され、この容積室１１８内に環状のピストン１２０が進退自在に収容され、このピストン１１２０が蓄圧用のスプリング１２２によって付勢されている。

ピストン１２０の右側にはピストン室１２１が画成され、電動オイルポンプ９４からの高圧オイルがこのピストン室１２１に導入されると、スプリング１２２の付勢力に抗してピストン１２０が左方向に移動され、スプリング１２２の付勢力とピストン室１２１内の油圧が釣り合った位置で停止する。

ピストン室１２１内の油圧が減少すると、ピストン１２０はスプリング１２２の付勢力により右方向に移動される。アキュムレータ９８は油圧クラッチ５４を操作するときの圧力を安定させるために設けられている。

次に、図４に示す動力伝達装置の油圧回路７８について説明する。

油圧供給源であるオイルポンプ９４はモータ９５により駆動されてオイル供給を行う。この供給されたオイルを調圧する切替えバルブ１０２に送り、供給圧が設定した油圧以上の場合は、オイルを潤滑と冷却側油路１０４に供給する。

また、供給圧以下の場合は一方向のみオイルを通す逆止弁１１２を通過して油路１１０に導く。ここで、調圧を切替える電磁弁１００にて、後述するアキュムレータ９８の油圧を蓄圧を目的とする高圧と、潤滑とモータ冷却を目的とする低圧の２段の油圧に切替える事ができる。更に、電磁弁１０８にて油圧クラッチ５４の締結と解放の切替えを行うことができる構成とする。

油圧回路７８の作動原理を次に示す。

蓄圧を目的とするアキュムレータ９８の油圧を油圧センサ１１４にて常に監視しておき、このアキュムレータ圧がクラッチトルク容量から決まる設定圧以下になると、油圧センサ１１４からのデータによりＥＣＵが通電指令を電磁弁１００に送ることで、切替えバルブ１０２のスプリング側に油圧が供給される。

切替えバルブ１０２は高い油圧にて調圧されて、逆止弁１１２を通過してアキュムレータ９８のピストン室１２１に導入されてピストン１２０を左方向に押動する。この場合、オイルポンプ９４は比較的に短時間で高負荷運転状態になるように切替えておく必要がある。

アキュムレータ９８の油圧が設定圧以上になると、電磁弁１００の通電を停止して切替えバルブ１０２の調圧を低圧設定にして、潤滑とモータ冷却油路１０４にオイルを供給する。ここで、逆止弁１１２によりオイルは切替えバルブ１０２には戻れないので、油路１１０は高圧にて保持される。

然しながら、電磁弁１０８や逆止弁１１２や油圧回路を構成する油路（セパレートプレート等）から僅かにオイル漏れがあり、この漏れたオイルをアキュムレータ９８のピストン１２０が右方向に押動して補充することにより、比較的に長い時間クラッチトルク容量分の油圧を保持できる。

これにより、オイルポンプ９４は低負荷運転を比較的に長い時間継続可能となる。この低負荷運転状態では、オイルを潤滑とモータ冷却側油路１０４に供給する。

本実施形態の場合、油圧回路７８の主要部７８Ａは、ハウジング２２の端部壁２２ａに回路ユニット９６として一体に形成されている。したがって、別途回路を設けるための専用部材を付加する場合に比較して、動力伝達装置１２全体を小型化することができる。

ハウジング２２内には、電動機１４と遊星歯車式減速機構２４と差動装置２６の各下部領域にまたがるようにオイル貯留部１２６が設けられている。この実施形態においては、ハウジング２２の内部が中間壁２２ｂによって軸方向に２分されているが、この中間壁２２ｂには図示しない貫通穴が形成され、貫通穴を介してオイルと空気が自由に連通し得るようになっている。

したがって、ここでは略円形断面のハウジング２２の底部のほぼ全域がオイルの貯留部１２６として機能するため、別途オイルパンを設けることなく十分なオイルをハウジング２２内に貯めておくことができる。

