JP5644999B2 - ハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造 - Google Patents
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例えば特許文献1に記載の技術は流体継手に関するものであるが、流体継手を収容するハウジングの上部に形成した流体貯槽にエアブリーザを設けて、流体継手を循環する作動流体が熱膨張したときにエアブリーザを介して流体貯槽内のエアを外部に排出することにより圧力上昇を抑制している。
一方、クラッチ室内は遠心力により湿式油圧クラッチから飛散した作動油が常に充満した状態にあるのに対し、モータ室内の作動油はモータを冷却した後の比較的落ち着いた流動状態にある。このようなモータ室側にエアブリーザが設けられることにより、エアブリーザは飛散・霧化した作動油を殆ど含まないエアを外部に排出し、エアブリーザから作動油が外部に漏れる事態が未然に防止される。
従って、モータ冷却制御用のモータ冷却作動油供給弁を収容したモータ冷却作動油供給弁室は既存の構成であり、このモータ冷却作動油供給弁室を介してクラッチ室とモータ室とを連通させるため、従来のパワープラントの構成に対して僅かな仕様変更を行うだけで実施可能となる。
従って、モータ室内でモータを冷却した後の作動油は流下孔から溢れて、回収路内を下方に案内されてオイルパンに回収される。また、クラッチ室やモータ室の圧力上昇時には、回収路からブリーザ室を経てエアブリーザから外部に排出される。
また、モータ室から溢流した作動油をオイルパンに回収するための回収路は既存の構成であり、この回収路を介して圧力上昇時のエアをエアブリーザまで導いているため、従来のパワープラントの構成に対して僅かな仕様変更を行うだけで実施可能となる。
請求項4の発明は、ハウジングに形成されたクラッチ室内に収容され、作動油供給源か ら供給される作動油に応じて断接動作し、エンジンからの駆動力を変速機側に伝達可能な 湿式油圧クラッチと、上記ハウジングに上記クラッチ室と隣接して形成されたモータ室内 に収容されて上記湿式油圧クラッチと上記変速機との間に接続され、上記変速機側に駆動 力を伝達すると共に、上記作動油供給源から供給される作動油により冷却される油冷式の モータと、上記クラッチ室の上部と上記モータ室の上部とを連通する連通路と、上記モー タ室側のみに設けられ、該モータ室内及び上記クラッチ室内のエアを外部に排出可能なエ アブリーザと、を備え、上記ハウジングは略円筒状をなして上記モータ室の外周に沿う円 弧状をなす回収路が形成され、該回収路の上部が上記モータ室の上部に形成された流下孔 と連通する一方、該回収路の下部が上記ハウジングの下部に設けられた作動油回収用のオ イルパンと連通し、上記回収路内の一側には、該回収路内での作動油の流れ方向に対して 略直交する方向に向けて膨出するようにブリーザ室が形成され、上記エアブリーザは、上 記ブリーザ室に設けられたことを特徴とするものである。
請求項3の発明のハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造によれば、請求項1または2に加えて、回収路内を流れる過程で作動油の流動状態を安定させると共に、回収路内での作動油の流れ方向に対してブリーザ室を略直交方向に膨出させてブリーザ室内への作動油の侵入を妨げることにより、エアブリーザから外部への作動油の漏れを一層確実に抑制できると共に、既存の回収路を利用して圧力上昇時のエアをエアブリーザまで導くことにより、従来のパワープラントの構成に対して僅かな仕様変更を行うだけで低コストにより実施することができる。
図1は本発明のハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造が適用されたパワープラントを示す全体構成図である。
全体としてパワープラントは、車両前方よりエンジンM1、湿式油圧クラッチ19(以下、単にクラッチと称する)及び油冷式モータ20(以下、単にモータと称する)からなるクラッチ・モータ機構M2、エンジンM1やモータ20の駆動力を任意の変速段で変速するデュアルクラッチ式の変速機M3、及び変速機M3から出力される駆動力を左右の駆動輪54に伝達するプロペラシャフト52及び差動装置53からなる伝達機構M4により構成されている。
クラッチ・モータ機構M2のクラッチ・モータハウジング1(ハウジング)は、クラッチ19及びモータ20を収容するようにアルミ合金により一体成型されている。但し、クラッチ・モータハウジング1は必ずしも一体成型する必要はなく、クラッチ19側とモータ20側とを別体で成型してボルトにより締結する構成としてもよい。
