JP5200747B2 - Lubricating oil supply device for rotating electrical machines - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機の潤滑油供給装置に関し、特に、ケースに固定されたステータと、ケースにより回転可能に支持された回転電機軸の外周部に連結されたロータとを有し、ロータがステータの径方向内方に配置されている回転電機に潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置に関する。 The present invention relates to a lubricating oil supply device for a rotating electrical machine, and in particular, has a stator fixed to a case and a rotor connected to an outer periphery of a rotating electrical machine shaft rotatably supported by the case, and the rotor is a stator. The present invention relates to a lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to a rotating electrical machine that is disposed radially inward.
ステータとロータとを有する回転電機を備える装置において、ロータの回転軸に軸方向に設けられた軸方向供給通路、および軸方向供給通路と回転電機とを径方向に連通する径方向供給通路を介して回転電機に潤滑油を冷却する技術が知られている。 In an apparatus including a rotating electrical machine having a stator and a rotor, an axial supply passage provided in an axial direction on a rotating shaft of the rotor, and a radial supply passage that communicates the axial supply passage and the rotating electrical machine in a radial direction. A technique for cooling lubricating oil in a rotating electric machine is known.
例えば、特許文献1には、モータ軸に設けられた油流通孔(軸方向供給通路)と、吐出孔(径方向供給通路)とを介して遠心力によってロータやステータに潤滑油を供給する車両用ホイール駆動装置が開示されている。上記特許文献1の車両用ホイール駆動装置では、油流通孔の軸方向の一方側にあるギヤ収納室から潤滑油が流入する。 For example, Patent Document 1 discloses a vehicle that supplies lubricating oil to a rotor and a stator by centrifugal force through an oil circulation hole (axial supply passage) provided in a motor shaft and a discharge hole (radial supply passage). A wheel drive device for a vehicle is disclosed. In the vehicle wheel drive device of Patent Document 1, the lubricating oil flows from the gear storage chamber on one side of the oil circulation hole in the axial direction.
軸方向供給通路の軸方向の一方側から潤滑油が供給される場合、軸方向供給通路の潤滑油の流れ方向である軸流れ方向の上流側(上記一方側)の位置で軸方向供給通路と回転電機とを連通する径方向供給通路に優先的に潤滑油が流れてしまう。例えば、軸方向に沿って径方向供給通路が複数配置されている場合に、軸流れ方向の上流側に位置する径方向供給通路から多くの潤滑油が流れ出してしまう。このため、軸流れ方向の下流側に位置する径方向供給通路まで到達する潤滑油の量が少なくなってしまう。その結果、軸流れ方向の上流側の位置で径方向供給通路を介して回転電機に供給される潤滑油の供給量と下流側の位置で径方向供給通路を介して回転電機に供給される潤滑油の供給量とがアンバランスとなり、回転電機を均等に冷却することが困難となる虞がある。 When the lubricating oil is supplied from one axial side of the axial supply passage, the axial supply passage is located at the upstream side (the one side) in the axial flow direction that is the lubricating oil flow direction of the axial supply passage. Lubricating oil preferentially flows through the radial supply passage that communicates with the rotating electrical machine. For example, when a plurality of radial supply passages are arranged along the axial direction, a large amount of lubricating oil flows out from the radial supply passage located on the upstream side in the axial flow direction. For this reason, the amount of lubricating oil reaching the radial supply passage located downstream in the axial flow direction is reduced. As a result, the amount of lubricating oil supplied to the rotating electrical machine via the radial supply passage at the upstream position in the axial direction and the lubrication supplied to the rotating electrical machine via the radial supply passage at the downstream position. There is a possibility that it becomes difficult to cool the rotating electrical machine evenly because the supply amount of oil becomes unbalanced.
軸方向供給通路の軸方向の一方側から潤滑油が供給される場合に、径方向供給通路を介して回転電機に供給される潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなることを抑制できることが望まれている。 When lubricating oil is supplied from one axial side of the axial supply passage, the supply amount of the lubricating oil supplied to the rotating electrical machine via the radial supply passage can be prevented from being unbalanced in the axial direction. Is desired.
本発明の目的は、ケースに固定されたステータと、ケースにより回転可能に支持された回転電機軸の外周部に連結されたロータとを有し、ロータがステータの径方向内方に配置されている回転電機に潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置において、回転電機軸の径方向内方に軸方向に形成された潤滑油の供給路である軸方向供給通路と、軸方向供給通路と回転電機とを径方向に連通する潤滑油の供給路である径方向供給通路とを備え、軸方向供給通路に、軸方向の一方側から潤滑油が供給される場合に、径方向供給通路を介して回転電機に供給される潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなることを抑制できる回転電機の潤滑油供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to have a stator fixed to a case and a rotor connected to an outer peripheral portion of a rotating electrical machine shaft that is rotatably supported by the case, and the rotor is disposed radially inward of the stator. In a lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to a rotating electrical machine, an axial supply path that is a lubricating oil supply path formed in an axial direction radially inward of the rotating electrical machine shaft, and an axial supply path When the lubricating oil is supplied to the axial supply passage from one side in the axial direction, the radial supply passage is provided. It is providing the lubricating oil supply apparatus of a rotary electric machine which can suppress that the supply amount of the lubricating oil supplied to a rotary electric machine via an axial becomes imbalance in an axial direction.