なお本実施形態の場合、ハウジング２２内の車軸駆動用の電動機１４の上方には、図２に示すように潤滑オイルの供給部ａ，ｂ，ｃが設けられているが、電動機１４のステータ２８の上方側には複数の滴下孔（図示省略）を有するカバー１２７が設置され、潤滑オイルが一定箇所に集中することなく複数の滴下孔を通してステータ２８上に均一に滴下し、ステータ２８を冷却するように工夫されている。

次に、本発明実施形態の潤滑装置について詳細に説明する。電動オイルポンプ９４から供給された潤滑油は、図４に示した切り替えバルブ１０２により切り替えられて潤滑側油路１０４に供給される。

潤滑側油路１０４は図２に示したハウジング２２の端部壁２２ａに形成された油路１３８に繋がっており、潤滑油は油路１３８を介して車軸２０Bに形成された軸心油路１４０に供給される。

図５を参照すると、軸心油路１４０に供給された潤滑油は、車軸２０Bに形成された孔１４４、スリーブ４８に形成された孔１４６及び円筒軸３２に形成された孔１４８を介して環状オイルガイド１４２の環状溝１４３中に供給される。

環状オイルガイド１４２はプラネタリキャリア４４の一端部の内周面に取り付けられている。また、プラネタリキャリア４４の一端部には環状のオイルキャッチプレート１５０が取り付けられており、プラネタリキャリア４４、ハウジング２２の中間壁２２ｂ及びオイルキャッチプレート１５０により環状空間１５１が画成されている。

環状オイルガイド１４２の環状溝１４３中に供給された潤滑油は、環状オイルガイド１４２に形成された孔１５２及びプラネタリキャリア４４に形成された孔１５４を介して、環状空間１５１に供給される。孔１４４，１４６，１４８、環状溝１４３，孔１５２，１５４及び環状空間１５１で第１油路を構成する。

環状オイルガイド１４２は円筒軸３２の外周との間に差動装置２６側の第１のクリアランス１５６ａと、電動機１４側の第２のクリアランス１５６ｂを有している。第２のクリアランス１５６ｂは第１のクリアランス１５６ａに比較して大きなクリアランスに設定されている。

よって、環状溝１４３中の潤滑油は第２のクリアランス１５６ｂを介して漏れ出し、円筒軸３２、中間壁２２ｂ及びプラネタリキャリア４４により画成された環状空間１５８中に供給される。

環状空間１５８に供給された潤滑油はベアリング６８を潤滑した後、環状空間１５１に供給される。第２のクリアランス１５６ｂ、環状空間１５８、ベアリング６８及び環状空間１５１で第２油路を構成する。

ベアリング６８を支持するハウジング２２のベアリング支持部６８ａに隣接して、ハウジング２２の中間壁２２ｂは環状凹部１５９を画成している。

オイルキャッチプレート１５０はこの環状凹部１５９に入り込むように位置づけされているため、環状空間１５８からベアリング６８を介して流れてくる潤滑油をオイルキャッチプレート１５０で上手くキャッチし、ピニオンシャフト４３の一端部に潤滑油を案内することができる。

ここで、図６を参照すると、本実施形態の動力伝達装置で採用されたデファレンシャルケース一体型プラネタリキャリア４４の斜視図が示されている。プラネタリキャリア４４は軸方向に離間した一対の環状部材１２８，１３０を円周方向に等間隔離間した複数の（本実施形態の場合３個）連結部１３２により連結して構成されている。連結部１３２は概略円弧形状している。

第１及び第２環状部材１２８，１３０はそれぞれ複数の貫通穴１２８ａ，１３０ａを有しており、これらの貫通穴１２８ａ，１３０ａにそれぞれピニオンシャフト４３が挿入され、ピン４９で固定されている。ピン４９には環状のオイルキャッチプレート１５０が当接して、ピン４９の抜け止めをしている。

図５を再び参照すると、ピニオンシャフト４３は複数のニードルベアリング４７を介して２段ピニオンギヤ４２を回転可能に支持している。ピニオンシャフト４３は軸心穴４５を有している。

