JP7077915B2

JP7077915B2 - 車両用動力伝達装置

Info

Publication number: JP7077915B2
Application number: JP2018200991A
Authority: JP
Inventors: 芳輝萩野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: US11401977B2; US20200132131A1; CN111102344A; CN111102344B; JP2020067147A

Description

本発明は、車両用動力伝達装置に関する。

例えば特許文献１には、第一回転軸（第２ロータ軸２８）を支持部材（ケース１９）に対して回転可能に支持する第一軸受（玉軸受５４）と、第一回転軸と同じ軸線周りに回転する第二回転軸（リダクション軸２６）を支持部材に対して回転可能に支持する第二軸受（玉軸受５６）と、が隣接して配置され、支持部材において、第一軸受と第二軸受との間に形成された空間に潤滑油を供給するための油孔が形成された車両用動力伝達装置が開示されている。

特開２０１７－０５３３８５号公報

上記特許文献１に開示された車両用動力伝達装置では、油孔から供給された潤滑油が第一軸受（具体的には第一軸受の保持器）によって撹拌され、撹拌された潤滑油がさらに第二軸受（具体的には第二軸受の保持器）によって撹拌される。そのため、潤滑油の撹拌が大きくなり、それに伴い気泡が発生する。従って、この気泡によって潤滑による油膜形成性が低下し、各軸受や、各軸受が嵌め合わされる嵌め合い部等の狭小空間で摩耗が発生する。特に、油孔から供給された潤滑油が、第一軸受の撹拌によって第二軸受に向かうことにより、第一軸受の潤滑油量が第二軸受の潤滑油量に対して相対的に少なくなるため、第一軸受や、第一軸受が嵌め合わされる嵌め合い部で摩耗が発生するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軸受および軸受の嵌め合い部を良好に潤滑することができる車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用動力伝達装置は、第一回転軸を支持部材に対して回転可能に支持する第一軸受と、前記第一回転軸と同じ軸線周りに回転する第二回転軸を前記支持部材に対して回転可能に支持する第二軸受と、が隣接して配置され、前記支持部材において、前記第一軸受と前記第二軸受との間に形成された空間に潤滑油を供給するための油孔が形成された車両用動力伝達装置であって、前記空間は、前記支持部材に形成された隔壁によって、前記第一軸受側の第一空間と、前記第二軸受側の第二空間とに区分けされ、前記油孔は、前記第一空間および前記第二空間のいずれか一方の空間に前記潤滑油を吐出するように、前記支持部材に形成され、前記隔壁には、前記第一空間と前記第二空間とを連通する連通孔が形成されていることを特徴とする。

これにより、本発明に係る車両用動力伝達装置は、第一軸受と第二軸受との間に形成された空間が、支持部材に設けられた隔壁によって第一空間と第二空間とに区分けされることにより、第一軸受および第二軸受の一方の軸受によって撹拌された潤滑油が他方の軸受によってさらに撹拌されることが抑制される。また、油孔から第一空間および第二空間の一方の空間に供給された潤滑油が、連通孔を介して他方の空間に供給されるため、油孔からの潤滑油の供給が、第一空間および第二空間の一方の空間に偏ることが抑制される。

本発明に係る車両用動力伝達装置によれば、一方の軸受によって撹拌された潤滑油が他方の軸受によってさらに撹拌されることが抑制され、かつ油孔からの潤滑油の供給が第一空間および第二空間の一方の空間に偏ることが抑制されるため、軸受および軸受の嵌め合い部を良好に潤滑することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置の構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置において、支持部材の構成を模式的に示す正面図である。図３は、支持部材に隔壁が設けられていない車両用動力伝達装置において、第一軸受の潤滑油量（油量Ｃ）と、第二軸受の潤滑油量（油量Ｄ）とを比較したグラフである。図４は、支持部材に隔壁が設けられており、かつ隔壁に連通孔が形成されていない車両用動力伝達装置において、第一軸受の潤滑油量（油量Ｃ）と、第二軸受の潤滑油量（油量Ｄ）とを比較したグラフである。図５は、支持部材に隔壁が設けられており、かつ隔壁に連通孔が形成されている本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置において、第一軸受の潤滑油量（油量Ｃ）と、第二軸受の潤滑油量（油量Ｄ）とを比較したグラフである。

本発明の実施形態に係る車両用動力伝達装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係る車両用動力伝達装置１は、例えばハイブリッド車両に搭載され、図１に示すように、支持部材１１と、第一回転軸１２と、第二回転軸１３と、第一軸受１４と、第二軸受１５と、を備えている。なお、図１は、図２におけるＡ１－Ａ１線に沿って車両用動力伝達装置１を切断した状態を模式的に示している。また、図１および図２における矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、車両用動力伝達装置１における潤滑油の流れを示している。