本発明の回転電機の潤滑油供給装置は、ケースに固定されたステータと、前記ケースにより回転可能に支持された回転電機軸の外周部に連結されたロータとを有し、前記ロータが前記ステータの径方向内方に配置されている回転電機に潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置であって、前記回転電機軸の内部には、軸方向に沿って孔部が形成されており、前記回転電機軸に形成され、前記孔部と前記回転電機とを径方向に連通する回転電機軸径方向連通路と、前記孔部に配置され、内部に軸方向の前記潤滑油の供給路である軸方向供給通路が形成された供給管と、前記供給管に形成され、前記軸方向供給通路と前記孔部とを径方向に連通する供給管径方向連通路とを備え、前記軸方向供給通路には、前記軸方向の一方側から前記潤滑油が供給され、前記軸方向において、前記供給管径方向連通路の設置範囲と、前記回転電機軸径方向連通路の設置範囲とは、重なっており、前記軸方向供給通路の前記潤滑油の流れ方向である軸流れ方向の上流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記軸流れ方向と直交する方向の幅が、前記軸流れ方向の下流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記幅と比較して狭いことを特徴とする。 A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention includes a stator fixed to a case, and a rotor connected to an outer peripheral portion of a rotating electrical machine shaft rotatably supported by the case, wherein the rotor is the stator. A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to a rotating electrical machine that is disposed radially inward, wherein a hole is formed along the axial direction inside the rotating electrical machine shaft. A rotary electric machine axial radial communication path formed in the rotary electric machine shaft and communicating the hole and the rotary electric machine in a radial direction, and disposed in the hole, the axial supply passage for the lubricating oil in the axial direction A supply pipe in which an axial supply passage is formed, and a supply pipe radial communication path formed in the supply pipe and communicating the axial supply passage and the hole portion in a radial direction. The lubricating oil is supplied to the supply passage from one side in the axial direction. Is fed in the axial direction, said the installation range of the supply pipe radial direction communicating channel, the the installation range of the rotary electric machine shaft radial direction communicating channel is overlapped and, the flow direction of the lubricating oil in said axial supply passage The width in the direction perpendicular to the axial flow direction in the supply pipe radial communication path that connects the axial supply passage and the hole at a position upstream of the axial flow direction is downstream of the axial flow direction. It is characterized in that it is narrower than the width in the supply pipe radial direction communication path that communicates the axial direction supply path and the hole at a position on the side .
本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記軸流れ方向の上流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路の鉛直方向の下端が、前記軸流れ方向の下流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路の鉛直方向の下端と比較して、鉛直方向上方の位置にあることを特徴とする。 In the lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention, the lower end in the vertical direction of the supply pipe radial direction communication path that communicates the axial supply path and the hole at a position upstream of the axial flow direction, Compared with the lower end in the vertical direction of the supply pipe radial communication path that communicates the axial supply path and the hole at a position downstream of the axial flow direction, the vertical position is an upper position. To do.
本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記軸流れ方向において、前記供給管径方向連通路の数が一つであることを特徴とする。 In the lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention, the number of the supply pipe radial direction communication paths is one in the axial flow direction.
本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記回転電機は、車両の動力伝達装置の一部を構成しており、前記ケース内には、前記車両の駆動源と駆動軸との間で動力を伝達する回転部材と、前記回転部材の鉛直方向下方に形成された前記潤滑油の貯留部とが設けられており、前記回転部材の回転により前記貯留部から送り出された前記潤滑油が、前記軸方向供給通路を含む前記動力伝達装置の各部に供給されることを特徴とする。 In the lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention, the rotating electrical machine constitutes a part of a power transmission device of a vehicle, and the case includes power between the drive source and the drive shaft of the vehicle. And a lubricating oil reservoir formed vertically below the rotating member, and the lubricating oil fed from the reservoir by rotation of the rotating member is It supplies to each part of the said power transmission device containing an axial direction supply channel | path.
本発明の回転電機の潤滑油供給装置は、ケースに固定されたステータと、前記ケースにより回転可能に支持された回転電機軸の外周部に連結されたロータとを有し、前記ロータが前記ステータの径方向内方に配置されている回転電機に潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置であって、前記回転電機軸の内部には、軸方向に沿って孔部が形成されており、前記回転電機軸に形成され、前記孔部と前記回転電機とを径方向に連通する回転電機軸径方向連通路と、前記孔部に配置され、内部に軸方向の前記潤滑油の供給路である軸方向供給通路が形成された供給管と、前記供給管に形成され、前記軸方向供給通路と前記孔部とを径方向に連通する供給管径方向連通路とを備え、前記軸方向供給通路には、前記軸方向の一方側から前記潤滑油が供給され、前記軸方向において、前記供給管径方向連通路の設置範囲と、前記回転電機軸径方向連通路の設置範囲とは、重なっており、前記軸方向供給通路の前記潤滑油の流れ方向である軸流れ方向の上流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記軸流れ方向と直交する方向の幅が、前記軸流れ方向の下流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記幅と比較して狭い。 A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention includes a stator fixed to a case, and a rotor connected to an outer peripheral portion of a rotating electrical machine shaft rotatably supported by the case, wherein the rotor is the stator. A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to a rotating electrical machine that is disposed radially inward, wherein a hole is formed along the axial direction inside the rotating electrical machine shaft. A rotary electric machine axial radial communication path formed in the rotary electric machine shaft and communicating the hole and the rotary electric machine in a radial direction, and disposed in the hole, the axial supply passage for the lubricating oil in the axial direction A supply pipe in which an axial supply passage is formed, and a supply pipe radial communication path formed in the supply pipe and communicating the axial supply passage and the hole portion in a radial direction. The lubricating oil is supplied to the supply passage from one side in the axial direction. Is fed in the axial direction, said the installation range of the supply pipe radial direction communicating channel, the the installation range of the rotary electric machine shaft radial direction communicating channel is overlapped and, the flow direction of the lubricating oil in said axial supply passage The width in the direction perpendicular to the axial flow direction in the supply pipe radial communication path that connects the axial supply passage and the hole at a position upstream of the axial flow direction is downstream of the axial flow direction. It is narrower than the width of the supply pipe radial direction communication path that connects the axial direction supply path and the hole at the side position .
