JP4857026B2 - 車両用動力伝達装置の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機とその電動機を冷却するための冷却装置とを備えた車両用動力伝達装置に関し、特に電動機のステータ（固定子）から軸心方向に突き出し、且つ周方向に連続または不連続に連なる環状のコイルエンドの冷却に関するものである。

ハイブリッド型車両など、車両用動力伝達装置内に発電および駆動用の電動機を備えた車両が知られている。電動機は、非回転部材である動力伝達装置のケース壁に回転不能に固定されたステータと、そのステータの端面から軸心方向に突き出し、且つ周方向に連続または不連続に連なる環状のコイルエンドと、ステータの内周側に位置させられ回転可能に支持されたロータとを備えている。車両に搭載される電動機は、高回転、高出力のものが使用されるため発熱量が多く、電動機を冷却するための冷却装置が必要とされている。たとえば、特許文献１の冷却装置では、電動機のコイルエンドの外周側から冷却油噴射ノズルを設けて冷却油をコイルエンドに向けて噴射させる技術が開示されている。また、特許文献２の冷却装置では、電動機のコイルエンドの軸方向端面に対向する位置に複数個の冷却用ノズルを設ける技術が開示されている。

実用新案登録第２６０２４１０号公報 特開平２−７９７４６号公報

ところで、冷却油は高温になるほど粘度が低下するに伴い、高温下ではコイルエンドに供給された冷却油の滞留時間が短くなるため、冷却装置を効率よく機能させるためには、コイルエンド全体に冷却油を供給する必要がある。これに対して、特許文献１の冷却装置では、コイルエンドの外周側には冷却油が供給されるが内周側には十分に冷却油が供給されず、しかもコイルエンドの周方向に対して全体に冷却油を供給するには、冷却噴射ノズルの数を増やす必要があり、部品点数の増加を招く問題があった。また、特許文献２の冷却装置では、コイルエンドの外周側には十分に冷却油が供給されず、コイルエンド全体を冷却することは困難なものであった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機を冷却するための冷却装置を備えた車両用動力伝達装置において、装置が複雑化することなく電動機の軸心方向に突き出すコイルエンド全体に冷却油を供給することができる車両用動力伝達装置の冷却装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）電動機と、その電動機を冷却するための冷却装置とを備えた車両用動力伝達装置において、（ｂ）前記電動機は、非回転部材であるケース壁に回転不能に固定されたステータと、そのステータの端面から軸心方向に突き出し、且つ周方向に連続的に連なる環状のコイルエンドと、そのステータの内周側に位置させられて軸心まわりに回転可能に支持されたロータとを備え、（ｃ）前記冷却装置は、前記コイルエンドの周方向に沿って連続的に連なる略環状の油管を備えており、その油管には、その油管内の冷却油を前記コイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されており、（ｄ）前記環状の油管は、前記コイルエンドの内周側において軸心方向の位置が径方向に重なるように配設された内周環状油管であり、前記放出孔は、その内周環状油管の外周側に形成されていることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記環状の油管は、前記コイルエンドの外周側において軸心方向の位置が径方向に重なるように配設された外周環状油管を更に含み、前記放出孔は、その外周環状油管の内周側に形成されていることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて多く形成されていることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて大きい孔径を有することを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項２乃至４の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記冷却装置は、前記外周環状油管に形成されている放出孔の方が前記内周環状油管に形成されている放出孔に比べて孔径が大きく形成されていることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至５の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記環状の油管には、前記ロータを回転可能に支持する側壁部を有して前記電動機を収容するケースを含み、その環状の油管を支持し且つその環状の油管に冷却油を供給するためにその側壁部から軸心方向に突き出す複数本の柱状油管が接続されていることを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項６の車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記柱状油管には、前記コイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されていることを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至７の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記放出孔は、前記冷却油を放射状に散布するための噴射構造を備えていることを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項６乃至８の何れかの車両用動力伝達装置の冷却装置において、前記柱状油管は、前記側壁部内に形成された冷却油路と連通されていることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記冷却装置は、前記コイルエンドの内周側において、軸心方向の位置が径方向に重なるように配設された内周環状油管を備えており、その内周環状油管の外周側には、冷却油をコイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されているため、内周環状油管をコイルエンドの内周側に設けることで、コイルエンドの内周側に冷却油を供給することができる。また、放出孔は特に部品を増やすことなく好適に設定することができるため、コイルエンドの周方向に対しても好適に冷却油を供給することができる。このように、コイルエンド全体に冷却油を供給することができるため、高温下で冷却油の粘度が低い状態であっても冷却性能を確保することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、外周環状油管に形成されている放出孔からコイルエンドの外周側に向かって冷却油が放出されるため、コイルエンドの外周側が主に冷却される。この外周環状油管は、特に複雑な部材を用いることなく構成することができるため、部品点数の増大を抑制することができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて多く形成されているため、コイルエンドの上方側に多くの冷却油が供給される。これにより、コイルエンドの上部は好適に冷却され、また、コイルエンドの上部から供給された冷却油は自重によって落下することで、コイルエンドの下部側に供給され、コイルエンドの下部においてもその落下した冷却油によって冷却される。このように、冷却油が効率よく供給され、冷却油の供給量を最小限に抑制することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて大きい孔径を有するため、コイルエンドの鉛直方向上部側に多くの冷却油が供給される。これにより、コイルエンドの上部側は好適に冷却され、また、コイルエンドの上部側に供給された冷却油は自重によって落下することで、コイルエンドの下部側に供給され、コイルエンドの下部においてもその落下した冷却油によって冷却される。このように、冷却油が効率よく供給され、冷却油の供給量を最小限に抑制することができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記冷却装置は、前記外周環状油管に形成されている放出孔の方が前記内周環状油管に形成されている放出孔に比べて孔径が大きく形成されているため、コイルエンドの外周側に多くの冷却油が供給される。コイルエンドは内周側に比べて外周側の方が表面積が大きいため多量の冷却油が必要であり、このような構成にすることで、冷却油の供給量を好適に配分することができる。

