JP5914264B2 - オイルポンプ配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、伝動装置におけるオイルポンプ配置構造に関する。

従来、車両の伝動装置において、オイルポンプに連結されたオイルポンプ駆動軸上のオイルポンプ駆動歯車によりオイルが撹拌されるのを極力防止するために、オイルポンプ駆動歯車を囲むバッフルプレートを設けることが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１の伝動装置では、オイルポンプ駆動歯車としてドリブンスプロケットが用いられる。オイルポンプ駆動軸は、片持ち式であって、片持ち側端部がオイルポンプに連結される。ドリブンスプロケットは、伝動装置を収容するハウジング内の油溜りのオイルに浸漬され、エンジンからの動力が入力される入力軸上に固定されたドライブスプロケットにより駆動される。

特開２０１２−１０２８１８号公報

しかしながら、上記の従来技術によれば、オイルポンプ駆動軸として、上述の片持ち式のものに代えて、両端で支持する両持ち式のものを用いる場合、オイルポンプ駆動軸の一端を支持するための支持孔をバッフルプレートに設ける必要がある。この支持孔は、オイルについてのシール性を確保するために、バッフルプレートの形状を工夫して設ける必要がある。すなわち、バッフルプレートとして、特別な支持孔を設けた専用のものが必要となる。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、両持ち式のオイルポンプ駆動軸上のオイルポンプ駆動歯車によるオイルの撹拌を、バッフルプレートを設けることなく防止できるオイルポンプ配置構造を提供することにある。

本発明のオイルポンプ配置構造は、伝動装置を収容するハウジングのエンジン側を構成する第１ケースと、前記ハウジングの前記エンジンとは反対側を構成する第２ケースと、前記第２ケース側に配置され、前記伝動装置の油圧を制御する制御ボディと、前記制御ボディ内に設けられ、該制御ボディにオイルを供給するオイルポンプと、前記オイルポンプと前記ハウジング底部のオイルとの間に介在するオイルストレーナと、一端側が前記第１ケースで支持され、他端側が前記制御ボディで支持されて、前記オイルポンプに結合されたオイルポンプ駆動軸と、前記オイルポンプ駆動軸上に固定されたオイルポンプ駆動歯車と、前記オイルポンプ駆動歯車に対して動力を伝達する動力伝達歯車と、前記オイルポンプ駆動歯車を覆う歯車室とを備え、前記制御ボディは、該制御ボディの油路を区画するセパレートプレートを介して前記第１ケースに結合され、前記オイルポンプ駆動歯車は、前記制御ボディの下端より低い部分を有し、前記歯車室は、前記オイルポンプ駆動歯車の前記エンジン側の側面と外周の下方とを覆う前記第１ケースの部分と、該オイルポンプ駆動歯車の前記エンジンと反対側の側面を覆う前記セパレートプレートとで形成され、前記セパレートプレートは、前記制御ボディの下端よりも下方に延出した延出部を備え、該延出部により、前記オイルポンプ駆動歯車の前記低い部分を覆うものであり、前記歯車室は、前記動力伝達歯車から前記オイルポンプ駆動歯車への動力伝達に支障を生じない範囲で該オイルポンプ駆動歯車をその外形に沿って覆うものであることを特徴とする。

本発明において、ハウジング底部に溜まったオイルは、オイルストレーナを介してオイルポンプにより吸引され、制御ボディに供給され、ハウジング底部に戻る。このとき、オイルポンプ駆動歯車は、オイルポンプを駆動するために回転されるが、歯車室により覆われているので、ハウジング底部のオイルを撹拌して撹拌抵抗を生じさせたり、オイルストレーナから吸引されるオイルにエアを混入させたりすることが抑制される。

そして本発明では、歯車室を、セパレートプレートを介して制御ボディを第１ケースに結合し、さらにセパレートプレートの下端に延出部を設けることにより形成している。これにより、オイルポンプ駆動歯車の外周を覆う第１ケースの部分により制御ボディの取付け剛性を向上させることができる。このため、適切な剛性を確保しながら、適切な歯車室を形成しつつ、制御ボディの取付けを行うことができる。また、その際、オイルポンプ駆動軸を、制御ボディの位置決め用のノックとして利用することができる。
さらに、本発明によれば、歯車室が、動力伝達歯車からオイルポンプ駆動歯車への動力伝達に支障を生じない範囲でオイルポンプ駆動歯車をその外形に沿って覆っているので、オイルポンプ駆動歯車の第１ケース側と外周を覆う第１ケースの形状によって、第１ケースの剛性を向上させ、かつ制御ボディの取付け剛性を向上させることができる。

