JP5239814B2 - 回転電機の潤滑油供給装置 - Google Patents

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、ロータの径方向外方に配置され、かつ、ケースに固定されたステータとを有する回転電機に対して潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置に関する。

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油路、および、軸方向油路と回転電機とを径方向に連通する径方向油路を介して回転電機に潤滑油を供給する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、モータ軸に設けられた油流通孔（軸方向油路）と、吐出孔（径方向油路）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。

特開２００６−２４８４１７号公報

軸方向のいずれか一方の側から軸方向油路に潤滑油が供給される場合など、軸方向油路における潤滑油が供給される位置によっては、回転電機に対する潤滑油の供給量が軸方向においてアンバランスとなってしまうことがある。これは、軸方向において潤滑油が供給される位置に近い径方向油路から優先的に潤滑油が流出してしまうことによる。例えば、軸方向に沿って径方向油路が複数配置されており、かつ、軸方向油路の一方の側から潤滑油が供給される場合、潤滑油が供給される位置に近い径方向油路から優先的に潤滑油が流出してしまう。このため、潤滑油が供給される位置から遠い径方向油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、径方向油路を介して回転電機の軸方向の一方側に供給される潤滑油の供給量と径方向油路を介して回転電機の軸方向の他方側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。

軸方向油路に供給された潤滑油を径方向油路を介して回転電機に供給する場合に、径方向油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。

本発明の目的は、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、ロータの径方向外方に配置され、かつ、ケースに固定されたステータとを有する回転電機に対して、回転電機軸の径方向内方に軸方向に形成された軸方向油路と、軸方向油路と回転電機とを径方向に連通する径方向油路とを介して回転電機に潤滑油を供給する場合に、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。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置は、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、前記ロータの径方向外方に配置され、かつ、前記ケースに固定されたステータとを有する回転電機に対して潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置であって、前記回転電機軸の径方向内方に軸方向に形成された軸方向油路と、前記軸方向油路に潤滑油を供給する供給手段と、前記軸方向油路と前記回転電機の軸方向の一方側とを径方向に連通する径方向第一油路と、前記軸方向油路と前記回転電機の軸方向の他方側とを径方向に連通する径方向第二油路と、前記回転電機軸における前記軸方向油路を構成する内周面に軸方向に形成され、前記径方向第一油路と接続され、かつ、前記径方向第二油路とは接続されていない第一溝と、前記内周面に軸方向に形成され、前記径方向第二油路と接続され、かつ、前記径方向第一油路とは接続されていない第二溝とを備えることを特徴とする。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記第一溝と、前記第二溝とは、前記内周面における周方向の異なる位置に形成されていることを特徴とする。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記供給手段は、前記軸方向油路に流出口を有する通路を介して潤滑油を供給し、前記内周面における軸方向の所定範囲には、前記第一溝と前記第二溝とが並列して形成され、前記所定範囲には、前記流出口から流出する潤滑油の軸方向の流れ方向における前記流出口よりも下流側の範囲が含まれていることを特徴とする。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置において、前記第一溝の底部に形成され、前記径方向第一油路へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面、あるいは、前記第二溝の底部に形成され、前記径方向第二油路へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面の少なくともいずれか一方を備えることを特徴とする。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置は、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、ロータの径方向外方に配置され、かつ、固定されたステータとを有する回転電機に対して潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置であって、回転電機軸の径方向内方に軸方向に形成された軸方向油路と、軸方向油路に潤滑油を供給する供給手段と、軸方向油路と回転電機の軸方向の一方側とを径方向に連通する径方向第一油路と、軸方向油路と回転電機の軸方向の他方側とを径方向に連通する径方向第二油路と、回転電機軸における軸方向油路を構成する内周面に軸方向に形成され、径方向第一油路と接続され、かつ、径方向第二油路とは接続されていない第一溝と、内周面に軸方向に形成され、径方向第二油路と接続され、かつ、径方向第一油路とは接続されていない第二溝とを備える。

