JP6132258B2 - 車両用変速機のオイル供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両用変速機のオイル供給装置に係り、特にハイブリッド車等の車両の被潤滑部にオイルを供給して被潤滑部をオイルで冷却する車両用変速機のオイル供給装置に関する。

ハイブリッド車等の車両においては、インプットシャフトを車両幅方向に向けた動力伝達機構（遊星歯車機構：変速ギヤ）を設け、インプットシャフトの軸方向で動力伝達機構の左右両側に配置される一対の電動機（モータジェネレータ）を設け、動力伝達機構に結合したファイナルギヤを設けた変速機を搭載しているものがある。電動機は、車両駆動力発生時に発熱し、絶縁皮膜耐熱温度以下に保つために、冷却が必要な被潤滑部を構成するものである。
このため、このような変速機では、ファイナルギヤで掻き上げられたオイルを電動機へ供給して電動機をオイルで冷却するオイル供給装置を設けている。このオイル供給装置は、ファイナルギヤで掻き上げられたオイルを、オイルガターから導いてオイル溜まり部に溜め、このオイル溜まり部のオイルをオイルガターに取り付けたオイル供給部（ガイドパイプ）によって電動機へ滴下し、電動機を冷却している。
また、このようなオイル供給装置としては、以下のような先行技術文献がある。

特開２０１１−１８５４０４号公報

特許文献１に係る潤滑装置は、変速機ケースの内部に回転軸（インプットシャフトに相当する）よりも上方でキャッチタンク（オイル溜まり部に相当する）を設け、ギヤ（ファイナルギヤに相当する）により掻き上げられたオイルをキャッチタンクで保持し、キャッチタンクのオイルを被潤滑部としての他のギヤに供給する構造である。

ところで、上記の特許文献１では、車両が傾斜あるいは登坂を走行した際に、キャッチタンクから変速機ケース内へと流出し、キャッチタンクから排出口を介して被潤滑部としての他のギヤにオイルを供給することができないおそれがあった。
また、上記の特許文献１に記載の変速機ケースに、オイルをキャッチタンク側へと導くオイルガターを設けた場合に、オイルガターとキャッチタンクとが別部品となり、変速機ケースが、大型化したり、複雑化したりするおそれがあった。

そこで、この発明は、簡素な構造としつつ、車両の傾斜に関わらずオイル溜まり部にオイルを十分に確保させて、被潤滑部にオイルを供給する車両用変速機のオイル供給装置を提供することを目的とする。

この発明は、変速機ケース内に、駆動源により回転するインプットシャフトと、前記インプットシャフトに取り付けられたギヤを介して前記インプットシャフトの回転が伝達されるカウンタギヤを備えるカウンタシャフトと、前記カウンタシャフトの回転が伝達されるファイナルギヤを備えるドライブシャフトとを配置する車両用変速機のオイル供給装置において、前記変速機ケースの天井面の下方には、前記ファイナルギヤの上側から被潤滑部の上側へと延びるオイルガターを配置し、前記オイルガターは、底面壁と前記底面壁の両側部位で離間して配置された一対の縦壁部とを有して前記変速機ケースの天井面に向かって開放する断面Ｕ字状に形成され、前記オイルガターには、前記ファイナルギヤ側から上方に延びるオイル導入通路部と、前記オイル導入通路部の上端部から水平方向に前記被潤滑部側へ延びるオイル溜まり通路部と、前記オイル溜まり通路部から前記被潤滑部にオイルを供給するオイル吐出部とを備え、前記オイルガターの底面壁は、前記オイル導入通路部と前記オイル溜まり通路部との間で上方に突出する凸状屈曲部を備え、前記オイル溜まり通路部の両縦壁部の上縁側でかつ車両高さ方向で前記変速機ケースの天井面と前記オイル吐出部の上端部よりも高い位置に突出した前記凸状屈曲部の頂点部との間には、前記オイルガターの前記オイル溜まり通路部に対して直交する方向に横断するように延びる弁軸と前記弁軸を中心に揺動する弁体とを備え、鉛直方向にて、前記オイル吐出部が前記凸状屈曲部よりも高さ位置となるように車両が傾斜した際に、前記弁体が前記凸状屈曲部側に揺動し、前記弁体の下端部が前記凸状屈曲部の傾斜面に当接し、前記弁体と前記凸状屈曲部とによって前記オイル溜まり通路部と前記オイル導入通路部とを区画することを特徴とする。

この発明は、簡素な構造としつつ、車両の傾斜に関わらずオイル溜まり部にオイルを十分に確保させて、被潤滑部にオイルを供給することができる。

図１は変速機ケースの内側を視た変速機の斜視図である。（実施例） 図２は車両が水平に維持した状態で走行している場合でドライブシャフトの軸線方向から変速機ケースの内側を視た変速機の側面図である。（実施例） 図３は図２のオイルガターの側面図である。（実施例） 図４は車両が傾斜面を走行している場合でドライブシャフトの軸線方向から変速機ケースの内側を視た変速機の側面図である。（実施例）

