JP7861908B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両用駆動装置に関する。

ギヤにより掻き上げた油をキャッチタンクへ入れ、キャッチタンクに溜めた油を回転電機の軸心油路に供給する車両用駆動装置が知られている。

特開平９－２２６３９４号公報

ところで、車両用駆動装置のケースが車両の姿勢に応じて傾斜すると、それに伴い軸心油路等の油路も傾くことなる。この点、上記のような従来技術では、車両の姿勢に依存して、キャッチタンク内の油が、水平面に対して傾斜した油路を登ることができない場合があり、この場合、車両用駆動装置の所期のシステム性能が得られないという問題が生じる。他方、オイルポンプを設けると、かかる問題点を解消できるが、部品点数やコスト増加が問題となる。

そこで、１つの側面では、本開示は、ギヤにより掻き上げた油をケース内に循環させる構造を有しつつ、車両の姿勢に起因して所望の油路に油を供給できなくなる可能性を、低減することを目的とする。

１つの側面では、油が流れる収容室を形成するケースと、
前記収容室に配置され、動力源からの動力を車輪に伝達可能な動力伝達機構と、
前記ケースに少なくとも一部が形成される油路構造と、を備え、
前記動力伝達機構は、動力伝達時に軸まわりに回転する回転体を含み、
前記回転体は、前記収容室の下方に溜まる油を、回転により掻き上げ可能な外周部を有し、
前記油路構造は、前記回転体の回転により掻き上げられる油が入る第１油室と、前記第１油室に連通する第１油路とを有し、
前記第１油室内の油は、前記回転体の回転により前記第１油室に新たな油が入る際に生じる油圧に基づいて、前記第１油路へと圧送される、車両用駆動装置が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、ギヤにより掻き上げた油をケース内に循環させる構造を有しつつ、車両の姿勢に起因して所望の油路に油を供給できなくなる可能性を、低減することが可能となる。

車両における車両用駆動装置の搭載状態を示した上面視の概略図である。 車両用駆動装置の断面図である。 車両用駆動装置を示すスケルトン図である。 車両用駆動装置を概略的に示す上面図である。 車両用駆動装置を軸方向第２側Ａ２から視て概略的に示す側面図である。 デフカバー部材をＡ１側から視て概略的に示す側面図である。 車両の左右方向の傾斜に依存して軸心油路が左右方向に傾斜した場合の状態を模式的に示す図であり、図２のＱ６を拡大した図である。 圧送用油室の油に対する油圧の発生原理の概略的な説明図であり、図４のＱ７の拡大図である。 圧送用油路を介した油の流れの説明図であり、図２に、対応する各油の流れを各矢印で模式的に示す図である。 車両用駆動装置をＡ１側から視て概略的に示す側面図である。 車両用駆動装置を側方から視て概略的に示す側面図である。 モータカバー部材を軸方向第２側Ａ２から視て概略的に示す側面図である。 モータカバー部材を軸方向第１側Ａ１から視て概略的に示す側面図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。

以下の説明では、Ｙ方向（図４等参照）は、車両用駆動装置１００の使用状態での上下方向、すなわち、車両用駆動装置１００をその使用状態での向きに配置した場合の上下方向に対応する。そして、Ｙ１側及びＹ２側は、Ｙ方向に沿った上側及び下側に対応する。なお、上下方向は、必ずしも鉛直方向と平行である必要はなく、鉛直方向成分を支配的に有すればよい。また、以下の説明における各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置１００に組み付けられた状態での方向を表す。また、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態を含む概念である。Ａ方向（図２等参照）は、軸方向に対応し、図２等には、Ａ方向に沿ったＡ１側とＡ２側が定義されている。Ａ方向は、必ずしも水平面内である必要はなく、水平面内の成分を支配的に有すればよい。また、Ｘ方向（図３等参照）は、Ａ方向及びＹ方向の双方に直交する方向であり、図３等には、Ｘ方向に沿ったＸ１側とＸ２側が定義されている。

本明細書では、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力（トルクと同義）を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、あるいは当該２つの回転要素が１つ又は２つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材（例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等）が含まれる。なお、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置（例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等）が含まれていてもよい。

また、本明細書では、「連通」とは、２つの空間的要素が互いに流体的に連通している状態を指す。すなわち、２つの空間的要素間で流体が行き来できる状態を指す。この際、２つの空間的要素は、直接的に連通してもよいし、間接的に（すなわち他の空間的要素を介して）連通してもよい。