これにより、軸流れ方向の上流側において、径方向供給通路を介して回転電機に潤滑油の多くが流出してしまうことを抑制し、軸流れ方向の下流側の径方向供給通路まで適切な量の潤滑油を到達させることが可能となる。よって、径方向供給通路を介して回転電機に供給される潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなることを抑制することができる。 As a result, on the upstream side in the axial flow direction, it is possible to prevent a large amount of lubricating oil from flowing out to the rotating electrical machine via the radial supply passage, and an appropriate amount to the downstream radial supply passage in the axial flow direction. It is possible to reach the lubricating oil. Therefore, the supply amount of the lubricating oil supplied to the rotating electrical machine via the radial supply passage can be prevented from being unbalanced in the axial direction.
以下、本発明の回転電機の潤滑油供給装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態)
図1から図4を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ケースに固定されたステータと、ケースにより回転可能に支持された回転電機軸の外周部に連結されたロータとを有し、ロータがステータの径方向内方に配置されている回転電機に潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置に関する。
(Embodiment)
The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. This embodiment has a stator fixed to a case and a rotor connected to the outer peripheral portion of a rotating electrical machine shaft that is rotatably supported by the case, and the rotor is disposed radially inward of the stator. The present invention relates to a lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to the rotating electrical machine.
本実施形態の動力伝達装置(図3の符号100参照)では、トランスアクスルの潤滑油をモータジェネレータ(図3の符号9参照)の軸心(孔部、図3の符号51参照)へ供給し、冷却・潤滑を確保する。軸心へ潤滑油を供給するボス部(図3の符号54参照)は、側面部の肉を鋳造により抜き取り、切欠き穴(供給管径方向連通路、図3の符号57参照)をあけた構造となっている。供給管径方向連通路57は、潤滑油の流れ方向の下流側(図3の右側)へ向かうに連れて徐々に広がっている。このため、ボス部54の内部を流れる潤滑油は、下流側へ流れる際に、供給管径方向連通路57に沿って、軸心部分へ徐々に溢れ出す。これにより、軸心部へ均等に潤滑油を流し、軸心内部左右(上流側と下流側)への均等なオイル分配が可能になる。
In the power transmission device of the present embodiment (see
図1は、この発明の一実施形態が適用されたFF(フロントエンジンフロントドライブ;エンジン前置き前輪駆動)形式のハイブリッド車の動力伝達装置100を示すスケルトン図である。図1において、1はエンジン(駆動源)であり、このエンジン1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。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a FF (front engine front drive; engine front front wheel drive) type hybrid vehicle
この実施形態においては、便宜上、エンジン1としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン1は、燃料の燃焼によりクランクシャフト2から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト2は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト2の後端部にはフライホイール3が形成されている。
In this embodiment, the case where a gasoline engine is used as the engine 1 will be described for convenience. The engine 1 is a device that outputs power from the
エンジン1の外壁には、中空のトランスアクスルケース(ケース)4が取り付けられている。トランスアクスルケース4は、エンジン側ハウジング70と、エクステンションハウジング71と、エンドカバー72とを有している。これらエンジン側ハウジング70およびエクステンションハウジング71およびエンドカバー72は、アルミニウムなどの金属材料を成形加工したものである。また、エンジン側ハウジング70の一方の開口端73とエンジン1とが接触した状態で、エンジン1とエンジン側ハウジング70とが相互に固定されている。
A hollow transaxle case (case) 4 is attached to the outer wall of the engine 1. The transaxle case 4 has an
また、エンジン側ハウジング70とエンドカバー72との間に、エクステンションハウジング71が配置されている。さらに、エンジン側ハウジング70の他方の開口端74と、エクステンションハウジング71の一方の開口端75とが接触した状態で、エンジン側ハウジング70とエクステンションハウジング71とが相互に固定されている。さらにまた、エクステンションハウジング71の他方の開口端76を塞ぐようにエンドカバー72が取り付けられて、エンドカバー72とエクステンションハウジング71とが相互に固定されている。