供給手段により軸方向油路に供給された潤滑油は、第一溝と第二溝のそれぞれに流入する。第一溝に流入した潤滑油は、第一溝を径方向第一油路に向けて流れ、径方向第一油路を介して回転電機の軸方向の一方側に供給される。一方、第二溝に流入した潤滑油は、第二溝を径方向第二油路に向けて流れ、径方向第二油路を介して回転電機の軸方向の他方側に供給される。流入した潤滑油を径方向第一油路に導く第一溝と、流入した潤滑油を径方向第二油路に導く第二溝とが互いに独立して形成されていることで、軸方向のいずれか一方の径方向油路から優先的に潤滑油が流出してしまうことを抑制することができる。よって、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。

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。

（第１実施形態）
図１から図５を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、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、ロータの径方向外方に配置され、かつ、ケースに固定されたステータとを有する回転電機に対して潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置に関する。

本実施形態では、トランスアクスルの潤滑油を第２のモータジェネレータ（回転電機、図３の符号９参照）の軸心へ供給し、冷却・潤滑を確保する構成において、第一ＭＧシャフト（回転電機軸、図３の符号４５ａ参照）には、左右それぞれの径方向油路（軸心油冷孔、図３の符号５２，５３参照）へ潤滑油を導く溝加工がなされている。第一ＭＧシャフト４５ａの軸方向の一方側には径方向第一油路５２が形成され、軸方向の他方側には径方向第二油路５３が形成されている。径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とは、位相をずらして設置されている。第一ＭＧシャフト４５ａの内周面には、径方向第一油路５２に潤滑油を導く第一溝（図３の符号５７参照）と、径方向第二油路５３に潤滑油を導く第二溝（図３の符号５８参照）がそれぞれ溝加工されている。溝加工部分へ流れた潤滑油は、それぞれ溝５７，５８を伝って径方向油路５２，５３へ向かう（図３の矢印Ｙ６、Ｙ７参照）ため、左右への潤滑油の均等分配が可能となる。

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。

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。

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。

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。

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。

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の径方向外方に配置され、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。

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。

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。

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。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。

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。

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の外周部に連結されており、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。

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。

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。

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。

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。カウンタドリブンギヤ３５はカウンタドライブギヤ２３と係合している。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が構成されている。

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。

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。ＭＧシャフト４５の中心軸線Ｃ４は、他の軸５，３４，４３の中心軸線Ｃ３，Ｃ６，Ｃ５よりも上方に位置している。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。

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。

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、フロントドライブシャフト４３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）により構成されている。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。

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。

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。

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。

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。

図３は、第２のモータジェネレータ９付近を示す軸方向の断面図である。

図３に示すように、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。ステータ２５は、ロータ２６の径方向外方に配置されており、エクステンションハウジング７１に固定されている。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。

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の軸方向の一方側の端部は、軸受６２を介して隔壁７９により支持されている。第一ＭＧシャフト４５ａの軸方向の他方側の端部は、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の径方向内方には、軸方向に沿って孔部（軸方向油路）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ＭＧシャフト４５ａの径方向外方とを径方向に連通する二つの径方向油路５２，５３が設けられている。径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とは、軸方向の異なる位置に設けられており、それぞれ孔部５１と第２のモータジェネレータ９とを径方向に連通している。

径方向第一油路５２は、軸方向における第２のモータジェネレータ９の一方側（図３における右側）に配置されており、孔部５１と、第２のモータジェネレータ９における軸方向の一方側とを径方向に連通している。一方、径方向第二油路５３は、軸方向における第２のモータジェネレータ９の他方側（図３における左側）に配置されており、孔部５１と、第２のモータジェネレータ９における軸方向の他方側とを径方向に連通している。本実施形態では、径方向油路５２，５３は、それぞれ第２のモータジェネレータ９の軸方向の端部に対応する位置に設けられている。