また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記環状の油管には、前記環状の油管を支持し且つその環状の油管に冷却油を供給するために該側壁部から軸心方向に突き出す複数本の柱状油管が接続されているため、比較的複雑な部材を設けることもなく、安定して冷却油を環状の油管に供給することができる。

また、請求項７にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記柱状油管には、コイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されているため、この放出孔によって、前記環状の油管に形成されている放出孔からでは供給されにくいコイルエンドの側面にも冷却油を供給することができる。

また、請求項８にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記放出孔は、前記冷却油を放射状に散布するための噴射構造を備えているため、冷却油が放射状に散布され、たとえば登坂走行時などの走行条件において、冷却油が特定の部位にしか供給されないなどの弊害を抑制することができる。

また、請求項９にかかる発明の車両用動力伝達装置の冷却装置によれば、前記柱状油管は、前記側壁部内に形成された冷却油路と連通されているため、特に複雑な部材を追加することなく柱状油管内に冷却油を供給することができ、部品点数の増大を抑制することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の動力伝達装置８の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に図示しないエンジンからのトルク脈動を緩和する脈動吸収ダンパ１３およびトルクリミッタ１５を介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路で伝達部材（伝達軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、たとえば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に脈動吸収ダンパ１３やトルクリミッタ１５を介して間接的に連結された走行用の駆動源としてたとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である図示しないエンジンと図示しない一対の駆動輪との間に設けられて、エンジンからの動力を動力伝達経路の一部を構成する図示しない差動歯車装置（終減速機）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪へ伝達する。

このように、本実施例の変速機構１０においては、エンジンと差動部１１とは、トルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介すことなく連結されている。なお、変速機構１０は、その軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。

差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジンの出力を機械的に分配する機械的機構であって、エンジンの出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動源として駆動力を出力するためのモータ（発電機）機能を少なくとも備える。

動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４であり、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素として備えている。なお、第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ρ１はＺＳ１／ＺＲ１となる。