アウタ入力軸12の内周の前部及び後部にはベアリング16,17が設けられ、これらのベアリング16,17によりインナ入力軸15はアウタ入力軸12に対して相対回転可能に支持されている。これらのアウタ入力軸12及びインナ入力軸15の後端はクラッチ・モータハウジング1の後壁4を介して後方に突出し、後述するように、これらのアウタ入力軸12及びインナ入力軸15を介してエンジンM1やモータ20の駆動力が変速機M3側に伝達される。
アウタクラッチ19aの接続時にはクラッチ入力軸10とアウタ入力軸12とが接続されて、エンジンM1からの駆動力がアウタクラッチ19aを介してアウタ入力軸12に伝達され、インナクラッチ19bの接続時にはクラッチ入力軸10とインナ入力軸15とが接続されて、エンジンM1からの駆動力がインナクラッチ19bを介してインナ入力軸15に伝達される。
モータ室7内においてロータ21の後部にはロータ角度を検出するためのレゾルバ28が設けられている。レゾルバ28はレゾルバロータ28aとレゾルバステータ28bとから構成され、レゾルバロータ28aはロータ21の後部に固定され、レゾルバステータ28bは後壁4からステー29を介して支持されてレゾルバロータ28aを取り巻くように配設されている。
また、前後のパッキン26,27のシール作用により、モータ室7内はステータ22を境界として内周側のロータ室7aと外周側のステータ室7bとに内外に区画されると共に、各ボビン22cの後部の外周側に形成された切欠30を介してステータ22の各ボビン22cはステータ室7bと連通している。
図3は環状回収路を示す図2のIII−III線断面図である。
ハウジング本体2には環状回収路33内の最下部に一端を開口させるように下部回収路36が形成され、下部回収路36の他端はハウジング本体2の下部に設けられたオイルパン37内と連通している。従って、環状回収路33を下方に案内された作動油は下部回収路36を経てオイルパン37に回収される。
なお、切換時のソレノイドバルブ42は内部の作動油をモータ冷却作動油供給弁室39内に排出するが、排出された作動油は前部連通孔43を介してクラッチ室6に導かれたり、後部連通孔44を介してステータ室7b内に導かれたりするため、モータ冷却作動油供給弁室39内は作動油が溜まることなくクラッチ室6やモータ室7に対して常に連通状態に保持される。
ブリーザ室48は環状回収路33の前面から前方に向けて膨出する形状をなし、その断面形状は略直角三角状をなしている。なお、本実施形態ではブリーザ室48をハウジング本体2に一体成型しているが、これに限ることはなく、別部品として製作してボルトなどで固定するようにしてもよい。また、ブリーザ室48の膨出方向は前方に代えて後方としてもよい。
当該デュアルクラッチ式変速機M3の構成については、例えば特開2009−035168号公報などに開示されているため概略的な説明にとどめるが、アウタ入力軸12と出力軸51との間に第1歯車機構G1を設けると共に、インナ入力軸15と出力軸51との間に第2歯車機構G2を設けて構成されている。デュアルクラッチ式変速機M3の出力軸51は、上記したように伝達機構M4のプロペラシャフト52及び差動装置53を介して駆動輪54に接続されている。
次に、以上のように構成された本実施形態のハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造の作用、特にオイルポンプ11からクラッチ19及びモータ20への作動油の供給及び排出作用と、エアブリーザ50によるクラッチ室6及びモータ室7の圧力上昇の抑制作用とを説明する。
また、図2,3に白抜き矢印で示すように、ステータ室7bは分配溝31から分配孔32を経て供給される作動油で満たされており、この作動油はコイル22bの冷却に供された後に順次流下孔35から溢れて環状回収路33内を左右に分岐して下方に案内される。環状回収路33の最下部において作動油は左右から合流し、下部回収路36を経てオイルパン37に回収される。
また、ブリーザ室48及びエアブリーザ50はパワープラントから上方や側方に突出して車載性を低下させる要因になり易いが、クラッチ室6及びモータ室7で共通化して1組のブリーザ室48及びエアブリーザ50で機能させているため、車載性の低下を最小限に抑制することができる。
一方、本実施形態では、作動油が激しく飛散しているクラッチ室6内を避けて、流下孔35から作動油を溢れ流させるだけで比較的作動油の流動状態が落ち着いているモータ室7側にエアブリーザ50を配置している。しかも、エアブリーザ50を流下孔35の近傍に設けることなく、作動油を排出するための環状回収路33の途中に配設しているため、環状回収路33内を流れる過程で作動油の流動状態はさらに安定する。このため、環状回収路33内を案内される作動油がブリーザ室48内に侵入することはなく、エアブリーザ50は飛散・霧化した作動油を殆ど含まないエアを外部に排出し、エアブリーザ50から作動油が外部に漏れる可能性はほとんどない。