支持部材１１は、具体的には第一回転軸１２および第二回転軸１３を収容するケースである。このケースの内部には、潤滑油が注入されている。また、支持部材１１には、第一軸受１４と第二軸受１５との間に形成された空間に潤滑油を供給するための油孔１１１が形成されている。また、支持部材１１は、第二軸受１５の外輪と対向する対向面１１２を有している。

油孔１１１は、軸線Ｏに直交する第一軸受１４の径方向に対して傾斜して形成されている。また、油孔１１１は、後記する第一空間２１および第二空間２２のいずれか一方の空間に潤滑油を吐出するように、支持部材１１に形成されている。本実施形態に係る油孔１１１は、図１の矢印Ａに示すように、第一空間２１に潤滑油を吐出するように、第一空間２１の側（第一軸受１４の側）に傾斜して形成されている。

なお、油孔１１１は、第一空間２１および第二空間２２のいずれか一方の空間の側に傾斜した状態で、支持部材１１のいずれかの位置に形成されていればよい。すなわち、油孔１１１は、図１に示した支持部材１１の断面上に存在していてもよく、あるいは同図とは異なる支持部材１１の断面上に存在していてもよい。

支持部材１１には、隔壁１１３が設けられている。この隔壁１１３は、第一軸受１４と第二軸受１５との間の空間に設けられており、当該空間内に突出するように設けられている。すなわち、隔壁１１３は、第一軸受１４と第二軸受１５との間において、径方向内側に張り出すように形成されている。第一軸受１４と第二軸受１５の間の空間にこのような隔壁１１３を設けることにより、第一軸受１４と第二軸受１５との間の空間が、第一軸受１４側の空間である第一空間２１と、第二軸受１５側の空間である第二空間２２と、に区分けされることになる。

このように、支持部材１１に隔壁１１３を設け、第一軸受１４と第二軸受１５との間の空間を二つに区分けすることにより、第一軸受１４は第一空間２１内における潤滑油のみを撹拌し、第二軸受１５は第二空間２２内における潤滑油のみを撹拌することになる。従って、第一軸受１４および第二軸受１５の一方の軸受によって撹拌された潤滑油が他方の軸受によってさらに撹拌されることが抑制され、気泡の発生が抑制される。

また、支持部材１１に隔壁１１３を設けることにより、第一空間２１または第二空間２２をオイル溜まりとして機能させることができる。本実施形態では、第一空間２１に潤滑油を吐出するように、油孔１１１が第一空間２１の側に傾斜して形成されているため、第一空間２１がオイル溜まりとして機能する。

第一回転軸１２は、具体的には図示しない電動機のロータ軸である。また、第二回転軸１３は、具体的にはリダクション軸である。第一回転軸１２と第二回転軸１３とは、同じ軸線Ｏ周りに回転する。また、第一回転軸１２と第二回転軸１３とは、スプライン嵌合部Ｓを介して接続されている。

第一軸受１４は、例えば玉軸受であり、第一回転軸１２を支持部材１１に対して回転可能に支持する。また、第一軸受１４は、具体的には、第一回転軸１２の外周面に外嵌される内輪と、支持部材１１の内周面１１ａに内嵌される外輪と、を備えている。第一軸受１４および第二軸受１５は隣接して配置されており、具体的には軸線Ｏの方向に沿って対向して配置されている。

第二軸受１５は、例えば玉軸受であり、第二回転軸１３を支持部材１１に対して回転可能に支持する。また、第二軸受１５は、具体的には、第二回転軸１３の外周面に外嵌される内輪と、支持部材１１の内周面１１ａに内嵌される外輪と、を備えている。

前記した隔壁１１３には、第一空間２１と第二空間２２とを連通する連通孔１１４が形成されている。この連通孔１１４は、例えば図２に示すように、断面形状が円形状であり、隔壁１１３の複数の位置に形成されている。また、連通孔１１４は、軸線Ｏに対して回転対称の位置に四つ形成されている。なお、連通孔１１４の断面形状、形成位置、サイズ、個数は、同図に示した例に限られず、連通孔１１４を介して第一空間２１および第二空間２２の一方から他方に供給したい潤滑油の油量等に応じて、適宜変更することができる。

ここで、例えば支持部材１１に隔壁１１３のみを設けた場合、当該隔壁１１３によって第一空間２１および第二空間２２を形成することができるため、第一軸受１４および第二軸受１５の一方の軸受によって撹拌された潤滑油が他方の軸受によってさらに撹拌されることはない。

しかしながら、隔壁１１３を設けることにより、第一軸受１４と第二軸受１５との間の空間が減少するため、潤滑油の供給経路が少なくなる。また、油孔１１１の角度および位置には制約があるため、例えば図１に示すように、第一空間２１の側に傾いて油孔１１１が形成されることになる。従って、支持部材１１に隔壁１１３のみを設けると、潤滑油の供給が第一空間２１側、すなわち第一軸受１４側に偏ってしまう。