この発明は、簡素な構造としつつ、車両の傾斜に関わらずオイル溜まり部にオイルを十分に確保させて、被潤滑部にオイルを供給する目的を、オイルガターの底面部に凸状屈曲部を備えて実現するものである。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１、図２に示すように、ハイブリッド車等からなる車両には、駆動源に連結する変速機１が横置きに搭載される。
変速機１は、変速機ケース２を備えるとともに、この変速機ケース２の内部で、駆動源により回転するインプットシャフト３と、このインプットシャフト３に配置された動力伝達装置（遊星歯車機構：変速ギヤ）４とを備える。変速機ケース２の駆動源から離れた端部のケース端壁５には、エンドケース（図示せず）が取り付けられる。
また、変速機１は、インプットシャフト３の軸方向（車両幅方向）で動力伝達機構４の左右両側に配置される一対の電動機（モータジェネレータ）６を備える。この電動機６は、 車両駆動力発生時に発熱し、絶縁耐熱温度以下に保つために、冷却が必要な被潤滑部を構成するものである。

変速機ケース２内には、インプットシャフト３に取り付けられたギヤである出力ギヤ７を介してインプットシャフト３の回転が伝達される第１カウンタギヤ８を備えるカウンタシャフト９と、このカウンタシャフト９の回転がこのカウンタシャフト９に備えた第２カウンタギヤ１０を介して伝達されるファイナルギヤ１１を備えるドライブシャフト１２とが配置される。
この実施例では、インプットシャフト３とカウンタシャフト９とドライブシャフト１２との配置関係にあっては、図２に示すように、側面視において、インプットシャフト３がカウンタシャフト９・ドライブシャフト１２よりも車両前方に位置し、カウンタシャフト９がインプットシャフト３よりも車両後方で且つ斜め上方に位置し、ドライブシャフト１２がインプットシャフト３よりも車両後方で且つ斜め下方に位置し、且つカウンタシャフト９とドライブシャフト１２とが車両高さ方向（上下方向）で重なるように位置している。
変速機ケース２内には、図２に示すように、車両が水平状態において、油面Ｍ１の潤滑用のオイルが滞留している。そして、ファイナルギヤ１１の下部位となる部分は、油面Ｍ１よりも下方でオイル中に存在する。従って、ファイナルギヤ１１が回転すると、変速機ケース２内のオイルがファイナルギヤ１１によって掻き上げられる。

図１、図２に示すように、変速機１には、ファイナルギヤ１１によって掻き上げられオイルを被潤滑部である一対の電動機６へ供給し、この一対の電動機６を冷却させるオイル供給装置１３が設けられる。
このオイル供給装置１３は、動力伝達機構４の上方に配置され且つ変速機ケース２に取り付けられるオイルガター１４を備える。
オイルガター１４は、底面壁１５と、この底面壁１５の両側部位に対して一対の電動機６側に離間して配置された一対の縦壁部１６・１６とを有している。
また、オイルガター１４は、変速機ケース２の天井面１７の下方で、ファイナルギヤ１１の上側から被潤滑部である電動機６の上側へと延びるように、変速機ケース２に固定具によって取り付けられる。

オイルガター１４は、ファイナルギヤ１１側から上方に延びるオイル導入通路部１８と、このオイル導入通路部１８の上端部１９から車両前方側で且つ水平方向に電動機６側へ延びるオイル溜まり部として機能するオイル溜まり通路部２０とを備える。また、オイルガター１４は、オイル導入通路部１８のファイナルギヤ１１側の入口側が開放状態である一方、オイル溜まり通路部２０の終端側が閉塞部２１で閉塞されている。
また、オイルガター１４は、オイル溜まり通路部２０から一対の電動機６にオイルを供給する一対のオイル吐出部（ガイドパイプ）２２を備える。つまり、図１、図２に示すように、一方の電動機６に対してのみ説明すると、オイル吐出部２２として、前側オイル吐出部２２Ａと後側オイル吐出部２２Ｂとが、電動機６の上方に配置されている。

図１〜図３に示すように、オイルガター１４の底面壁１５は、オイル導入通路部１８とオイル溜まり通路部２０との間で上方に突出する凸状屈曲部２３を備える。この凸状屈曲部２３の頂点部２４は、車両高さ方向（車両上下方向）にて、オイル吐出部２２Ａ、２２Ｂの上端部２５よりも所定量Ｈ１だけ高い位置に突出して配設されている（図３参照）。これにより、車両が水平状態において、オイルガター１４内では、凸状屈曲部２３の傾斜面２６と終端側の閉塞部２１との間で且つオイル吐出部２２Ａ、２２Ｂの上端部２５の下方のオイル溜まり通路部２０に、油面Ｆ１のオイルが溜まる（図２参照）。