加えて、環状回収路33内を案内される作動油は、環状回収路33の内周面に突出するパッキン27の外周端により堰き止められて前方、即ちブリーザ室48側への流動を規制される。また、環状回収路33の内周面とブリーザ室48との間に形成された段差48も、ブリーザ室48側への作動油の流動を規制する役割を果たす。これらの要因も、ブリーザ室48内への作動油の侵入を妨げることに貢献する。
しかも、モータ冷却制御用のソレノイドバルブ42を収容したモータ冷却作動油供給弁室39は既存の構成であり、モータ室7から溢れ流れた作動油をオイルパン37に回収するための環状回収路33も既存の構成である。このため、従来のパワープラントの構成に加えて、モータ冷却作動油供給弁室39をクラッチ室6と連通させるための前部連通孔43を貫設し、環状回収路33の途中の適所にブリーザ室48を形成してエアブリーザ50を設置するだけで本実施形態の構成となり、極めて僅かな仕様変更を行うだけで低コストにより実施することができる。
また、上記実施形態では、既存のモータ冷却作動油供給弁室39を連通路として利用し、既存の環状回収路33を圧力上昇時のエアをエアブリーザ50まで導く通路として利用したが、これに限ることはなく、専用の連通路やエア通路を形成してもよい。
また、上記実施形態では、作動油供給源から供給される作動油を制御する手段として、ソレノイドバルブ42を用いたが、これに限ることはなく、圧力開閉バルブなど他の種類のバルブを用いても良い。
6 クラッチ室
7 モータ室
11 オイルポンプ(作動油供給源)
19 クラッチ
20 モータ
33 環状回収路(回収路)
35 流下孔
37 オイルパン
39 モータ冷却作動油供給弁室(連通路)
48 ブリーザ室
50 エアブリーザ
M1 エンジン
M3 変速機
Claims (4)
- ハウジングに形成されたクラッチ室内に収容され、作動油供給源から供給される作動油に応じて断接動作し、エンジンからの駆動力を変速機側に伝達可能な湿式油圧クラッチと、
上記ハウジングに上記クラッチ室と隣接して形成されたモータ室内に収容されて上記湿式油圧クラッチと上記変速機との間に接続され、上記変速機側に駆動力を伝達すると共に、上記作動油供給源から供給される作動油により冷却される油冷式のモータと、
上記クラッチ室の上部と上記モータ室の上部とを連通する連通路と、
上記モータ室側のみに設けられ、該モータ室内及び上記クラッチ室内のエアを外部に排出可能なエアブリーザと、を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造。 - 上記ハウジングの上部に、上記モータ冷却のために作動油供給源から供給される作動油を制御するモータ冷却作動油供給弁を収容したモータ冷却作動油供給弁室が形成され、
上記モータ冷却作動油供給弁室の一側が上記クラッチ室内と連通し、該モータ冷却作動油供給弁室の他側が上記モータ室内と連通することにより、該モータ冷却作動油供給弁室が上記連通路として機能することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造。 - 上記ハウジングは略円筒状をなして上記モータ室の外周に沿う円弧状をなす回収路が形成され、該回収路の上部が上記モータ室の上部に形成された流下孔と連通する一方、該回収路の下部が上記ハウジングの下部に設けられた作動油回収用のオイルパンと連通し、上記回収路内の一側には、該回収路内での作動油の流れ方向に対して略直交する方向に向けて膨出するようにブリーザ室が形成され、
上記エアブリーザは、上記ブリーザ室に設けられたことを特徴とする請求項1または2記載のハイブリッド電気自動車のクラッチ及びモータハウジング構造。 - ハウジングに形成されたクラッチ室内に収容され、作動油供給源から供給される作動油 に応じて断接動作し、エンジンからの駆動力を変速機側に伝達可能な湿式油圧クラッチと 、
上記ハウジングに上記クラッチ室と隣接して形成されたモータ室内に収容されて上記湿 式油圧クラッチと上記変速機との間に接続され、上記変速機側に駆動力を伝達すると共に 、上記作動油供給源から供給される作動油により冷却される油冷式のモータと、
上記クラッチ室の上部と上記モータ室の上部とを連通する連通路と、
上記モータ室側のみに設けられ、該モータ室内及び上記クラッチ室内のエアを外部に排 出可能なエアブリーザと、
を備え、
上記ハウジングは略円筒状をなして上記モータ室の外周に沿う円弧状をなす回収路が形 成され、該回収路の上部が上記モータ室の上部に形成された流下孔と連通する一方、該回 収路の下部が上記ハウジングの下部に設けられた作動油回収用のオイルパンと連通し、上 記回収路内の一側には、該回収路内での作動油の流れ方向に対して略直交する方向に向け て膨出するようにブリーザ室が形成され、
上記エアブリーザは、上記ブリーザ室に設けられたことを特徴とするハイブリッド電気 自動車のクラッチ及びモータハウジング構造。
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