An
トランスアクスルケース4の内部G1には、インプットシャフト(入力軸)5、第1のモータジェネレータ6、動力合成機構7、変速機構8、第2のモータジェネレータ(回転電機)9が設けられている。インプットシャフト5はクランクシャフト2と同心状に配置されている。インプットシャフト5におけるクランクシャフト2側の端部には、クラッチハブ10がスプライン嵌合されている。
Inside the transaxle case 4, an input shaft (input shaft) 5, a
トランスアクスルケース4内には、フライホイール3とインプットシャフト5との動力伝達状態を制御するクラッチ11が設けられている。また、フライホイール3とインプットシャフト5との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構12が設けられている。第1のモータジェネレータ6は、インプットシャフト5の外側に配置され、第2のモータジェネレータ9は、第1のモータジェネレータ6よりもエンジン1から遠い位置に配置されている。
In the transaxle case 4, a clutch 11 that controls the power transmission state between the flywheel 3 and the
すなわち、エンジン1と第2のモータジェネレータ9との間に第1のモータジェネレータ6が配置されている。第1のモータジェネレータ6および第2のモータジェネレータ9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。第1のモータジェネレータ6および第2のモータジェネレータ9としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。第1のモータジェネレータ6および第2のモータジェネレータ9に電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。
That is, the
第1のモータジェネレータ6の配置位置および第1のモータジェネレータ6の構成を具体的に説明する。エンジン側ハウジング70の内面には、エンジン1側に向けて延ばされ、ついで、インプットシャフト5側に向けて延ばされた隔壁77が形成されている。さらに、隔壁77に対してケースカバー78が固定されている。このケースカバー78は、エンジン1から離れる方向に延ばされ、ついで、インプットシャフト5側に向けて延ばされた形状を有している。そして、隔壁77とケースカバー78とにより取り囲まれた空間G2に、第1のモータジェネレータ6が配置されている。第1のモータジェネレータ6は、トランスアクスルケース4側に固定されたステータ13と、回転自在なロータ14とを有している。ステータ13は、隔壁77に固定された鉄心15と、鉄心15に巻かれたコイル16とを有している。
The arrangement position of the
ステータ13およびロータ14は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、インプットシャフト5の軸線方向に積層されている。そして、インプットシャフト5の軸線方向における第1のモータジェネレータ6のコイル16の両端間が、インプットシャフト5の軸線方向における第1のモータジェネレータ6の配置領域L1である。一方、インプットシャフト5の外周には、中空シャフト17が取り付けられている。そして、インプットシャフト5と中空シャフト17とが相対回転可能に構成されている。ロータ14は、中空シャフト17の外周側に連結されている。
The
また、動力合成機構(言い換えれば動力分配機構)7は、第1のモータジェネレータ6と第2のモータジェネレータ9との間に設けられている。動力合成機構7は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構7Aを有している。すなわち、遊星歯車機構7Aは、サンギヤ18と、サンギヤ18と同心状に配置されたリングギヤ19と、サンギヤ18およびリングギヤ19に係合するピニオンギヤ20を保持したキャリヤ21とを有している。そして、サンギヤ18と中空シャフト17とが連結され、キャリヤ21とインプットシャフト5とが連結されている。なお、リングギヤ19は、インプットシャフト5と同心状に配置された環状部材(言い換えれば円筒部材)22の内周側に形成されており、この環状部材22の外周側にはカウンタドライブギヤ23が形成されている。
A power combining mechanism (in other words, a power distribution mechanism) 7 is provided between the
第2のモータジェネレータ9は、カウンタドライブギヤ23よりもエンジン1から遠い位置に設けられている。第2のモータジェネレータ9のロータ26がMGシャフト(回転電機軸)45の外周に連結されており、MGシャフト45は車両の幅方向にほぼ水平に配置されている。このMGシャフト45とインプットシャフト5および中空シャフト17とが非同心状に配置されている。
The
すなわち、インプットシャフト5は、MGシャフト45と平行に配置されている。インプットシャフト5における軸方向の一方側(エンドカバー72側)の端部を含む軸方向の一部の領域5tと、MGシャフト45における軸方向の他方側(エンジン1側)の端部を含む軸方向の一部の領域45tとが径方向に互いに対向している。
That is, the
第2のモータジェネレータ9の配置位置および第2のモータジェネレータ9の構成を具体的に説明する。エクステンションハウジング71の内面には、MGシャフト45側に向けて延ばされた隔壁79が形成されている。そして、エクステンションハウジング71と隔壁79とエンドカバー72とにより取り囲まれた空間G3に、第2のモータジェネレータ9が配置されている。
The arrangement position of the
第2のモータジェネレータ9は、トランスアクスルケース4に固定されたステータ25と、回転自在なロータ26とを有している。ステータ25は、鉄心27と、鉄心27に巻かれたコイル28とを有している。ステータ25およびロータ26は、所定肉厚の電磁鋼板を、その厚さ方向に複数枚を積層して構成したものである。なお、複数の電磁鋼板は、MGシャフト45の軸線方向に積層されている。そして、MGシャフト45の軸線方向における第2のモータジェネレータ9のコイル28の両端間が、MGシャフト45の軸線方向における第2のモータジェネレータ9の配置領域L2に相当する。
The
上記のように、第1のモータジェネレータ6と第2のモータジェネレータ9とは、MGシャフト45およびインプットシャフト5ならびに中空シャフト17の軸線方向において異なる位置に配置されている。より具体的には、軸線方向において、第1のモータジェネレータ6の配置領域L1と、第2のモータジェネレータ9の配置領域L2とが、重ならないように、各モータジェネレータの配置位置が設定されている。また、第1のモータジェネレータ6の回転中心(中心軸線)と、第2のモータジェネレータ9の回転中心(中心軸線)とが各シャフトの半径方向に位置ずれしている。