エンドカバー７２には、孔部５１に潤滑油を供給するカバー内通路（供給手段）５６が形成されている。カバー内通路５６の上部（流入口）には、図示しない油路を介してオイルキャッチタンク３２から潤滑油が送られる（矢印Ｙ３参照）。エンドカバー７２には、軸方向の一方側に向けて突出する突出部５４が形成されており、突出部５４の先端部は、第一ＭＧシャフト４５ａの径方向内方に位置している。カバー内通路５６の流出口５６ａは、突出部５４の先端部に形成されており、カバー内通路５６内の潤滑油は、流出口５６ａから孔部５１に供給される。つまり、オイルキャッチタンク３２からカバー内通路５６に送られた潤滑油は、重力によりカバー内通路５６を流下し（矢印Ｙ４）、流出口５６ａから孔部５１に供給される（矢印Ｙ５）。

流出口５６ａの軸方向の位置は、ロータ２６の軸方向の一方側の端部２６ａと他方側の端部２６ｂとの間の位置であって、かつ、ロータ２６の他方側の端部２６ｂ寄りの位置となっている。つまり、流出口５６ａから流出する潤滑油は、孔部５１において径方向第一油路５２よりも径方向第二油路５３に近い位置に供給される。

このように、孔部５１において潤滑油が供給される位置が、径方向第二油路５３に近く、径方向第一油路５２から遠い場合、従来であれば、径方向第二油路５３から優先的に潤滑油が流出してしまっていた。径方向第二油路５３を介して第２のモータジェネレータ９に供給される潤滑油が多く、径方向第一油路５２を介して第２のモータジェネレータ９に供給される潤滑油が少なくなるため、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っていた。

これに対して、本実施形態では、以下に図３、図４−１、および図４−２を参照して説明するように、第一溝５７および第二溝５８が設けられている。これにより、上記のように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。図４−１は、第一溝５７を示す軸方向の断面図、図４−２は、第二溝５８を示す軸方向の断面図である。

図３、図４−１、および図４−２に示すように、第一ＭＧシャフト４５ａの内周面には、第一溝５７、および第二溝５８が形成されている。第一溝５７、および第二溝５８は、第一ＭＧシャフト４５ａにおける孔部５１を構成する内周面に軸方向に形成されており、かつ、第一溝５７と第二溝５８とは互いに独立している。第一溝５７は、径方向第一油路５２と接続され、かつ、径方向第二油路５３とは接続されていない。一方、第二溝５８は、径方向第二油路５３と接続され、かつ、径方向第一油路５２とは接続されていない。つまり、径方向第一油路５２は、第一溝５７と第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側とを連通しており、第一溝５７内の潤滑油は径方向第一油路５２を介して第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側に供給される。径方向第二油路５３は、第二溝５８と第２のモータジェネレータ９の軸方向の他方側とを連通しており、第二溝５８内の潤滑油は、径方向第二油路５３を介して第２のモータジェネレータ９の軸方向の他方側に供給される。

第一溝５７の軸方向の設置領域と、第二溝５８の軸方向の設置領域とは、重なる部分を有している。言い換えると、第一ＭＧシャフト４５ａの孔部５１を構成する内周面において、軸方向の所定範囲には、第一溝５７と第二溝５８とが並列して形成されている。本実施形態では、第一ＭＧシャフト４５ａの内周面において、軸方向における径方向第一油路５２と径方向第二油路５３との間の範囲（所定範囲）Ｒに第一溝５７と第二溝５８とが並列して形成されている。