上記の構造により、図２に示すように、ファイナルギヤ１１で掻き上げられたオイルを、オイルガター１４のオイル導入通路部１８からオイル溜まり通路部２０へと流し込むことができる。
そして、オイル導入通路部１８とオイル溜まり通路部２０との間で上方に突出する凸状屈曲部２３を形成し、この凸状屈曲部２３の頂点部２４がオイル吐出部２２Ａ、２２Ｂの上端部２５よりも高い位置に突出しているため、図４に示すように、凸状屈曲部２３側に対してオイル吐出部２２Ａ、２２Ｂ側が上方に移動するように、車両が水平面Ｇに対して角度θで傾斜した場合であっても、凸状屈曲部２３によってオイル溜まり通路部２０に溜まったオイルがオイル導入通路部１８側へと流出しないように塞き止めることができる。
これによって、オイル溜まり通路部２０に溜まったオイルをオイル吐出部２２Ｂを介して被潤滑部である電動機６へと供給できる。
また、オイルガター１４に凸状屈曲部２３を形成するだけで、オイルを被潤滑部である電動機６へと導くオイルガター１４とオイルを一時的に貯留できるオイル溜まり部としてのオイル溜まり通路部２０とを兼ねることができ、また、車両が傾斜した場合でも、オイル溜まり通路部２０に十分なオイルを確保でき、これにより、オイル溜まり通路部２０を拡大する必要がなく、変速機ケース２内の構造を簡素化できる。

また、図１〜図３に示すように、オイルガター１４は、底面壁１５と一対の縦壁部１６・１６とによって、変速機ケース２の天井面１７に向かって開放する断面Ｕ字状に形成されている。
オイル溜まり通路部２０の両縦壁部１６・１６の上縁側でかつ車両高さ方向で、変速機ケース２の天井面１７と凸状屈曲部２３の頂点部２４との間には、オイルガター１４のオイル溜まり通路部２０に対して直交する方向（車両幅方向）に横断するように延びる弁軸２７と、この弁軸２７を中心にして揺動する弁体２８とを備える。
弁軸２７は、図３に示すように、凸状屈曲部２３の頂点部２４よりも上方に所定量Ｈ２だけ高い位置で、両端部がオイルガター１４の一対の縦壁部１６・１６に回動自在に取り付けられている。
弁体２８は、湾曲した上端部２８Ａが弁軸２７に引っ掛かった状態で付いている一方、下端部２８Ｂがオイルガター１４の底面部１５に近接し且つ自由端として配置されている。従って、弁体２８は、重力によって常に鉛直下方へ向いている。
弁体２８は、図４に示すように、車両が上方に傾斜した場合に、弁軸２７の回動と共に揺動し、自由端となっている下端部２８Ｂが、凸状屈曲部２３の傾斜面２６に当接する。
つまり、弁体２８を支持する弁軸２７は、図３に示すように、弁体２８の下端部２８Ｂが凸状屈曲部２３の傾斜面２６に当接可能な範囲において、凸状屈曲部２３よりも車両前方に所定距離Ｌで且つ凸状屈曲部２３の頂点部２４よりも所定量Ｈ２だけ上方の高さに配置されている。

図４に示すように、鉛直方向（車両上下方向）にて、オイル吐出部２２Ａ、２２Ｂが凸状屈曲部２３よりも高い位置となるように車両が傾斜した際に、弁体２８が弁軸２７を中心にして凸状屈曲部２３側に揺動し、弁体２８の下端部２８Ｂが凸状屈曲部２３の傾斜面２６に当接し、弁体２８と凸状屈曲部２３とによってオイル溜まり通路部２０とオイル導入通路部１８とを区画する。これにより、オイルガター１４内では、弁軸２７の高さ位置を油面Ｆ２とするオイル溜まり通路部２０が閉空間として形成される。この新たなオイル溜まり通路部２０は、後側オイル供給部２２Ｂを含んでいる。従って、このオイル溜まり通路部２０内のオイルは、後側オイル供給部２２Ｂから滴下可能である。なお、この場合、変速機ケース２内においては、車両後方側のファイナルギヤ１１側へオイルが移動する。これにより、ファイナルギヤ１１は、車両が水平状態の場合に比較して、油面Ｍ２のオイル中に多くの部分が浸かる状態となる。