この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわち図示しないエンジンに連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が可能な差動状態とされるから、エンジンの出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配されるとともに、分配されたエンジンの出力の一部で第１発電機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な作動状態として機能させられて、たとえば差動部１１は所謂無段変速状態とされて、エンジンの所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転数が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎ_IN／伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。

自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。

自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。なお、図２の係合作動表に示されている第５速ギヤ段における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速ギヤ段と同じである。

前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。

具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段に対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ_１８）が無段的に変化させられてその変速段において無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎ_IN／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比とに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。

例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ_１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。

例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」よりも小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、図２の係合作動表の第５速ギヤ段に示されるように第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度であるトータル変速比γＴが得られる。

図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジンの回転速度を示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。

また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０にギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。

上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジンに連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２との交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。

例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態となっており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速に拘束されて略一定である場合には、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわちエンジン回転速度が上昇或いは下降させられる。

また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度と同じ回転速度とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度と同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、直線Ｌ０は図３に示す状態とされ、エンジン回転速度よりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ_１８が回転させられる。

また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

自動変速部２０では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度と同じ回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点を通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合されることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が決まる。

また、差動部１１において直線Ｌ０が図３に示す状態とされてエンジン回転速度よりも高い回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、図３に示すように、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の出力軸２２の回転速度が示される。

図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号およびその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。

上記電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチからエンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジンの回転速度であるエンジン回転速度を表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構１０を有段変速として機能させるために動力分配機構１６を定変速状態に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために動力分配機構１６を無段変速状態に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度を表す信号などが、それぞれ供給される。また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジンの点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、動力分配機構１６や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために図示しない油圧制御回路に含まれる電磁弁を作動させるための駆動指令信号、上記油圧制御回路の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。

図５は、手動変速操作装置であるシフト操作装置４６の一例を示す図である。シフト操作装置４６は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー４８を備えている。そのシフトレバー４８は、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の何れもが係合されないような変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または前進手動変速ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各ポジションにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。また、「Ｄ」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。

上記「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションに操作されることにより、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー４８の操作に応じて変更される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー４８がそれらのアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかに切り換えられる。例えば、「Ｍ」ポジションにおける「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、変速機構１０の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変速範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速部２０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー４８は、スプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置４６には、シフトレバー４８の各シフトポジションを検出するための図示しないシフトポジションセンサが備えられており、そのシフトレバー４８のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置４０へ出力する。

図６は、車速Ｖおよび出力トルクＴ_ＯＵＴ を変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行するための変速線図である。図６に示されるように、エンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴ_ＯＵＴ域すなわち低エンジントルク域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。

図７は、上記変速機構１０の一部を説明するための要部断面図である。図７に示されるように、変速機構１０のケース１２内には、自動変速部２０の入力部材として機能する伝達軸１８（伝達部材１８）を回転中心として、その伝達軸１８の外周側に第２電動機Ｍ２が配設されている。なお、本実施例の第２電動機Ｍ２が、本発明の電動機に対応している。

伝達軸１８は、図７において図示しない第１遊星歯車装置２４の第１リングギヤＲ１に連結され、動力分配機構１６によって無段的に変速された回転を自動変速部２０に伝達する。第２電動機Ｍ２は、伝達軸１８に駆動力を出力するためのものであり、ステータ６０（固定子）と、ロータ６２（回転子）と、そのロータ６２と一体的に回転するロータ支持軸６４（回転軸）とからなる。ステータ６０は、図示しないボルトによって非回転部材であるケース１２に回転不能に固定されており、ステータ６０の軸心方向両端には、そのステータ６０の端面から軸心方向に突き出し、且つ周方向に連続的に連なる環状のコイルエンド６６が形成されている。ロータ６２は、ステータ６０の内周側に位置させられて軸心Ｃまわりに回転可能に支持されている。また、この第２電動機Ｍ２と自動変速部２０との間には、ケース１２を構成する円板状の側壁部７０が設けられており、その側壁部７０の内周側の一端から伝達軸１８と平行に自動変速部２０側に向かって伸びる円筒部７２と、側壁部７０の内周側の他端から第２電動機Ｍ２側に突き出す環状の環状突起７４とが形成されている。この環状突起７４の内周面には、ベアリング７６が嵌め着けられており、第２電動機Ｍ２のロータ支持軸６４は、そのベアリング７６を介して側壁部７０に相対回転可能に支持されている。なお、ロータ支持軸６４は、図７には図示されていない側の内周部において、伝達軸１８とスプライン嵌合されており、伝達軸１８と一体的に回転させられる。なお、本実施例のケース１２が、本発明のケース壁に対応している。