車両の走行時において、流出口５６ａから孔部５１に供給された潤滑油は、第一ＭＧシャフト４５ａの回転に伴って、第一溝５７および第二溝５８にそれぞれ流入する。第一溝５７に流入した潤滑油は、第一溝５７内を流動し、径方向第一油路５２に到達する。第一ＭＧシャフト４５ａの回転により、潤滑油には遠心力が作用するため、径方向第一油路５２に到達した潤滑油は、径方向第一油路５２を介して径方向の外側へ向けて流出する。このように、第一溝５７内には、径方向第一油路５２へ向かう流れ（図３の矢印Ｙ６参照）が生じる。流出口５６ａから供給されて第一溝５７に流入した潤滑油は、径方向第一油路５２を介して第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側に供給され、第２のモータジェネレータ９を冷却する。

第二溝５８に流入した潤滑油は、第二溝５８内を流動し、径方向第二油路５３に到達する。径方向第二油路５３に到達した潤滑油は、遠心力により径方向第二油路５３を介して径方向の外側へ向けて流出する。このように、第二溝５８内には、径方向第二油路５３へ向かう流れ（矢印Ｙ７参照）が生じる。流出口５６ａから供給されて第二溝５８に流入した潤滑油は、径方向第二油路５３を介して第２のモータジェネレータ９の軸方向の他方側に供給され、第２のモータジェネレータ９を冷却する。

第一溝５７と第二溝５８とが並列して形成される所定範囲Ｒが設けられていることで、第一溝５７および第二溝５８のそれぞれへ潤滑油をより確実に分配することができる。特に、本実施形態では、所定範囲Ｒは、流出口５６ａから供給される潤滑油が第一溝５７および第二溝５８のそれぞれに均等に分配されやすくなるように設定されている。具体的には、所定範囲Ｒは、流出口５６ａから流出する潤滑油の軸方向の流れ方向（矢印Ｙ５参照）における流出口５６ａよりも下流側の範囲を含んでいる。言い換えると、第一ＭＧシャフト４５ａの内周面における流出口５６ａよりも流出方向の前方には、第一溝５７と第二溝５８とが並列して形成されている。

これにより、流出口５６ａから孔部５１に供給された潤滑油が、流出口５６ａよりも下流側へ向けて流れるときに、第一溝５７と第二溝５８とが並列に形成された所定範囲Ｒにおいて、第一溝５７および第二溝５８のそれぞれに潤滑油が分配される。よって、径方向第一油路５２から流出する潤滑油の量と、径方向第二油路５３から流出する潤滑油の量とがアンバランスとなることがより確実に抑制される。

また、本実施形態では、所定範囲Ｒが、径方向第一油路５２から径方向第二油路５３までの軸方向の範囲に設定されている。このように、径方向第一油路５２と径方向第二油路５３との間の全範囲において、右方向に潤滑油が流れる第一溝５７と、左方向に潤滑油が流れる第二溝５８とが独立して形成されていることで、潤滑油が左右いずれの方向から供給されても溝５７，５８により左右それぞれの径方向油路５２，５３へ潤滑油を分配することが可能である。例えば、径方向第二油路５３よりも軸方向の他方側から潤滑油が供給される場合や、径方向第一油路５２よりも軸方向の一方側から潤滑油が供給される場合であっても、両方の径方向油路５２，５３のそれぞれに潤滑油を分配することができる。

第一ＭＧシャフト４５ａの回転により、潤滑油には遠心力が作用するため、溝５７，５８に流入した潤滑油は、径方向油路５２，５３から流出するまでそれぞれ溝５７，５８内にとどまったままとなる。例えば、第一溝５７に流入した潤滑油は、径方向第二油路５３に向けて流れてしまうことなく、第一溝５７により径方向第一油路５２へ導かれる。従って、本実施形態によれば、径方向油路５２，５３のうち、流出口５６ａに近い径方向第二油路５３から優先的に潤滑油が流出してしまうことを抑制すること、あるいは、流出口５６ａから遠い径方向第一油路５２へ向かう潤滑油の流れを促進することの少なくともいずれか一方を実現できる。その結果、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。よって、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。