上記の構造により、図４に示すように、鉛直方向にて、オイル吐出部２２Ａ、２２Ｂが凸状屈曲部２３よりも高い位置となるように車両が傾斜した場合であっても、弁体２８の下端部２８Ｂが凸状屈曲部２３の傾斜面２６に当接して、オイル溜まり通路部２０とオイル導入通路部１８とを仕切ることができる。
また、弁軸２７がオイル溜まり通路部２０の上部で且つ車両高さ方向で変速機ケース２の天井面１７と凸状屈曲部２３の頂点部２４との間に設けたため、弁軸２７又は弁体２８と変速機ケース２の天井面１７との間に隙間Ｓを設けることができる（図４参照）。
これによって、鉛直方向にて、オイル吐出部２２Ａ、２２Ｂが凸状屈曲部２３よりも高い位置となるように車両が傾斜した場合であっても、弁体２８の下端部２８Ｂと凸状屈曲部２３の傾斜面２６との当接によってオイル溜まり通路部２０に溜まったオイルがオイル導入通路部１８側へ流出するのを規制することができる。
また、ファイナルギヤ１１で掻き上げられたオイルは、オイル導入通路部１８を通って、弁軸２７又は弁体２８と変速機ケース２の天井面１７との間の隙間Ｓからオイル溜まり通路部２０へと流し込むことができる。
この結果、オイル溜まり通路部２０を大型化することなく、車両の傾斜時に、オイル溜まり通路部２０内に一定量のオイルを確保させることができ、そして、オイル溜まり通路部２０からオイル吐出部２２Ｂへとオイルを流し込んで、被潤滑部である電動機６へと供給できる。

なお、この発明においては、動力伝達装置（遊星歯車機構：変速ギヤ）を備える構造の変速機について説明したが、動力伝達装置を備えていない構造の変速機にも適用可能である。

この発明に係るオイル供給装置を、各種変速機に適用可能である。

１ 変速機
２ 変速機ケース
３ インプットシャフト
４ 動力伝達装置
６ 電動機
７ 出力ギヤ
８ 第１カウンタギヤ
９ カウンタシャフト
１０ 第２カウンタギヤ
１１ ファイナルギヤ
１２ ドライブシャフト
１３ オイル供給装置
１４ オイルガター
１５ オイルガターの底面壁
１６・１６ オイルガターの縦壁部
１７ 変速機ケースの天井面
１８ オイル導入通路部
１９ オイル導入通路部の上端部
２０ オイル溜まり通路部
２２ オイル供給部
２２Ａ 前側オイル供給部
２２Ｂ 後側オイル供給部
２３ 凸状屈曲部
２４ 凸状屈曲部の頂点部
２５ オイル吐出部の上端部
２６ 凸状屈曲部の傾斜面
２７ 弁軸
２８ 弁体
２８Ａ 弁体の上端部
２８Ｂ 弁体の下端部

Claims (1)

1. 変速機ケース内に、駆動源により回転するインプットシャフトと、前記インプットシャフトに取り付けられたギヤを介して前記インプットシャフトの回転が伝達されるカウンタギヤを備えるカウンタシャフトと、前記カウンタシャフトの回転が伝達されるファイナルギヤを備えるドライブシャフトとを配置する車両用変速機のオイル供給装置において、
   前記変速機ケースの天井面の下方には、前記ファイナルギヤの上側から被潤滑部の上側へと延びるオイルガターを配置し、
   前記オイルガターは、底面壁と前記底面壁の両側部位で離間して配置された一対の縦壁部とを有して前記変速機ケースの天井面に向かって開放する断面Ｕ字状に形成され、
   前記オイルガターには、前記ファイナルギヤ側から上方に延びるオイル導入通路部と、前記オイル導入通路部の上端部から水平方向に前記被潤滑部側へ延びるオイル溜まり通路部と、前記オイル溜まり通路部から前記被潤滑部にオイルを供給するオイル吐出部とを備え、
   前記オイルガターの底面壁は、前記オイル導入通路部と前記オイル溜まり通路部との間で上方に突出する凸状屈曲部を備え、
   前記オイル溜まり通路部の両縦壁部の上縁側でかつ車両高さ方向で前記変速機ケースの天井面と前記オイル吐出部の上端部よりも高い位置に突出した前記凸状屈曲部の頂点部との間には、前記オイルガターの前記オイル溜まり通路部に対して直交する方向に横断するように延びる弁軸と前記弁軸を中心に揺動する弁体とを備え、
   鉛直方向にて、前記オイル吐出部が前記凸状屈曲部よりも高さ位置となるように車両が傾斜した際に、前記弁体が前記凸状屈曲部側に揺動し、前記弁体の下端部が前記凸状屈曲部の傾斜面に当接し、前記弁体と前記凸状屈曲部とによって前記オイル溜まり通路部と前記オイル導入通路部とを区画することを特徴とする車両用変速機のオイル供給装置。
   

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