本発明において、前記オイルポンプ駆動歯車として、異なる経路を経て駆動力が伝達される第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車を備え、前記オイルポンプ駆動軸及びオイルポンプとして、前記第１オイルポンプ駆動歯車に対応する第１オイルポンプ駆動軸及び第１オイルポンプと、前記第２オイルポンプ駆動歯車に対応する第２オイルポンプ駆動軸及び第２オイルポンプとを備え、前記第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車のうち、回転速度がより大きくなる方について前記歯車室を備えてもよい。

これによれば、第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車のうち、撹拌抵抗やオイルへのエア混入が生じ易い回転速度の高いオイルポンプ駆動歯車について歯車室が設けられるので、上述の撹拌抵抗の抑制効果やエア混入の防止効果について、費用対効果の適切化を図ることができる。

本発明において、前記第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車の双方について前記歯車室を備えてもよい。これによれば、第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車の双方について、上述の撹拌抵抗の抑制効果やエア混入の防止効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達系のスケルトン図である。 図１の動力伝達系における第１オイルポンプ駆動ギヤ周辺の斜視図である。 図１の動力伝達系におけるフライホイールケース部分を示す図である。 図１の動力伝達系におけるトランスミッションをエンジン側から見た様子を示す図である。 図４の一部を、図４のやや右側から見た様子を示す斜視図である。 図１の動力伝達系における第１オイルポンプ駆動軸近傍の断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るオイルポンプ配置構造を適用したハイブリッド車両の動力伝達系のスケルトン図である。図１に示すように、この動力伝達系は、動力源としてのエンジン１及びモータ２と、これらの動力を車輪３に伝達する伝動装置としてのトランスミッション４とを備える。

トランスミッション４は、フライホイール５を介してエンジン１のクランクシャフト６に連結された入力軸７と、入力軸７に対して平行に配置された出力軸８とを備える。出力軸８は、ファイナル駆動ギヤ９、ファイナル従動ギヤ１０、ディファレンシャルギヤ１１、及び左右の駆動軸１２を介して左右の車輪３に接続される。

入力軸７は、クラッチ１３を介して第１駆動ギヤ１４を支持する。第１駆動ギヤ１４は、出力軸８に固定された従動ギヤ１５に噛合する。

モータ２と同軸上にジェネレータ１６が配置される。中空のモータ軸１７の内部にジェネレータ軸１８が相対回転自在に嵌合する。モータ軸１７に固定された第２駆動ギヤ１９と、従動ギヤ１５とが噛合し、入力軸７に固定されたジェネレータ駆動ギヤ２１と、ジェネレータ軸１８に固定されたジェネレータ従動ギヤ２２とが噛合する。

また、トランスミッション４は、各部にオイルを供給するための第１オイルポンプ２３及び第２オイルポンプ２４を備える。第１オイルポンプ２３の第１オイルポンプ駆動軸２５に固定された第１オイルポンプ駆動ギヤ２６がジェネレータ駆動ギヤ２１に噛合する。したがって、エンジン１が回転しているときには、その駆動力により第１オイルポンプ２３が駆動する。

また、第２オイルポンプ２４の第２オイルポンプ駆動軸２７に固定された第２オイルポンプ駆動ギヤ２８と、ファイナル従動ギヤ１０とが噛合する。したがって、車輪３が回転しているときには、その駆動力により第２オイルポンプ２４が駆動する。なお、ジェネレータ駆動ギヤ２１及びファイナル従動ギヤ１０は、本発明における動力伝達歯車に対応する。

この構成において、モータ２を駆動すると、モータ軸１７の駆動力が、第２駆動ギヤ１９、従動ギヤ１５、出力軸８、ファイナル駆動ギヤ９、ファイナル従動ギヤ１０、ディファレンシャルギヤ１１、及び駆動軸１２をこの順で経由して、左右の車輪３に伝達される。

モータ２は、正逆両方向に回転可能であるため、その回転方向に応じて車両を前進走行及び後進走行させることができる。また、車両の減速時に、車輪３から伝達される駆動力でモータ２を駆動してジェネレータとして機能させれば、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。