As described above, the
MGシャフト45における動力合成機構7側の端部にはギヤ46が形成(連結)されている。ギヤ46は、はすば歯車であり、カウンタドライブギヤ23と噛み合って(係合して)いる。カウンタドライブギヤ23とギヤ46とは、ギヤ46からカウンタドライブギヤ23に動力が伝達される場合の変速比が“1”より大きくなるように構成されている。これらのギヤ46およびカウンタドライブギヤ23により、変速機構8が構成されている。第2のモータジェネレータ9の動力がMGシャフト45を介してギヤ46に伝達されると、ギヤ46の回転速度が減速されて環状部材22に伝達される。すなわち、第2のモータジェネレータ9のトルクが増幅されて動力合成機構7に伝達される。
A
一方、前記トランスアクスルケース4の内部には、インプットシャフト5と平行なカウンタシャフト34が設けられている。カウンタシャフト34には、カウンタドリブンギヤ35およびファイナルドライブピニオンギヤ36が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ23とカウンタドリブンギヤ35とが係合されている。さらに、トランスアクスルケース4の内部にはデファレンシャル37が設けられており、デファレンシャル37は、デフケース38の外周側に形成されたファイナルリングギヤ(回転部材)39と、デフケース38に対してピニオンシャフト40を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ41と、複数のピニオンギヤ41に係合されたサイドギヤ42と、サイドギヤ42に連結された2本のフロントドライブシャフト(駆動軸)43とを有している。各フロントドライブシャフト43には前輪44が連結されている。このように、トランスアクスルケース4の内部に、変速機構8およびデファレンシャル37を一括して組み込んだ、いわゆるトランスアクスルを構成している。
On the other hand, a
ここで、図2を参照して、トランスアクスルケース4内の各軸の配置について説明する。図2は、動力伝達装置100の軸配置を示す図である。
Here, with reference to FIG. 2, the arrangement | positioning of each axis | shaft in the transaxle case 4 is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing a shaft arrangement of the
各軸5,34,43,45の配置は、次のとおりである。インプットシャフト5を基準として、MGシャフト45はその斜め上方に、カウンタシャフト34は斜め下方に配置されている。フロントドライブシャフト43の中心軸線C5と比較して、カウンタシャフト34の中心軸線C6は、わずかに下方に位置している。カウンタシャフト34の中心軸線C6は、インプットシャフト5の中心軸線C3とフロントドライブシャフト43の中心軸線C5とを結ぶ仮想線L4よりも下方に位置している。MGシャフト45をトランスアクスルケース4内の上部、カウンタシャフト34を下部に配置し、さらに、カウンタドライブギヤ23が、ギヤ46に駆動されるドリブンギヤを兼ねることで、全体として各軸5,34,43,45をコンパクトに配置することができる。これにより、HVの大きな課題であるコスト低減や、車両搭載性の向上、質量低減による燃費向上等の大きなメリットが得られる。
The arrangement of the
各軸5,45,43,34の回転方向は、図2に矢印A3からA6でそれぞれ示した方向である。つまり、フロントドライブシャフト43は、中心軸線C5の下方において図2の左方向に回転し、カウンタシャフト34は、中心軸線C6の下方において図2の右方向に回転する。言い換えると、フロントドライブシャフト43の回転方向とカウンタシャフト34の回転方向とが、それぞれの中心軸線よりも下方の領域で互いに離間する方向である。なお、図示の回転方向は、車両の前進時のものである。また、本実施形態の説明における上下方向とは、特にことわりのない限り、車両に搭載された状態における上下方向(鉛直方向)を意味している。
The rotation directions of the
本実施形態の動力伝達装置100では、トランスアクスルケース4内の下部に溜まった潤滑油は、ファイナルリングギヤ39で掻き揚げられて(矢印Y1参照)トランスアクスルケース4内の上部に設けられたオイルキャッチタンク32に送られる。トランスアクスルケース4内において、ファイナルリングギヤ39の鉛直方向下方には、潤滑油を貯留する貯留部30が形成されている。貯留部30は、トランスアクスルケース4の内壁(側壁および底部)で形成されている。オイルキャッチタンク32は、ファイナルリングギヤ39の上方に設けられている。貯留部30に溜まった潤滑油は、ファイナルリングギヤ39の回転により送り出され、その一部が矢印Y1に示すようにオイルキャッチタンク32に流入する。オイルキャッチタンク32からは、トランスアクスルケース4内の潤滑箇所(被潤滑部)や冷却箇所に向けて適宜の流量で潤滑油が滴下される。
In the
上記のように構成されたハイブリッド車においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪44に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン1、クラッチ11、第1のモータジェネレータ6、第2のモータジェネレータ9が制御される。エンジン1から出力されるトルクを前輪に伝達する場合は、クラッチ11が係合される。すると、クランクシャフト2の動力(言い換えればトルク)がインプットシャフト5を介してキャリヤ21に伝達される。
In the hybrid vehicle configured as described above, the required torque to be transmitted to the
キャリヤ21に伝達されたトルクは、リングギヤ19、環状部材22、カウンタドライブギヤ23、カウンタドリブンギヤ35、カウンタシャフト34、ファイナルドライブピニオンギヤ36、デファレンシャル37を介して前輪44に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジン1のトルクをキャリヤ21に伝達する際に、第1のモータジェネレータ6を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置(図示せず)に充電することもできる。
The torque transmitted to the