上記コイルエンド６６の外周側には、そのコイルエンド６６と軸心方向の位置が径方向に重なるように、連続的に連なる環状の外周環状油管７８が設けられており、この外周環状油管７８の円周上の位置には、外周環状油管７８を支持し且つ外周環状油管７８に冷却油を供給するために、側壁部７０から軸心方向に突き出す複数本の外周柱状油管８０に接続されている。これより、外周柱状油管８０は、側壁部７０内に形成されている冷却油路８２と連通される。この冷却油路８２は、側壁部７０の径方向内側に向かって形成され、円筒部７２内に軸心Ｃと平行に形成されている冷却油路８４に連通されている。

図８は、外周環状油管７８と外周柱状油管８０との接続部を拡大したものである。外周柱状油管８０は、外周環状油管７８に冷却油を供給するためのものであり、外周環状油管７８の円周上に複数本接続されている。外周環状油管７８の内周側には、周方向に複数個の放出孔８６が形成されており、外周環状油管７８の内周側に配置されているコイルエンド６６の外周面に向かって冷却油を放出する。また、外周柱状油管８０にも同様に放出孔８８が形成されており、コイルエンド６６に向かって冷却油を放出する。なお、放出孔８６、８８は、図９に示されるように、比較的小径の孔に形成されると共に、油管７８、８０内から冷却油が放出されるにつれて開口面積が増加する方向の斜面８９を有し、矢印で示されるように放射状に放出されることで、冷却油が拡散されることにより霧状に散布するための噴射構造を備えている。これにより、冷却油は放射状に散布され、コイルエンド６６の外周一面に行き渡るようになっている。

図７に戻り、コイルエンド６６の内周側には、そのコイルエンド６６と軸心方向の位置が径方向に重なるように、連続的に連なる環状の内周環状油管９０が設けられており、この内周環状油管９０の円周上の位置には、内周環状油管９０を支持し且つ内周環状油管９０を冷却するために、側壁部７０から軸心方向に突き出す複数本の内周柱状油管９２に接続されている。これより、内周柱状油管９２は、側壁部７０内に形成されている冷却油路８２と連通される。

図１０は、内周環状油管９０と内周柱状油管９２との接続部を拡大したものである。内周柱状油管９２は、外周環状油管９０に冷却油を供給するためのものであり、内周環状油管９０の円周上に複数本接続されている。内周環状油管９０の外周側には、周方向に複数個の放出孔９４が形成されており、内周環状油管９０の外周側に配置されているコイルエンド６６の内周面に向かって冷却油を放出する。また、内周柱状油管９２にも同様に放出孔９６が形成されており、コイルエンド６６に向かって冷却油を放出する。なお、放出孔９４、９６は、前述した放出孔８６、８８と同様に、比較的小径の孔に形成されると共に、油管９０、９２内から冷却油が放出されるにつれて開口面積が増加する方向の斜面８９を有する噴射構造を備えている。これにより、冷却油は放射状に散布され、コイルエンド６６の内周一面に行き渡るようになっている。