一方、クラッチ１３を締結した状態でエンジン１を駆動すると、クランクシャフト６の駆動力が、フライホイール５、入力軸７、クラッチ１３、第１駆動ギヤ１４、従動ギヤ１５、出力軸８、ファイナル駆動ギヤ９、ファイナル従動ギヤ１０、ディファレンシャルギヤ１１、及び駆動軸１２をこの順で経由して左右の車輪３に伝達される。

これにより、車両の前進走行時にエンジン１の駆動力でモータ２の駆動力をアシストすることができる。このとき、モータ２を空転させれば、エンジン１の駆動力だけで車両を前進走行させることもできる。

また、エンジン１が駆動されているとき、クランクシャフト６の駆動力は、フライホイール５、入力軸７、ジェネレータ駆動ギヤ２１、ジェネレータ従動ギヤ２２、及びジェネレータ軸１８をこの順で経由してジェネレータ１６に伝達される。これにより、ジェネレータ１６で発電することができる。逆にエンジン１の停止中にジェネレータ１６をモータとして駆動すれば、その駆動力でエンジン１を始動することができる。

図２は、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の周辺におけるオイルポンプ配置構造を示す斜視図である。図２では、一部を省略又は切断して示しており、後述する制御ボディ３４の主要部の図示も省略している。

図２に示すように、このオイルポンプ配置構造は、トランスミッション４を収容するハウジングのエンジン１側を構成する第１ケースとしてのフライホイールケース２９と、該ハウジングのエンジン１とは反対側を構成する第２ケースとしてのトランスミッションケース３０とを備える。

第１オイルポンプ２３は、トランスミッションケース３０側に配置される。第１オイルポンプ２３を駆動する第１オイルポンプ駆動ギヤ２６は、フライホイールケース２９により一方の側面及び外周が覆われる。第１オイルポンプ駆動軸２５の一端は、フライホイールケース２９により支持される。第１オイルポンプ２３とハウジング底部のオイル溜り３１との間に、オイルストレーナ３２が介在する。

図３は、エンジン１とは反対側から見たフライホイールケース２９部分を示す。第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８は、一方の側面がフライホイールケース２９で覆われる。

また、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の場合、ジェネレータ駆動ギヤ２１から第１オイルポンプ駆動ギヤ２６への動力伝達に支障を生じない範囲、すなわちジェネレータ駆動ギヤ２１と噛み合っている部分を除く外周全体が、その外形に沿って、フライホイールケース２９に設けられた撹拌防止リブ３３により覆われる。

第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の場合、ファイナル従動ギヤ１０と噛み合っている部分を除く外周の一部が、撹拌防止リブ３３により覆われる。第１オイルポンプ駆動軸２５及び第２オイルポンプ駆動軸２７は、いずれもフライホイールケース２９側の端部が、フライホイールケース２９により支持される。

オイル溜り３１（図２参照）におけるオイルレベル（静油面レベル）は、ラインＵ及びラインＬの間に維持される。すなわち、オイルレベルは、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６又は第２オイルポンプ駆動ギヤ２８のほぼ上端と同じレベルである。したがって、第１オイルポンプ駆動軸２５及び第２オイルポンプ駆動軸２７は、常にオイルレベルよりも低位置に位置する。

図４は、トランスミッション４をエンジン１側から見た様子を示す。図５は、図４の一部を、図４のやや右側から見た様子を示す斜視図である。図４及び図５において、フライホイールケース２９、トランスミッションケース３０等の図示は省略している。

図４及び図５に示すように、トランスミッション４は、その油圧を制御する制御ボディ３４を備える。制御ボディ３４は、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８のフライホイールケース２９とは反対側において、トランスミッションケース３０内に配置される。制御ボディ３４の下端は、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の下部よりも高い位置に位置する。

また、制御ボディ３４のフライホイールケース２９側は、制御ボディ３４の油路を区画するセパレートプレート３５を介してフライホイールケース２９に結合される。これにより、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８のエンジン１と反対側の側面の一部が、セパレートプレート３５の一部により覆われる。

したがって、フライホイールケース２９とセパレートプレート３５とにより、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第１オイルポンプ駆動ギヤ２６のそれぞれを覆うようにして収容するそれぞれのギヤ室が形成される。