さらに、第2のモータジェネレータ9を電動機として駆動させ、その動力を動力合成機構7に伝達することができる。第2のモータジェネレータ9の動力がMGシャフト45を介してギヤ46に伝達されると、ギヤ46の回転速度が減速されて環状部材22に伝達される。すなわち、第2のモータジェネレータ9のトルクが増幅されて動力合成機構7に伝達される。このようにして、エンジン1の動力および第2のモータジェネレータ9の動力が動力合成機構7に入力されて合成され、合成された動力が前輪44に伝達される。つまり、動力合成機構7は、エンジン1の動力、あるいは、第2のモータジェネレータ9の動力のうち少なくともいずれか一方を前輪44に伝達する。
Further, the
本実施形態の動力伝達装置100では、ファイナルリングギヤ39により送り出されてオイルキャッチタンク32に溜まった潤滑油が、第2のモータジェネレータ9へ送られて第2のモータジェネレータ9を潤滑および冷却する。オイルキャッチタンク32に貯留された潤滑油は、図2に矢印Y2で示すように、オイルキャッチタンク32からエンドカバー72を通って第2のモータジェネレータ9の軸心に供給される。
In the
図3は、第2のモータジェネレータ9付近を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the
MGシャフト45は、第一MGシャフト45aと、第二MGシャフト45bとに分割されている。第一MGシャフト45aは、軸方向において第二MGシャフト45bよりもエンドカバー72側(エンジン1から遠い側)に配置されている。第一MGシャフト45aと第二MGシャフト45bとは、スプライン嵌合されており、一体となって回転する。第一MGシャフト45aの外周部には、第2のモータジェネレータ9のロータ26が連結されている。第二MGシャフト45bの外周部には、ギヤ46が形成されている。
The
第一MGシャフト45aは、二つの軸受61,62により回転可能に支持されている。軸受61,62は、軸方向におけるロータ26の一方側と他方側にそれぞれ配置されている。第一MGシャフト45aの軸方向の一端部は、軸受61を介してエンドカバー72により支持されている。第一MGシャフト45aの軸方向の他端部は、軸受62を介して隔壁79により支持されている。
The
第一MGシャフト45aの径方向内方には、軸方向に沿って孔部51が形成されている。孔部51は、第一MGシャフト45aを軸方向に貫通している。言い換えると、第一MGシャフト45aは、中空円筒形状に形成されている。第一MGシャフト45aには、孔部51と第2のモータジェネレータ9とを径方向に連通する二つの回転電機軸径方向連通路52,53が設けられている。回転電機軸径方向連通路52は、ロータ26の軸方向の一端部に配置され、回転電機軸径方向連通路53は、ロータ26の軸方向の他端部に配置されている。回転電機軸径方向連通路52,53は、ロータ26およびステータ25に潤滑油を供給する径方向の供給路である径方向供給通路として機能する。
A
孔部51の径方向内方には、ボス部(供給管)54が配置されている。ボス部54は、中空円筒形状をなしており、エンドカバー72の内壁面(エンジン1側の面)72aにエンドカバー72と一体に形成されている。すなわち、ボス部54は、エンドカバー72の内壁面72aからエンジン1へ向けて突出しており、径方向内方が中空となっている。ボス部54の先端部(エンジン1側の端部)54aは、軸方向において回転電機軸径方向連通路53と同じ位置にある。ボス部54の中空部である軸方向供給通路55は、ボス部54を軸方向に貫通している。
A boss portion (supply pipe) 54 is disposed inwardly in the radial direction of the
軸方向供給通路55には、エンドカバー72を介して潤滑油が供給される。エンドカバー72の上部には、図示しない油路を介してオイルキャッチタンク32(図2参照)から潤滑油が送られる(図3の矢印Y3参照)。エンドカバー72には、オイルキャッチタンク32から送られた潤滑油を軸方向供給通路55に供給するカバー内通路56が形成されている。オイルキャッチタンク32から送られた潤滑油は、カバー内通路56を通って自由落下により軸方向供給通路55に流入する。カバー内通路56は、軸方向供給通路55における軸方向の一端部(エンジン1から遠い側の端部)55aに接続されている。すなわち、軸方向供給通路55には、軸方向の一方側から潤滑油が供給される。
Lubricating oil is supplied to the
ボス部54には、軸方向供給通路55と孔部51とを径方向に連通する供給管径方向連通路57が形成されている。言い換えると、供給管径方向連通路57は、ボス部54の径方向の内方と外方とを連通している。図4は、エンドカバー72側から見た動力伝達装置100の平面図である。図3および図4に示すように、供給管径方向連通路57は、ボス部54の側面に形成されている。図3に示すように、供給管径方向連通路57は、二つの回転電機軸径方向連通路52,53の間の位置に設けられている。言い換えると、軸方向において、供給管径方向連通路57の設置範囲と、回転電機軸径方向連通路52,53の設置範囲とは重なっている。供給管径方向連通路57は、ロータ26およびステータ25に潤滑油を供給する径方向の供給路である径方向供給通路として機能する。
The
図3において、符号Lは、供給管径方向連通路57における軸方向供給通路55の潤滑油の流れ方向(軸流れ方向)と直交する方向の幅(以下、「開口幅」とする)を示す。本実施形態では、供給管径方向連通路57の開口幅Lは、周方向の開口幅を示す。供給管径方向連通路57の開口幅Lは、エンドカバー72に近い側において狭く、エンドカバー72から遠い側において広くされている。言い換えると、軸流れ方向の上流側の位置で軸方向供給通路55と第2のモータジェネレータ9とを連通する供給管径方向連通路57における開口幅Lが、軸流れ方向の下流側の位置で軸方向供給通路55と第2のモータジェネレータ9とを連通する供給管径方向連通路57における開口幅Lと比較して狭い。供給管径方向連通路57は、軸流れ方向の下流側へ向かうに連れて開口幅Lが大きくなるテーパ形状に形成されている。このように供給管径方向連通路57の開口幅Lが設定されていることにより、以下に説明するように、第2のモータジェネレータ9に供給される潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなることが抑制される。
In FIG. 3, a symbol L indicates a width (hereinafter, referred to as “opening width”) of the supply pipe radial
カバー内通路56から軸方向供給通路55に流入した潤滑油が、供給管径方向連通路57に到達すると、軸方向供給通路55から供給管径方向連通路57を介して孔部51に潤滑油が流出する(矢印Y4)。孔部51に流出した潤滑油は、遠心力により、回転電機軸径方向連通路52,53を介してロータ26やステータ25に供給される(矢印Y5,Y6参照)。供給管径方向連通路57を介して潤滑油が流出することで、軸方向供給通路55内の潤滑油の量が減少する。このため、軸流れ方向の下流側であるエンジン1側(図3の右側)へ向かうほど軸方向供給通路55内の潤滑油のオイルレベルが低下する。従来の潤滑油供給装置では、このようなオイルレベルの変化により、第2のモータジェネレータ9の軸方向において、軸流れ方向の上流側(カバー内通路56に近い側)に多くの潤滑油が供給され、軸流れ方向の下流側(カバー内通路56から遠い側)に供給される潤滑油の量が相対的に少なくなってしまっていた。これにより、第2のモータジェネレータ9を均等に冷却することができない虞があった。