図１１は、図７の外周環状油管８０、内周環状油管９２、およびコイルエンド６６を矢印Ａ方向から見た矢視図である。コイルエンド６６の外周側に位置する外周環状油管７８には、円周上に複数本（本実施例では６本）の外周柱状油管８０が接続されており、外周柱状油管８０は、車両に対して鉛直方向上部に多く配設されている。具体的には、軸心Ｃに対して上方側では５箇所設けられているのに対して、下方側では１箇所設けられているだけとなっている。また、外周環状油管７８に形成されている複数個の放出孔８６は、外周環状油管７８のうち、鉛直方向上部の位置ほど多く形成されている。具体的には、軸心Ｃに対して上方側では６箇所形成されているのに対して、下方側では４箇所の形成となっている。なお、本実施例では、複数個の放出孔８６は、外周環状油管７８の鉛直方向上部に位置する孔径ほど大きい孔径を有している。

一方、コイルエンド６６の内周側に位置する内周環状油管９０には、円周上に複数本（本実施例では６本）の内周柱状油管９２が設けられており、車両に対して鉛直上方に向かうにつれて隣接する内周柱状油管９２の角度間隔が狭くなっている。また、内周環状油管９０に形成されている放出孔９４は、内周環状油管９０のうち、鉛直方向上部の位置ほど多く形成されている。なお、本実施例では、複数個の放出孔９４は、内周環状油管９０の鉛直方向上部に位置する孔径ほど大きい孔径を有している。

次に、このように構成される変速機構１０の冷却装置９５の作動について説明する。本発明の冷却装置９５は、外周環状油管７８、外周柱状油管８０、内周環状油管９０、内周柱状油管９２、および側壁部７０内に形成されている冷却油路８２、８４などによって主に構成されている。

冷却油は伝達軸１８内に形成されている軸内油路９８から冷却油路８４および冷却油路８２を通って、外周柱状油管８０および内周柱状油管９２に冷却油が供給される。外周柱状油管８０に供給された冷却油は、外周環状油管７８に供給されると共に、一部は放出孔８８からコイルエンド６６に向かって放出される。放出孔８８から放出された冷却油は霧状に散布され、コイルエンド６６の側面側に重点的に付着し、コイルエンド６６を冷却する。また、外周環状油管７８に供給された冷却油は、外周環状油管７８に形成された放出孔８６からコイルエンド６６に向かって霧状に散布され、コイルエンド６６の外周側に付着し、コイルエンド６６の外周側を主に冷却する。なお、外周環状油管７８は、軸心方向に対して比較的ステータ６０側に配置されているため、コイルエンド６６の根元側まで冷却可能となっている。さらに、外周環状油管７８の放出孔８６は、車両に対して鉛直方向上部に向かうに従って形成される放出孔８６の数が多く、且つ孔径が大きくなっているため、コイルエンド６６の鉛直方向上部の方が多くの冷却油が供給される。

一方、内周柱状油管９２に供給された冷却油は、内周環状油管９０に供給されると共に、一部は放出孔９６からコイルエンド６６に向かって放出される。放出孔９６から放出された冷却油はコイルエンド６６に向かって霧状に散布され、コイルエンド６６の側面側に重点的に付着し、コイルエンド６６を冷却する。また、内周環状油管９０に供給された冷却油は、内周環状油管９０に形成された放出孔９４から霧状に散布され、コイルエンド６６の内周側に付着し、コイルエンド６６の内周側を主に冷却する。また、内周環状油管９０の放出孔９４は、車両に対して鉛直方向上部に向かうに従って形成される放出孔９４の数が多く、且つ孔径が大きくなっているため、コイルエンド６６の上方側の方が多くの冷却油が供給される。

ここで、コイルエンド６６の鉛直上方側に供給された冷却油はコイルエンド６６の上部側を冷却したあと、重力によって落下し、鉛直下部側に位置するコイルエンド６６を冷却する。これにより、冷却油が効率よく活用され、冷却油の供給量を最小限に抑制させる構造となっている。また、外周環状油管７８に形成されている放出孔８６の方が、内周環状油管９０に形成されている放出孔９４に比べて孔径が大きく形成されており、表面積の大きいコイルエンド６６の外周側に多くの冷却油が供給され、コイルエンド６６が効率よく冷却される構造となっている。