セパレートプレート３５は、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の制御ボディ３４よりも低い部分を覆うために、制御ボディ３４の下端よりも下方に延びた延出部３５ａを有する。これにより、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６については、その下部を完全に覆うより完全なギヤ室が形成される。

図６は、第１オイルポンプ駆動軸２５に沿って鉛直方向に切断した第１オイルポンプ駆動軸２５近傍の断面図である。図６に示すように、第１オイルポンプ２３は、制御ボディ３４内に設けられ、制御ボディ３４にオイルを供給する。

第１オイルポンプ駆動軸２５は、ベアリング３６を介して、一端がフライホイールケース２９で支持され、他端側が制御ボディ３４で支持され、他端が第１オイルポンプ２３に結合される。したがって、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６は、フライホイールケース２９と制御ボディ３４との間で、挟み込むようにして支持される。

制御ボディ３４は、セパレートプレート３５を介してフライホイールケース２９に結合されるので、セパレートプレート３５は、その延出部３５ａも含めて、フライホイールケース２９の撹拌防止リブ３３に密接する。これにより、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６が収容された上述のギヤ室３７が形成される。ギヤ室３７は、本発明における歯車室に対応する。

第２オイルポンプ２４や、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８、第２オイルポンプ駆動軸２７の近傍についても同様に構成される。ただし、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の制御ボディ３４よりも低い部分は、撹拌防止リブ３３や延出部３５ａで覆われてはいない。

第１オイルポンプ２３は、エンジン１が駆動しているとき、ジェネレータ駆動ギヤ２１及び第１オイルポンプ駆動ギヤ２６を介して常時駆動される。このとき、エンジン１の回転方向は一定であるため、第１オイルポンプ２３は、常に一定方向にオイルを供給する。

一方、第２オイルポンプ２４は、車輪３が回転しているとき、ファイナル従動ギヤ１０及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８を介して常時駆動される。車両の後退時には、第２オイルポンプ２４のオイル吐出方向も反転するので、オイルの供給は行われない。このため、第２オイルポンプ２４がオイルを供給することができない車両の停止時や後進時には、エンジン１の駆動力により第１オイルポンプ２３から必要部分にオイルが供給される。

このようにして第１オイルポンプ２３及び第２オイルポンプ２４によりオイルの供給が行われるとき、第１オイルポンプ２３を駆動する第１オイルポンプ駆動ギヤ２６と、第２オイルポンプ２４を駆動する第２オイルポンプ駆動ギヤ２８は、回転速度が異なる。

第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の回転速度は、ジェネレータ駆動ギヤ２１及び第１オイルポンプ駆動ギヤ２６のギヤ比と、ジェネレータ駆動ギヤ２１の回転速度とによって定まる。また、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の回転速度は、ディファレンシャルギヤ１１及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８のギヤ比と、ディファレンシャルギヤ１１の回転速度とによって定まる。

したがって、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８のうちのいずれがより大きな回転速度で回転するかを想定することができる。本実施形態の場合には、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の方が、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８よりも大きな回転速度で回転することが想定される。そこで、上述のように、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８よりも第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の方をより完全なギヤ室３７で覆うようにしている。

この場合、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６は、大きな回転速度で回転するときでも、ギヤ室３７により大部分が覆われ、特にオイルストレーナの吸い込み口に近い下部は、フライホイールケース２９の撹拌防止リブ３３及びセパレートプレート３５の延出部３５ａにより完全に覆われているので、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６によるオイルの撹拌は効果的に抑制され、オイルストレーナ３２から吸引されるオイルにエアが混入することもない。

また、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８も、撹拌防止リブ３３を含むフライホイールケース２９及びセパレートプレート３５により覆われているので、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の回転によるオイルの撹拌やエア混入も抑制される。

以上のように、本実施形態によれば、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８が撹拌防止リブ３３を含むフライホイールケース２９及びセパレートプレート３５により覆われており、特に第１オイルポンプ駆動ギヤ２６は、下部が完全に覆われているので、オイルの撹拌の抑制やオイルへのエア混入の防止を図ることができる。これにより、トランスミッション４の伝動効率の向上や、燃費の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、第１オイルポンプ駆動軸２５及び第２オイルポンプ駆動軸２７をフライホイールケース２９と制御ボディ３４とで支持し、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８をフライホイールケース２９と制御ボディ３４との間に配置し、制御ボディ３４を、セパレートプレート３５を介してフライホイールケース２９に結合するようにしている。