When the lubricating oil flowing into the
本実施形態では、供給管径方向連通路57の開口幅Lが、軸流れ方向の下流側ほど大きくされているため、上記の問題を抑制することができる。供給管径方向連通路57の下端57aは、軸流れ方向の下流側へ向かうほど鉛直方向下方に向かう傾斜を有している。言い換えると、軸流れ方向の上流側の位置で軸方向供給通路55と孔部51とを連通する供給管径方向連通路57の鉛直方向の下端57aが、軸流れ方向の下流側の位置で軸方向供給通路55と孔部51とを連通する供給管径方向連通路57の鉛直方向の下端57aと比較して、鉛直方向上方の位置にある。
In this embodiment, since the opening width L of the supply pipe radial
よって、軸方向供給通路55から潤滑油が流出することで軸方向供給通路55における軸流れ方向の下流側のオイルレベルが低下しても、軸流れ方向の下流側で供給管径方向連通路57を介して流出する潤滑油の流量が減少することを抑制することができる。つまり、供給管径方向連通路57を介して流出する潤滑油の流量が軸方向においてアンバランスとなることが抑制される。よって、回転電機軸径方向連通路52を通って第2のモータジェネレータ9に供給される潤滑油(矢印Y5参照)の量と、回転電機軸径方向連通路53を通って第2のモータジェネレータ9に供給される潤滑油(矢印Y6参照)の量とに差が生じることを抑制することができる。これにより、第2のモータジェネレータ9を均等に冷却することが可能となる。
Therefore, even if the lubricating oil flows out of the
また、本実施形態では、供給管径方向連通路57がボス部54の側面に設けられている。このため、軸方向供給通路55へ自由落下により潤滑油を供給する場合など、軸方向供給通路55へ供給される潤滑油の量が少ない場合であっても、回転電機軸径方向連通路53に潤滑油を到達させることができる。例えば、供給管径方向連通路57が、ボス部54の下面に形成された場合、ボス部54の先端部54aへ到達するまでに潤滑油が孔部51へ落ちきってしまう。この場合、回転電機軸径方向連通路53に適切な量の潤滑油を到達させることができなくなる可能性がある。ボス部54の先端部54aまで潤滑油を届けるためには、オイルポンプ等で圧送することで多量の潤滑油を軸方向供給通路55へ供給する必要が生じる。
In the present embodiment, the supply pipe
これに対して、本実施形態の供給管径方向連通路57は、ボス部54の側面に設けられている。供給管径方向連通路57の下端57aからオーバーフローする潤滑油だけが孔部51へ流出するため、潤滑油を圧送しない供給方法、言い換えると、軸方向供給通路55へ供給される潤滑油の量が比較的少量となる供給方法であっても、ボス部54の先端部54aまで潤滑油を到達させることが可能である。
On the other hand, the supply pipe radial
供給管径方向連通路57は、例えば、鋳造により形成される。鋳造により供給管径方向連通路57が形成される場合、部品点数の増加や加工部位の増加を伴わない。このため、コストアップを最小限に抑えることが可能である。また、MGシャフト45を複雑な形状に加工する必要がないため、加工によるシャフトバランスの変化をなくすことができると共に、加工費を低減することができる。
The supply pipe radial
(実施形態の第1変形例)
実施形態の第1変形例について説明する。
(First Modification of Embodiment)
A first modification of the embodiment will be described.
上記実施形態では、軸流れ方向において、供給管径方向連通路57の数は一つであり、かつ、供給管径方向連通路57は、軸流れ方向の下流側ほど開口幅Lが大きくなるテーパ形状に形成されていたが、供給管径方向連通路57の数、あるいは、形状は、これには限定されない。本変形例では、供給管径方向連通路57は、軸方向の異なる位置に複数配置されており、軸流れ方向の下流側にある供給管径方向連通路57の断面積(開口幅)が、軸流れ方向の上流側にある供給管径方向連通路57の断面積よりも大きく設定されている。
In the above-described embodiment, the number of the supply pipe radial
図5は、本変形例に係る動力伝達装置100の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
本変形例のボス部54には、供給管径方向連通路58,59が設けられている。供給管径方向連通路58,59は、ボス部54の側面に形成されている。上流側供給管径方向連通路58は、下流側供給管径方向連通路59よりも軸流れ方向の上流側に形成されている。上流側供給管径方向連通路58は、下流側供給管径方向連通路59と比較して、断面積が小さい。言い換えると、軸流れ方向の上流側の位置で軸方向供給通路55と第2のモータジェネレータ9とを連通する上流側供給管径方向連通路58における軸流れ方向と直交する方向の幅が、軸流れ方向の下流側の位置で軸方向供給通路55と第2のモータジェネレータ9とを連通する下流側供給管径方向連通路59における上記幅と比較して狭い。
The
これにより、上流側供給管径方向連通路58から流出する潤滑油の流量が、下流側供給管径方向連通路59から流出する潤滑油の流量と比較して多量となりすぎることが抑制される。また、上流側供給管径方向連通路58の下端は、下流側供給管径方向連通路59の下端よりも鉛直方向上方に位置している。これにより、軸方向供給通路55において、上流側供給管径方向連通路58における潤滑油のオイルレベルと比較して、下流側供給管径方向連通路59における潤滑油のオイルレベルが低下したとしても、下流側供給管径方向連通路59から適切な量の潤滑油を流出させることができる。
Thereby, it is possible to suppress the flow rate of the lubricating oil flowing out from the upstream supply pipe radial
(実施形態の第2変形例)
実施形態の第2変形例について説明する。
(Second Modification of Embodiment)
A second modification of the embodiment will be described.