上述のように、本実施例によれば、冷却装置９５は、コイルエンド６６に沿った略環状の外周環状油管７８および内周環状油管９０を備えており、それらの環状油管７８、９０には、冷却油をコイルエンド６６に向かって放出するための複数個の放出孔８６、９４が形成されているため、コイルエンド６６の外周側および内周側に冷却油を供給することができる。また、放出孔８６、９４は特に部品を増やすことなく好適に設定することができるため、コイルエンド６６の周方向に対しても均等に冷却油を供給することができる。このように、コイルエンド６６全体に冷却油を供給することができるため、高温下で冷却油の粘度が低い状態であっても冷却性能を確保することができる。

また、前述の実施例によれば、外周環状油管７８に形成されている放出孔８６からコイルエンド６６の外周側に向かって冷却油が放出されるため、コイルエンド６６の外周側が主に冷却される。この外周環状油管７８は、特に複雑な部材を用いることなく構成することができるため、部品点数の増大を抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、内周環状油管９０に形成されている放出孔９４からコイルエンド６６の内周側に向かって冷却油が放出されるため、コイルエンド６６の内周側が主に冷却される。この内周環状油管９０は、特に複雑な部材を用いることなく構成することができるため、部品点数の増大を抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、外周環状油管７８および内周環状油管９０に形成されている放出孔８６、９４は、それら環状油管７８、９０の鉛直方向上部に多く形成されているため、コイルエンド６６の上方側に多くの冷却油が供給される。これにより、コイルエンド６６の上方側は好適に冷却され、また、コイルエンド６６の上方側から供給された冷却油は自重によって落下することで、コイルエンド６６の下方側に供給され、コイルエンド６６の下方においてもその落下した冷却油によって、冷却される。このように、冷却油が効率よく供給され、冷却油の供給量を最小限に抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、外周環状油管７８および内周環状油管９０の鉛直方向上部に形成されている放出孔８６、９４の孔径の方が、鉛直方向下部に形成されている放出孔８６、９４の孔径よりも大きく形成されているため、コイルエンド６６の鉛直方向上部側に多くの冷却油が供給される。これにより、コイルエンド６６の上部側は好適に冷却され、また、コイルエンド６６の上方側から供給された冷却油は自重によって落下することで、コイルエンド６６の下部側に供給され、コイルエンド６６の下部においてもその落下した冷却油によって、冷却される。このように、冷却油が効率よく供給され、冷却油の供給量を最小限に抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、外周環状油管７８に形成されている放出孔８６の方が内周環状油管９０に形成されている放出孔９４に比べて放出孔の孔径が大きく形成されているため、コイルエンド６６の外周側に多くの冷却油が供給される。コイルエンド６６は内周側に比べて外周側の方が表面積が大きいため多量の冷却油が必要であり、このような構成にすることで、冷却油の供給量を好適に配分することができる。

また、前述の実施例によれば、外周および内周環状油管７８、９０には、これら環状油管７８、９０を支持し且つそれら環状油管７８、９０に冷却油を供給するために側壁部７０から軸心方向に突き出す複数本の外周および内周柱状油管８０、９２が接続されているため、比較的複雑な部材を設けることもなく、安定して冷却油を外周および内周環状油管７８、９０に供給することができる。

また、前述の実施例によれば、柱状油管８０、９２には、コイルエンド６６に向かって放出するための放出孔８８、９６が形成されているため、この放出孔８８、９６によって、環状油管７８、９０に形成されている放出孔８６、９４からでは供給されにくいコイルエンド６６の側面にも冷却油を供給することができる。

また、前述の実施例によれば、放出孔（８６、８８、９４、９６）には、出口側に向かうに従って、開口面積が増加する方向の傾斜８９が形成されているため、冷却油が放射状に散布され、たとえば登坂走行時などの走行条件において、冷却油が特定の部位にしか供給されないなどの弊害を抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、柱状油管８０、９２は、コイルエンド６６と隣り合う側壁部７０に形成されている冷却油路８２と連通されているため、特に複雑な部材を追加することなく柱状油管８０、９２に冷却油を供給することができ、部品点数の増大を抑制することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は、本発明の他の実施例における車両用動力伝達装置９９の一部を構成する変速機構１００の構成を説明する骨子図である。図１３は、その変速機構１００の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組合せを示す係合表、図１４は、その変速機構１００の変速作動を説明する共線図である。