また、流出口５６ａから供給される潤滑油が少量であっても、流出口５６ａに近い径方向第二油路５３にだけ潤滑油が流出してしまうことを抑制できる。流出口５６ａから供給される潤滑油は、第一溝５７と第二溝５８とに分配されるため、流出口５６ａから供給される潤滑油が少量であっても、径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とに潤滑油が分配される。つまり、流出口５６ａから供給される潤滑油の量の多寡にかかわらず、第２のモータジェネレータ９の軸方向の両側に均等に潤滑油を供給することが可能である。

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より確実に抑制する手段として、例えば、溝５７，５８の断面積が調節されてもよい。溝５７，５８の断面積（軸方向と直交する断面の断面積）を大きくすることで、溝５７，５８に潤滑油が流入しやすくなることなどにより、溝５７，５８を流れる潤滑油の流量を増加させることができる。例えば、第一溝５７の断面積を第二溝５８の断面積と比較して大きなものとすることで、第一溝５７から径方向第一油路５２を介して第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を増加させることができる。溝５７，５８を設けることに加えて、第一溝５７の断面積と、第二溝５８の断面積とを適切に設定することで、第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側に供給される潤滑油の供給量と、軸方向の他方側に供給される潤滑油の供給量とを更に効果的にバランスさせることが可能である。

また、断面積を調節することに加えて、あるいは、断面積を調節することに代えて、径方向油路５２，５３および溝５７，５８の設置数を調節することにより、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してもよい。例えば、径方向第一油路５２、および径方向第一油路５２に接続された第一溝５７の設置数を増加させると第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側への潤滑油の供給量が増加する。これとは逆に、径方向第一油路５２および第一溝５７の設置数を減少させれば第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側への潤滑油の供給量が減少する。よって、径方向第二油路５３および第二溝５８の設置数と、径方向第一油路５２および第一溝５７の設置数との関係を調節することで、第２のモータジェネレータ９への潤滑油の供給量の軸方向におけるバランスを調節することが可能である。

なお、本実施形態の溝５７，５８が設けられていない従来のＭＧシャフトにおいて、単に径方向油路５２，５３の数を調節するだけでは、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調節することは困難である。径方向油路５２，５３の数のみを調節したとしても、流出口５６ａに近い径方向第二油路５３から優先的に潤滑油が流出してしまい、流出口５６ａから遠い径方向第一油路５２まで到達する潤滑油の量自体が少なくなる状況には変わりがない。これに対して、本実施形態では、第一溝５７が径方向第一油路５２に向けて潤滑油を導くため、第一溝５７の設置数を増やすことで、径方向第一油路５２まで到達する潤滑油の量を増加させることができる。

また、本実施形態では、径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とは位相をずらして配置されている。図５は、径方向第一油路５２と径方向第二油路５３の配置の一例を示す径方向の断面図である。図５に示す第一ＭＧシャフト４５ａでは、径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とは、周方向に交互に配置されており、かつ、互いの位相が９０度ずれている。これに対応して、第一溝５７と第二溝５８とは、周方向に交互に配置され、かつ、互いの位相が９０度ずれている。径方向第一油路５２と径方向第二油路５３とが周方向の異なる位置に設けられることで、溝５７，５８の周方向の間隔が大きくなり、溝５７，５８の長さや幅（周方向の幅）の設定の自由度が増す。例えば、周方向の幅を大きくすること等により、第一溝５７および第二溝５８の容積を大きなものとすることができる。第一溝５７および第二溝５８の容積を大きなものとした場合、第一溝５７および第二溝５８に貯留できる潤滑油の量を大きくすることができる。

その結果、孔部５１から外部にこぼれてしまう潤滑油の量を減少させることができる。溝５７，５８が設けられていない場合、孔部５１において潤滑油をとどめておく（溜めておく）箇所がない。そのため、流出口５６ａから供給されたものの、径方向油路５２，５３のいずれにも流入しなかった潤滑油は、第一ＭＧシャフト４５ａの軸方向の端部から流出してしまう。これに対して、本実施形態のように溝５７，５８が設けられている場合、溝５７，５８が潤滑油をとどめておくことで、第一ＭＧシャフト４５ａの軸方向の端部から流出する潤滑油の量を減少させることができる。