そこで、本実施形態に係る車両用動力伝達装置１では、隔壁１１３に連通孔１１４を形成することにより、図１の矢印Ａに示すように油孔１１１から第一空間２１に供給された潤滑油を、同図の矢印Ｂに示すように、連通孔１１４を介して第二空間２２に供給できるようにした。

ここで、図３は、支持部材１１に隔壁１１３が設けられていない車両用動力伝達装置（以下、「比較例１」という）における車速と潤滑油量との関係を示している。また、図４は、支持部材１１に隔壁１１３のみが設けられている車両用動力伝達装置（以下、「比較例２」という）における車速と潤滑油量との関係を示している。そして、図５は、支持部材１１に隔壁１１３が設けられており、かつ隔壁１１３に連通孔１１４が形成されている車両用動力伝達装置（以下、「発明例」という）における車速と潤滑油量との関係を示している。

また、図３～図５のグラフにおいて、ドットハッチングで示した部分は第一軸受１４の潤滑油量（以下、「油量Ｃ」という）を示しており、斜線ハッチングで示した部分は第二軸受１５の潤滑油量（以下、「油量Ｄ」という）を示している。なお、比較例１、比較例２および発明例では、いずれも油孔１１１が第一軸受１４の側に傾斜している。

図４の比較例２では、支持部材１１に隔壁１１３を設けることにより、第一空間２１がオイル溜まりとして機能する。そのため、比較例２の油量Ｃは、図３の比較例１の油量Ｃよりも増加する。一方、比較例２では、第一空間２１内において、潤滑油が隔壁１１３の高さまで溜まらなければ、潤滑油が第二空間２２の側に供給されない。そのため、比較例２の油量Ｄは、比較例１の油量Ｄよりも減少することになる。

一方、図５の発明例では、支持部材１１に隔壁１１３を設け、かつ隔壁１１３に連通孔１１４を形成することにより、当該連通孔１１４を介して、第一空間２１の側の潤滑油が第二空間２２の側に供給される。そのため、発明例の油量Ｄは、図４の比較例２の油量Ｄよりも増加することになる。発明例では、第一空間２１内において、潤滑油を隔壁１１３の高さまで溜めつつ、連通孔１１４を介して、第一空間２１の側の潤滑油を第二空間２２の側に供給することができる。これにより、発明例では、連通孔１１４から供給される潤滑油の水頭圧を利用して、低車速の段階から第二回転軸１３の潤滑油量を増加させることができる。

以上説明したような本実施形態に係る車両用動力伝達装置１によれば、第一軸受１４と第二軸受１５との間に形成された空間が、支持部材１１に設けられた隔壁１１３によって第一空間２１と第二空間２２とに区分けされることにより、第一軸受１４および第二軸受１５の一方の軸受によって撹拌された潤滑油が他方の軸受によってさらに撹拌されることが抑制される。

また、車両用動力伝達装置１によれば、油孔１１１から第一空間２１および第二空間２２の一方の空間に供給された潤滑油が、連通孔１１４を介して他方の空間に供給されるため、油孔１１１からの潤滑油の供給が、第一空間２１および第二空間２２の一方の空間に偏ることが抑制される。従って、車両用動力伝達装置１によれば、第一軸受１４および第二軸受１５と、第一軸受１４および第二軸受１５の嵌め合い部と、を良好に潤滑することができる。

また、車両用動力伝達装置１によれば、支持部材１１の隔壁１１３に連通孔１１４を形成することにより、第一回転軸１２への潤滑を確保しつつ、低車速の段階から第二回転軸１３の潤滑油量を増加させることができる。

以上、本発明に係る車両用動力伝達装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１車両用動力伝達装置
１１支持部材（ケース）
１１ａ内周面
１１１油孔
１１２対向面
１１３隔壁
１１４連通孔
１２第一回転軸（ロータ軸）
１３第二回転軸（リダクション軸）
１４第一軸受
１５第二軸受
２１第一空間
２２第二空間
Ｏ軸線
Ｓスプライン嵌合部

Claims

第一回転軸を支持部材に対して回転可能に支持する第一軸受と、前記第一回転軸と同じ軸線周りに回転する第二回転軸を前記支持部材に対して回転可能に支持する第二軸受と、が隣接して配置され、前記支持部材において、前記第一軸受と前記第二軸受との間に形成された空間に潤滑油を供給するための油孔が形成された車両用動力伝達装置であって、
前記空間は、前記支持部材に形成された隔壁によって、前記第一軸受側の第一空間と、前記第二軸受側の第二空間とに区分けされ、
前記油孔は、前記第一空間および前記第二空間のいずれか一方の空間に前記潤滑油を吐出するように、前記支持部材に形成され、
前記隔壁と前記第一回転軸または前記第二回転軸との間には、隙間が形成され、
前記隔壁には、前記第一空間と前記第二空間とを連通する連通孔が、前記隙間とは別に形成されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。