ピニオンシャフト４３の一端部は環状空間１５１に臨んでいるため、上述した第１油路及び第２油路を介して環状空間１５１中に供給された潤滑油はピニオンシャフト４３の軸心穴中に導入され、プラネタリシャフト４３に形成された細孔を介してピニオンシャフト４３表面、ニードルベアリング４７及びスラストワッシャ１７２，１７４に供給され、これらを潤滑する。

本実施形態の潤滑装置では、油路構成をピニオンシャフト４３の端部に直接潤滑油を供給する第１油路、第１油路から漏れ出た潤滑油をプラネタリキャリア４４を回転可能に支持するベアリング６８に導いてこれを潤滑した後、ピニオンシャフト４３の端部に供給する第２油路とから構成したため、十分な量の潤滑油をピニオンシャフト４３に供給することができ、ピニオンシャフト４３、ニードルベアリング４７及びスラストワッシャ１７２，１７４の耐久性を向上することができる。

次に、図７乃至図９を参照して、２段ピニオンギヤ４２の大径の第１ギヤ５０により掻き揚げられたオイルをベアリング６８の潤滑に利用する構成について説明する。図７は要部の拡大断面図、図８はハウジング２２の中間壁２２ｂの端面図、図９はその斜視図である。

図８に最もよく示されるように、ハウジング２２の中間壁２２ｂの上部には半径方向に伸長する一対のリブ１６０が形成されている。各リブ１６０に隣接して掻き揚げられたオイルをベアリング６８方向に導くガイド溝１６２が形成されている。

よって、２段ピニオンギヤ４２の大径の第１ギヤ５０により掻き揚げられたオイルはハウジング２２の中間壁２２ｂの内周を伝わって上方へ持ち上げられ、リブ１６０に衝突して拡散し、ガイド溝１６２によりベアリング６８方向に導かれる。これにより、掻き揚げられたオイルでベアリング６８を積極的に潤滑することができる。

ところで、上述した実施形態では、電動機１４からの動力を遊星歯車式減速機構２４で大きく減速する構成となっており、電動機１４の回転数が高く、ギヤ音の発生が問題となる。

ギヤ音の発生を抑えるためには、歯の噛み合い率を高める必要がある。一般的にトランスミッション等においては、はす歯歯車にて噛み合い率を高める方法が採用されている。はす歯歯車を使用すると、ギヤスラスト力が発生し、ピニオンシャフト４３の両端部に設置したスラストワッシャ１７２，１７４の磨耗が問題となる。

この問題を解決した構造を図１０及び図１１を参照して説明する。

本実施形態では、図１１に示すように２段ピニオンギヤ４２の大径の第１ピニオン（ギヤ）５０及び小径の第２ピニオン（ギヤ）５２をそれぞれはす歯歯車から構成する。そして、第１ピニオン５０及び第２ピニオン５２の歯５０ａ，５２ａの捩れ方向を、駆動時はスラスト力が大径の第１ピニオン５０側、エネルギー回生時はスラスト力が小径の第２ピニオン５２側になるように設定する。

すなわち、図１０において、矢印１６４は大径の第１ピニオン５０の駆動時の荷重（スラスト力）方向、矢印１６６は小径の第２ピニオン５２の駆動時の荷重方向をそれぞれ示している。また、矢印１６８は回生時における第１ピニオン５０の荷重方向、矢印１７０は回生時における小ピニオン５２の荷重方向をそれぞれ示している。一般的に駆動時の方が回生時より大きな荷重が作用する。

上述したように、はす歯歯車の捩れ方向を駆動時はスラスト力が大径の第１ピニオン側５０に向かう方向、即ち矢印１６６で示す小径の第２ピニオン５２によるスラスト力（荷重）が矢印１６４で示す大径の第１ピニオン５０によるスラスト力（荷重）より大きくなるように設定したため、本実施形態では第１ピニオン５０側の２枚組スラストワッシャ１７２の外径を小径の第２ピニオン５２側の２枚組スラストワッシャ１７４の外径よりも大きくする。