特に、第一溝５７および第二溝５８の容積を大きなものとした場合、流出口５６ａから孔部５１に供給される潤滑油の多くを第一溝５７および第二溝５８に保持し、径方向第一油路５２および径方向第二油路５３にそれぞれ導くことができる。よって、径方向第一油路５２および径方向第二油路５３のいずれにも流入しないまま孔部５１の端部から潤滑油が流出してしまうことを抑制し、オイルキャッチタンク３２から供給される潤滑油を効率的に利用することができる。

ＭＧシャフト４５の軸心に潤滑油をとどめる構成を有するものとして、特開２００６−２４８４１７号公報に開示されたモータ軸のように、アンダーカット構造のシャフトが従来公知である。ここで、ＭＧシャフト４５の内周面がアンダーカットされる（周方向に一様な深さのアンダーカット加工がなされる）場合、ＭＧシャフト４５を大径とする必要があった。これに対して、本実施形態の第一ＭＧシャフト４５ａは、内周面の周方向の一部に軸方向の溝加工を入れる形状であるため、従来のアンダーカット構造のシャフトと比較して小径のシャフトとしたり、ストレートな形状のシャフトとしたりすることができる。また、アンダーカット構造のシャフトと比較して加工量が少ないため、材料費および加工費の低減が可能である。

（第２実施形態）
図６を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

本実施形態にかかる第一ＭＧシャフト４５ａが、上記第１実施形態と異なる点は、溝５９，６０に勾配が設けられていることである。溝５９，６０には、径方向油路へ向かうに連れて径方向外方へ向かう勾配が設定されている。これにより、潤滑油を効率よく径方向油路へ導くことができる。

図６は、本実施形態にかかる第一ＭＧシャフト４５ａを示す軸方向の断面図である。

図６に示すように、本実施形態の第一ＭＧシャフト４５ａでは、径方向第一油路５２と接続された第一溝５９、および、径方向第二油路５３と接続された第二溝６０は、それぞれ底部に勾配が設けられている。第一溝５９の底部５９ａには、第一ＭＧシャフト４５ａが回転する場合に径方向第一油路５２に向かう潤滑油の流れが促進される勾配が設けられている。具体的には、第一溝５９の底部５９ａには、径方向第一油路５２へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面が形成されている。言い換えると、第一溝５９の底部５９ａにおいて、径方向第一油路５２に近い部分ほど径方向の外側に位置している。よって、第一ＭＧシャフト４５ａが回転し、第一溝５９内の潤滑油に遠心力が作用すると、径方向第一油路５２へ向かう潤滑油の流れが促進される。

同様に、第二溝６０の底部６０ａには、第一ＭＧシャフト４５ａが回転する場合に、径方向第二油路５３に向かう潤滑油の流れが促進される勾配が設けられている。具体的には、第二溝６０の底部６０ａには、径方向第二油路６０へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面が形成されている。言い換えると、第二溝６０の底部６０ａにおいて、径方向第二油路５３に近い部分ほど径方向の外側に位置している。よって、第一ＭＧシャフト４５ａが回転し、第二溝６０内の潤滑油に遠心力が作用すると、径方向第二油路５３へ向かう潤滑油の流れが促進される。

このように、第一ＭＧシャフト４５ａの回転で各溝５９，６０において径方向油路５２，５３へ向かう潤滑油の流れがそれぞれ促進されることで、流出口５６ａから孔部５１に供給される潤滑油を効率よく第２のモータジェネレータ９に供給することができる。