変速機構１００は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されいる前進３段の自動変速部１０２とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を有している。自動変速部１０２は、例えば「０．５３２」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第３キャリヤＣＡ３は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されている。

このように、自動変速部１０２内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部１０２の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部１０２との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

また、この自動変速部１０２は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材回転速度Ｎ_１８／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図１２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第３速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「２．３９３」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。なお、図１２の係合作動表に示されている第４速ギヤ段における自動変速部１０２の係合装置の係合作動は第３速ギヤ段と同じである。

以上のように構成された変速機構１００において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部１０２とで無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部１０２とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。

具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部１０２が有段変速機として機能することにより、自動変速部１０２の少なくとも１つの変速段に対して自動変速部１０２に入力される回転速度（以下、自動変速部１０２の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられてその変速段において無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１００の総合変速比γＴが無段階に得られ、変速機構１００において無段変速機が構成される。

例えば、図１２の係合作動表に示される自動変速部１０２の第１速ギヤ段乃至第３速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ_１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１００全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第３速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１００のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１００において有段変速機と同等の状態が構成される。

例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図１２の係合作動表に示されるように自動変速部１０２の第１速ギヤ段乃至第３速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１００のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部１０２の第３速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、図１２の係合作動表の第４速ギヤ段に示されるように第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度であるトータル変速比γＴが得られる。

図１４は、差動部１１と自動変速部１０２とから構成される変速機構１００において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。

図１４における自動変速部１０２の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速部１０２において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速部１０２の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

自動変速部１０２では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転速度が差動部１１から第７回転要素ＲＥ７に入力されると、図１３に示すように、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより、第７回転要素ＲＥ７（Ｒ２）の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５（ＣＡ３）の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示される。

また、差動部１１において直線Ｌ０が図１４に示す状態とされてエンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも高い回転速度が差動部１１から第７回転要素ＲＥ７に入力されると、図１４に示すように、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。

本実施例においても、変速機構１００は差動部１１と自動変速部１０２とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例の外周環状油管７８および内周環状油管９０は、それぞれ円環状の形状を有していたが、必ずしも完全な円還形状とする必要はなく、たとえば環状油管７８、９０の鉛直方向下部を一部省略した円弧状の形状にして実施することもできる。このようにすると、環状油管７８、９０の下部の一部が省略されることで、コイルエンド６６の下部に十分に冷却油が供給されないが、コイルエンド６６の鉛直上方から落下する冷却油がコイルエンド６６の下方に供給されるため、その冷却油によって冷却が可能となる。

また、前述の実施例では、冷却装置９５は第２電動機Ｍ２にのみ設けられているが、第１電動機Ｍ１に設けることも可能であり、また、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の両方に設けて実施することもできる。

また、前述の実施例では、外周環状油管７８の放出孔８６の孔径の方が、内周環状油管９０の放出孔９４の孔径よりも大きく形成されているが、必ずしも放出孔８６の孔径を大きく形成する必要はなく、同じ孔径であっても本発明は実施することができる。

また、前述の実施例では、環状油管７８、９０の鉛直方向上部に形成されている放出孔８６、９４の数が、鉛直方向下部と比べて多くなっているが、必ずしも鉛直方向上部の放出孔８６、９４の数を多くする必要はなく、放出孔８６、９４を周方向に等角度間隔に配置させても、本発明は成立する。

また、前述の実施例では、環状油管７８、９０には、それぞれ周方向に複数個の放出孔８６、９４が形成されているが、必ずしも複数個形成する必要はなく、１つの放出孔８６、９４であっても構わない。ただし、コイルエンド６６全体を冷却するため、環状油管７８、９０の鉛直上方側に設けるのが望ましい。