これにより、スラストワッシャ１７２の受圧面積はスラストワッシャ１７４の受圧面積よりも大きくなるため、大径のスラストワッシャ１７２の単位面積当たりの面圧の低減が可能となる。

一般的に駆動時のほうが回生時よりも大きなスラスト力（荷重）が作用し、且つ頻度も高いため、以上のように設定することにより、スラストワッシャ１７２，１７４のダメージ低減が図れ、且つ減速機構のギヤレシオを大きく取ることができる。

また、２段ピニオンギヤ４２のギヤの捩れ角度は、図１１に示すように第１及び第２ピニオン５０，５２とも同一方向で、大径の第１ピニオン５０側を例えば３６度と大きく、小径の第２ピニオン５２側を例えば２０度と小さく設定する。

それにより、互いに反対方向に作用する第１及び第２ピニオン５０，５２のスラスト力がより近くなり、２段ピニオンギヤ４２全体としてのスラスト力の発生を抑制でき、スラストワッシャ１７２，１７４へのダメージ低減が可能となる。

以下、上述した実施形態に係る動力伝達装置の作用について説明する。まず、動力伝達装置１２によって後輪Ｗｒ側の車軸２０Ａ，２０Ｂを駆動する場合には、電動オイルポンプ９４の油圧を油圧クラッチ５４に供給して同クラッチ５４をオンにし、固定プレート７０と回転プレート７２を摩擦係合させることによってリングギヤ４６をハウジング２２に対して固定する。

リングギヤ４６が固定されると、遊星歯車式減速機構２４はその減速比が固定され、サンギヤ４０とプラネタリキャリア４４の間でロス無く駆動力が伝達されるようになる。したがって、このとき電動機１４の駆動力は、遊星歯車式減速機構２４によって設定減速比に減速され、差動装置２６を通して車両左右の車軸２０Ａ，２０Ｂに伝達される。

一方、この動力伝達装置１２による走行が行われているときに、例えば、下り坂等で後輪Ｗｒの回転速度が電動機１４の駆動要求速度よりも大きくなった場合には、油圧クラッチ５４内のオイルを排出することによって同クラッチ５４をオフにし、それによってリングギヤ４６の制動を解放する。

リングギヤ４６の回転が自由になると、車軸２０Ａ，２０Ｂ側の余剰回転に応じてリングギヤ４６がハウジング２２内で空転するようになり、その結果、電動機１４のロータ３０が車軸２０Ａ，２０Ｂ側の回転力によって強制的に回されることがなくなる。

したがって、本実施形態の動力伝達装置１２によると、装置の大幅な体積増加を招くことなく、電動機１４の過剰回転の防止と、車軸フリクションの軽減を図ることができる。

特に、この動力伝達装置１２においては、遊星歯車式減速機構２４のピニオンギヤ（プラネタリギヤ）４２を、サンギヤ４０に噛合する大径の第１ギヤ５０とこの第１ギヤ５０よりも小径の第２ギヤ５２を同軸に設けた２段ピニオンギヤとしたため、大きな減速比をとることができる。

さらに、第２ギヤ５２の外周側にリングギヤ４６を配置して、リングギヤ４６を第２ギヤ５２に噛合するようにしているため、サンギヤ４０と噛合する２段ピニオンギヤ４２の第１ギヤ５０の直径を大きく維持したまま、リングギヤ４６の外径を十分に小さくすることができる。

このため、リングギヤ４６と油圧クラッチ５４を収容するケーシング２２の外径を小さく維持し、動力伝達装置１２の径方向外側方向への張り出しを少なくすることが可能である。したがって、この動力伝達装置１２を採用した場合には、車軸２０Ｂ周りの地上高を容易に高めることができる。

また、本実施形態においては、油圧クラッチ５４の供給圧を蓄圧するアキュムレータ９８が車軸２０Ｂの外周側に環状に且つ同軸に配置されているため、装置の径方向外側への張り出し量を大きくすることなく、十分な蓄圧容量を確保することができる。