また、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より確実に抑制する手段として、各溝５９，６０の勾配が調節されてもよい。例えば、本実施形態では、孔部５１において、流出口５６ａから潤滑油が供給される位置が、径方向第二油路５３に近く、径方向第一油路５２から遠い。第一溝５９および第二溝６０が設けられることで、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ものの、なお第２のモータジェネレータ９の軸方向の他方側に供給される潤滑油の量が、軸方向の一方側に供給される潤滑油の量を上回る可能性がある。

この場合に、第一溝５９の底部５９ａの勾配を、第二溝６０の底部６０ａの勾配よりも急な勾配とすることで、第一溝５９を径方向第一油路５２へ向けて流れる潤滑油の流れを促進させ、第２のモータジェネレータ９の軸方向の一方側に供給される潤滑油の量と、他方側に供給される潤滑油の量とをバランスさせることができる。

なお、本実施形態では、第一溝５９および第二溝６０のいずれの底部５９ａ，６０ａにも傾斜面が形成されていたが、これに代えて、第一溝５９あるいは第二溝６０のいずれか一方の底部のみに傾斜面が形成されてもよい。例えば、第一溝５９および第二溝６０のうち、径方向油路への潤滑油の流れを促進させたい溝の底部にのみ傾斜面が形成されることができる。

本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態が適用された動力伝達装置を示すスケルトン図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態が適用された動力伝達装置の軸配置を示す図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態における第２のモータジェネレータ付近を示す軸方向の断面図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態における第一溝を示す軸方向の断面図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態における第二溝を示す軸方向の断面図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第１実施形態における径方向第一油路と径方向第二油路の配置の一例を示す径方向の断面図である。 本発明の回転電機の潤滑油供給装置の第２実施形態にかかる第一ＭＧシャフトを示す軸方向の断面図である。

符号の説明

１ エンジン
４ トランスアクスルケース
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
２５ ステータ
２６ ロータ
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
４５ ＭＧシャフト
４５ａ 第一ＭＧシャフト
４５ｂ 第二ＭＧシャフト
５１ 孔部
５２ 径方向第一油路
５３ 径方向第二油路
５４ 突出部
５６ カバー内通路
５６ａ 流出口
５７，５９ 第一溝
５８，６０ 第二溝
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

Claims (4)

1. 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、前記ロータの径方向外方に配置され、かつ、前記ケースに固定されたステータとを有する回転電機に対して潤滑油を供給する回転電機の潤滑油供給装置であって、
   前記回転電機軸の径方向内方に軸方向に形成された軸方向油路と、
   前記軸方向油路に潤滑油を供給する供給手段と、
   前記軸方向油路と前記回転電機の軸方向の一方側とを径方向に連通する径方向第一油路と、
   前記軸方向油路と前記回転電機の軸方向の他方側とを径方向に連通する径方向第二油路と、
   前記回転電機軸における前記軸方向油路を構成する内周面に軸方向に形成され、前記径方向第一油路と接続され、かつ、前記径方向第二油路とは接続されていない第一溝と、
   前記内周面に軸方向に形成され、前記径方向第二油路と接続され、かつ、前記径方向第一油路とは接続されていない第二溝とを備える
   ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。
2. 請求項１に記載の回転電機の潤滑油供給装置において、
   前記第一溝と、前記第二溝とは、前記内周面における周方向の異なる位置に形成されている
   ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。
3. 請求項１または２に記載の回転電機の潤滑油供給装置において、
   前記供給手段は、前記軸方向油路に流出口を有する通路を介して潤滑油を供給し、
   前記内周面における軸方向の所定範囲には、前記第一溝と前記第二溝とが並列して形成され、
   前記所定範囲には、前記流出口から流出する潤滑油の軸方向の流れ方向における前記流出口よりも下流側の範囲が含まれている
   ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機の潤滑油供給装置において、
   前記第一溝の底部に形成され、前記径方向第一油路へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面、あるいは、前記第二溝の底部に形成され、前記径方向第二油路へ向かうほど径方向外側へ向かう傾斜面の少なくともいずれか一方を備える
   ことを特徴とする回転電機の潤滑油供給装置。

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