これにより、フライホイールケース２９の撹拌防止リブ３３を、制御ボディ３４の取付け剛性やフライホイールケース２９の剛性の向上に役立てることができる。また、第１オイルポンプ駆動軸２５及び第２オイルポンプ駆動軸２７を、制御ボディ３４を取り付けるときの位置決め用のノックとして利用することができる。これにより、制御ボディ３４を取り付けるための従来のノック孔やノックピンを廃止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６の下部に限らず、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の下部についても、フライホイールケース２９の撹拌防止リブ３３及びセパレートプレート３５の延出部により完全に覆うようにしてもよい。

また、実施形態においては、第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車として、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６及び第２オイルポンプ駆動ギヤ２８を用いているが、これらの代わりに、チェーンにより駆動力が伝達される鎖歯車（スプロケット）を用いてもよい。また、第１オイルポンプ駆動ギヤ２６に限らず、第２オイルポンプ駆動ギヤ２８の方も、より完全なギヤ室３７で覆うようにしてもよい。

１…エンジン、４…トランスミッション（伝動装置）、２３…第１オイルポンプ、２４…第２オイルポンプ、２５…第１オイルポンプ駆動軸、２６…第１オイルポンプ駆動ギヤ（第１オイルポンプ駆動歯車）、２７…第２オイルポンプ駆動軸、２８…第２オイルポンプ駆動ギヤ（第２オイルポンプ駆動歯車）、２９…フライホイールケース（第１ケース）、３０…トランスミッションケース（第２ケース）、３２…オイルストレーナ、３４…制御ボディ、３５…セパレートプレート、３５ａ…延出部、３７…ギヤ室（歯車室）。

Claims (3)

1. 伝動装置を収容するハウジングのエンジン側を構成する第１ケースと、
   前記ハウジングの前記エンジンとは反対側を構成する第２ケースと、
   前記第２ケース側に配置され、前記伝動装置の油圧を制御する制御ボディと、
   前記制御ボディ内に設けられ、該制御ボディにオイルを供給するオイルポンプと、
   前記オイルポンプと前記ハウジング底部のオイルとの間に介在するオイルストレーナと、
   一端側が前記第１ケースで支持され、他端側が前記制御ボディで支持されて、前記オイルポンプに結合されたオイルポンプ駆動軸と、
   前記オイルポンプ駆動軸上に固定されたオイルポンプ駆動歯車と、
   前記オイルポンプ駆動歯車に対して動力を伝達する動力伝達歯車と、
   前記オイルポンプ駆動歯車を覆う歯車室とを備え、
   前記制御ボディは、該制御ボディの油路を区画するセパレートプレートを介して前記第１ケースに結合され、
   前記オイルポンプ駆動歯車は、前記制御ボディの下端より低い部分を有し、
   前記歯車室は、前記オイルポンプ駆動歯車の前記エンジン側の側面と外周の下方とを覆う前記第１ケースの部分と、該オイルポンプ駆動歯車の前記エンジンと反対側の側面を覆う前記セパレートプレートとで形成され、
   前記セパレートプレートは、前記制御ボディの下端よりも下方に延出した延出部を備え、該延出部により、前記オイルポンプ駆動歯車の前記低い部分を覆うものであり、
   前記歯車室は、前記動力伝達歯車から前記オイルポンプ駆動歯車への動力伝達に支障を生じない範囲で該オイルポンプ駆動歯車をその外形に沿って覆うものであることを特徴とするオイルポンプ配置構造。
2. 前記オイルポンプ駆動歯車として、異なる経路を経て駆動力が伝達される第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車を備え、
   前記オイルポンプ駆動軸及びオイルポンプとして、前記第１オイルポンプ駆動歯車に対応する第１オイルポンプ駆動軸及び第１オイルポンプと、前記第２オイルポンプ駆動歯車に対応する第２オイルポンプ駆動軸及び第２オイルポンプとを備え、
   前記第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車のうち、回転速度がより大きくなる方について前記歯車室を備えることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ配置構造。
3. 前記第１オイルポンプ駆動歯車及び第２オイルポンプ駆動歯車の双方について前記歯車室を備えることを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ配置構造。