本発明の動力伝達装置の潤滑装置を適用可能な車両駆動系の概略構成を示す図である。 本発明実施形態に係る動力伝達装置の潤滑装置の縦断面図である。 図２に示した動力伝達装置の一部拡大断面図である。 油圧制御システムの油圧回路図である。 実施形態の潤滑装置の要部を示す縦断面図である。 プラネタリキャリアの斜視図である。 掻き揚げられたオイルをベアリング部へ案内するための構造を示す要部断面図である。 ハウジングの中間壁の端面図である。 図８に示した中間壁の斜視図である。 駆動時及び回生時のスラスト力を説明する断面図である。 図１１（Ａ）は２段ピニオンギヤの概略斜視図、図１１（Ｂ）はその正面図である。

符号の説明

１２ 動力伝達装置
１４ 電動機
２０Ａ，２０Ｂ 車軸
２２ ハウジング
２４ 遊星歯車式減速機構
２６ 差動装置
３２ 円筒軸
４０ サンギヤ
４２ ２段ピニオンギヤ
４４ プラネタリキャリア
４６ リングギヤ
５０ 第１ギヤ
５２ 第２ギヤ
５８ デファレンシャルケース
９４ 電動油圧ポンプ
１４０ 軸心油路
１４２ 環状オイルガイド
１５０ オイルキャッチプレート
１６０ リブ
１６２ ガイド溝

Claims (5)

1. 駆動源からの駆動力を互に同軸に配置された遊星歯車式減速機構及び差動装置を介して左右の車軸に伝達する動力伝達装置と、該動力伝達装置に潤滑油を供給するオイルポンプとを有し、該オイルポンプより前記動力伝達装置の被潤滑部へ潤滑油を供給する動力伝達装置の潤滑装置において、
   前記オイルポンプからの潤滑油を導く前記車軸の一方に形成された軸心油路と、
   該軸心油路からの潤滑油を前記遊星歯車式減速装置のピニオンギヤを回転可能に支持するピニオンシャフトの一端部に供給する第１油路と、
   前記ピニオンシャフトを支持する前記遊星歯車式減速機構のプラネタリキャリアの一端部に取り付けられた環状のオイルキャッチプレートと、
   前記第１油路から漏れ出た潤滑油を前記プラネタリキャリアを回転可能に支持するベアリングに導いて該ベアリングを潤滑した後、前記キャッチプレートに案内されて前記ピニオンシャフトの前記一端部に供給する第２油路と、
   前記プラネタリキャリアの前記一端部の内周面に取り付けられ、前記一方の車軸を包囲する環状オイルガイドとを具備し、
   該環状オイルガイドは前記軸心油路から供給された潤滑油を前記第１油路に導く半径方向の孔と、前記第２油路に導く軸方向の漏洩油路とを有していることを特徴とする動力伝達装置の潤滑装置。
2. 前記動力伝達装置のハウジングと、
   前記ハウジングの下部領域に設けられたオイル貯留部と、
   前記ピニオンギヤにより掻き揚げられたオイルが衝突するように前記ハウジング内面に形成されたリブと、
   該リブに衝突したオイルを前記プラネタリキャリアを回転可能に支持する前記ベアリングに導くガイド溝と、
   を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置の潤滑装置。
3. 前記ピニオンシャフトを前記プラネタリキャリアに固定するピンを更に具備し、
   前記オイルキャッチプレートを該ピンに当接させて該ピンの抜けを防止したことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の潤滑装置。
4. 前記駆動源は電動機から構成され、
   前記電動機のロータ及び前記遊星歯車式減速機構のサンギヤに結合された円筒軸を更に具備し、
   該円筒軸内に前記一方の車軸が同軸に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の潤滑装置。
5. 前記ベアリングを支持するベアリング支持部を有するハウジングを更に具備し、
   該ハウジングは前記ベアリング支持部に隣接した環状凹部を画成しており、
   前記オイルキャッチプレートは該環状凹部に入り込むように位置づけされていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置の潤滑装置。

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