供給管径方向連通路57に代えて、あるいは、供給管径方向連通路57に加えて、回転電機軸径方向連通路52,53において、軸流れ方向の上流側と下流側とで軸流れ方向と直交する方向の幅を異ならせるようにしてもよい。軸流れ方向の上流側に位置する回転電機軸径方向連通路52における軸流れ方向と直交する方向の幅を、下流側に位置する回転電機軸径方向連通路53の上記幅と比較して狭く設定することができる。このようにしても、第2のモータジェネレータ9に供給される潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなることを抑制することができる。
Instead of the supply pipe radial
1 エンジン
2 クランクシャフト
3 フライホイール
4 トランスアクスルケース
5 インプットシャフト
6 第1のモータジェネレータ
7 動力合成機構
7A 遊星歯車機構
8 変速機構
9 第2のモータジェネレータ
13 ステータ
14 ロータ
15 鉄心
16 コイル
18 サンギヤ
19 リングギヤ
20 ピニオンギヤ
21 キャリヤ
22 環状部材
23 カウンタドライブギヤ
25 ステータ
26 ロータ
27 鉄心
28 コイル
32 オイルキャッチタンク
34 カウンタシャフト
35 カウンタドリブンギヤ
39 ファイナルリングギヤ
43 フロントドライブシャフト
44 前輪
45 MGシャフト
45a 第一MGシャフト
45b 第二MGシャフト
46 ギヤ
51 孔部
52,53 回転電機軸径方向連通路
54 ボス部
55 軸方向供給通路
56 カバー内通路
57 供給管径方向連通路
58 上流側供給管径方向連通路
59 下流側供給管径方向連通路
70 エンジン側ハウジング
71 エクステンションハウジング
72 エンドカバー
79 隔壁
100 動力伝達装置
L 開口幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記回転電機軸の内部には、軸方向に沿って孔部が形成されており、
前記回転電機軸に形成され、前記孔部と前記回転電機とを径方向に連通する回転電機軸径方向連通路と、
前記孔部に配置され、内部に軸方向の前記潤滑油の供給路である軸方向供給通路が形成された供給管と、
前記供給管に形成され、前記軸方向供給通路と前記孔部とを径方向に連通する供給管径方向連通路とを備え、
前記軸方向供給通路には、前記軸方向の一方側から前記潤滑油が供給され、
前記軸方向において、前記供給管径方向連通路の設置範囲と、前記回転電機軸径方向連通路の設置範囲とは、重なっており、
前記軸方向供給通路の前記潤滑油の流れ方向である軸流れ方向の上流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記軸流れ方向と直交する方向の幅が、前記軸流れ方向の下流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路における前記幅と比較して狭い
ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。 A rotating electrical machine having a stator fixed to a case and a rotor connected to an outer peripheral portion of a rotating electrical machine shaft rotatably supported by the case, wherein the rotor is disposed radially inward of the stator A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine that supplies lubricating oil to
Inside the rotating electrical machine shaft, a hole is formed along the axial direction,
A rotating electrical machine axial radial communication path formed in the rotating electrical machine shaft and communicating the hole and the rotating electrical machine in a radial direction;
A supply pipe which is disposed in the hole portion and in which an axial supply passage which is an axial supply passage for the lubricating oil is formed;
A supply pipe radial communication path formed in the supply pipe and communicating the axial supply path and the hole in the radial direction;
The lubricating oil is supplied to the axial supply passage from one side in the axial direction,
In the axial direction, the installation range of the supply pipe radial communication path and the installation range of the rotating electrical machine axial radial communication path overlap,
The axial supply passage is orthogonal to the axial flow direction in the supply pipe radial communication passage that connects the axial supply passage and the hole at a position upstream of the axial flow direction that is the flow direction of the lubricating oil. Rotation characterized in that the width in the direction of the rotation is narrower than the width in the supply pipe radial direction communication path communicating the axial supply path and the hole at a position downstream of the axial flow direction Electric lubricant supply device.
前記軸流れ方向の上流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路の鉛直方向の下端が、前記軸流れ方向の下流側の位置で前記軸方向供給通路と前記孔部とを連通する前記供給管径方向連通路の鉛直方向の下端と比較して、鉛直方向上方の位置にある
ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。 The lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to claim 1 ,
The lower end in the vertical direction of the supply pipe radial communication path that communicates the axial supply path with the hole at a position upstream of the axial flow direction is the axial direction at a position downstream of the axial flow direction. A lubricating oil supply device for a rotating electrical machine, wherein the lubricating oil supply device is in a position vertically above a lower end in a vertical direction of the supply pipe radial communication path communicating with a supply passage and the hole.
前記軸流れ方向において、前記供給管径方向連通路の数が一つである
ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。 The lubricating oil supply device for a rotating electrical machine according to claim 1 or 2 ,
In the axial flow direction, the number of the supply pipe radial direction communication paths is one.
前記回転電機は、車両の動力伝達装置の一部を構成しており、
前記ケース内には、前記車両の駆動源と駆動軸との間で動力を伝達する回転部材と、前記回転部材の鉛直方向下方に形成された前記潤滑油の貯留部とが設けられており、
前記回転部材の回転により前記貯留部から送り出された前記潤滑油が、前記軸方向供給通路を含む前記動力伝達装置の各部に供給される
ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。 In the lubricating oil supply apparatus of the rotary electric machine of any one of Claim 1 to 3 ,
The rotating electrical machine constitutes a part of a vehicle power transmission device,
In the case, there are provided a rotating member that transmits power between the drive source and the drive shaft of the vehicle, and a lubricating oil reservoir formed vertically below the rotating member,
The lubricating oil supply device for a rotating electrical machine, wherein the lubricating oil sent out from the reservoir by rotation of the rotating member is supplied to each part of the power transmission device including the axial supply passage.
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