また、前述の実施例では、放出孔（８６、８８、９４、９６）は、それぞれ斜面８９を有することで霧状に散布される噴射構造となっているが、噴射構造は本実施例に限られるものではなく、霧状に散布されるものであれば他の形式の噴射構造であっても構わない。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。

また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。

また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。

また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、１０２が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達部（変速機）が設けられていてもよい。このように、自動変速部２０、１０２とは別の形式の動力伝達部が設けられる場合には、動力伝達経路を動力伝達可能状態と動力伝達遮断状態とに切り換え可能な係合装置は、差動部１１から動力伝達部への動力伝達経路や動力伝達部から駆動輪への動力伝達経路に設けられる。

また、前述の実施例では、自動変速部２０、１０２は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、１０２が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０、１０２とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。

また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例のシフト操作装置４６は、複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー４８を備えていたが、そのシフトレバー４８に替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったが変速段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速変速段が変速段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０、１０２では変速段が切り換えられて変速が実行される。例えば、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れかがシフトレバー４８の操作に応じて設定される。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。 図１の動力伝達装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図１の動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。 図１の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 手動変速操作装置であるシフト操作装置の一例を示す図である。 車両用動力伝達装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。 車両用動力伝達装置の一部を説明するための要部断面図である。 図７の外周環状油管と外周柱状油管との接続部を拡大したものである。 図８の放出孔を拡大した断面図である。 図７の内周環状油管と内周柱状油管との接続部を拡大したものである。 図７の外周環状油管、内周環状油管、およびコイルエンドを矢印Ａ方向から見た矢視図である。 本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。 図１１の動力伝達装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表であって、図２に相当する図である。 図１１の動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図３に相当する図である。

符号の説明

８、９９：車両用動力伝達装置 １２：ケース（ケース壁） ６０：ステータ ６２：ロータ ６６：コイルエンド ７０：側壁部 ７８：外周環状油管 ８０：外周柱状油管 ８２：冷却油路 ８６：放出孔 ８８：放出孔 ９０：内周環状油管 ９２：内周柱状油管 ９４：放出孔 ９６：放出孔 Ｍ２：第２電動機（電動機）

Claims (9)

1. 電動機と、該電動機を冷却するための冷却装置とを備えた車両用動力伝達装置であって、
   前記電動機は、非回転部材であるケース壁に回転不能に固定されたステータと、該ステータの端面から軸心方向に突き出し、且つ周方向に連続的に連なる環状のコイルエンドと、該ステータの内周側に位置させられて軸心まわりに回転可能に支持されたロータとを備え、
   前記冷却装置は、前記コイルエンドの周方向に沿って連続的に連なる環状の油管を備えており、該油管には、該油管内の冷却油を前記コイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されており、
   前記環状の油管は、前記コイルエンドの内周側において軸心方向の位置が径方向に重なるように配設された内周環状油管であり、前記放出孔は、該内周環状油管の外周側に形成されていることを特徴とする車両用動力伝達装置の冷却装置。
2. 前記環状の油管は、前記コイルエンドの外周側において軸心方向の位置が径方向に重なるように配設された外周環状油管を更に含み、前記放出孔は、該外周環状油管の内周側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
3. 前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて多く形成されていることを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の冷却装置。
4. 前記放出孔は、前記環状の油管において前記電動機の軸心に対して上方側の方が、該軸心に対して下方側に比べて大きい孔径を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
5. 前記冷却装置は、前記外周環状油管に形成されている放出孔の方が前記内周環状油管に形成されている放出孔に比べて孔径が大きく形成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
6. 前記環状の油管には、前記ロータを回転可能に支持する側壁部を有して前記電動機を収容するケースを含み、該環状の油管を支持し且つ該環状の油管に冷却油を供給するために該側壁部から軸心方向に突き出す複数本の柱状油管が接続されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
7. 前記柱状油管には、前記コイルエンドに向かって放出するための放出孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
8. 前記放出孔は、前記冷却油を放射状に散布するための噴射構造を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。
9. 前記柱状油管は、前記側壁部内に形成された冷却油路と連通されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の車両用動力伝達装置の冷却装置。

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