本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、本明細書では、２つの部材の配置に関して、「特定方向視で重なる」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が２つの部材の双方に交わる領域が少なくとも一部に存在することを意味する。また、本明細書では、２つの部材の配置に関して、「特定方向の配置領域が重なる」とは、一方の部材の特定方向の配置領域内に、他方の部材の特定方向の配置領域の少なくとも一部が含まれることを意味する。

図１は、車両ＶＣにおける車両用駆動装置１００の搭載状態を示した上面視の概略図である。図２は、車両用駆動装置１００の断面図である。図２Ａは、車両用駆動装置１００を示すスケルトン図である。

車両用駆動装置１００は、図２Ａに模式的に示すように、回転電機１と、一対の車輪Ｗ（図１参照）にそれぞれ駆動連結される一対の出力部材６と、回転電機１と一対の出力部材６との間で駆動力を伝達する伝達機構３と、を備えている。車両用駆動装置１００は、更に、回転電機１を収容するケース２を備えている。ケース２は、一対の出力部材６及び伝達機構３も収容している。なお、変形例では、ケース２は、一対の出力部材６のうちの一方（例えば第１出力部材６１）だけを収容してもよい。また、車両用駆動装置１００の用途は、電気自動車やハイブリッド車のような、回転電機１を有する任意の車両に適用可能であり、駆動方式も前輪駆動や後輪駆動など任意の車両に適用可能である。また、駆動源は、エンジン（内燃機関）のみであってもよい。

一対の出力部材６の一方である第１出力部材６１は、一対の車輪Ｗの一方である第１車輪Ｗ１に駆動連結され、一対の出力部材６の他方である第２出力部材６２は、一対の車輪Ｗの他方である第２車輪Ｗ２に駆動連結される。図１に示すように、車両用駆動装置１００が搭載される車両ＶＣは、第１車輪Ｗ１と一体的に回転する第１ドライブシャフト６３と、第２車輪Ｗ２と一体的に回転する第２ドライブシャフト６４と、を備えている。第１ドライブシャフト６３は、例えば等速ジョイントを介して第１車輪Ｗ１に連結され、第２ドライブシャフト６４は、例えば等速ジョイントを介して第２車輪Ｗ２に連結される。そして、第１出力部材６１は、第１ドライブシャフト６３と一体的に回転するように第１ドライブシャフト６３に連結され、第２出力部材６２は、第２ドライブシャフト６４と一体的に回転するように第２ドライブシャフト６４に連結される。なお、第１出力部材６１は、インターミディエイトシャフトの形態であってよい。第１出力部材６１は、軸方向第２側Ａ２では、ベアリングＢＲ１を介してケース２に対して回転可能に支持され、軸方向第１側Ａ１では、ベアリングＢＲ２を介してケース２に対して回転可能に支持される。なお、本実施例では、一例として、ベアリングＢＲ１、ＢＲ２は、ボールベアリングの形態であるが、他の形態であってもよい。

車両用駆動装置１００は、回転電機１の出力トルクを、一対の出力部材６を介して一対の車輪Ｗに伝達させて、車両用駆動装置１００が搭載された車両ＶＣを走行させる。すなわち、回転電機１は、一対の車輪Ｗの駆動力源である。一対の車輪Ｗは、車両ＶＣにおける左右一対の車輪（例えば、左右一対の前輪、又は左右一対の後輪）である。回転電機１は、例えば、３相交流で駆動される交流回転電機であってよい。

図２に示すように、回転電機１と一対の出力部材６とは、互いに平行な２つの軸（具体的には、第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２）に分かれて配置されている。具体的には、回転電機１が、第１軸Ｃ１上に配置され、一対の出力部材６が、第１軸Ｃ１とは異なる第２軸Ｃ２上に配置されている。第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２は、互いに平行に配置される軸（仮想軸）である。伝達機構３は、一対の出力部材６の少なくとも一方に駆動連結される出力ギヤ（リングギヤ）３０を、一対の出力部材６と同軸に（すなわち、第２軸Ｃ２上に）備えている。

回転電機１は、例えばインナーロータタイプである。回転電機１は、ステータ１１（図２参照）の径方向内側に、第１軸Ｃ１を中心として回転可能なロータ１４が配置される。なお、ステータ１１は、図２に示すように、径方向外側の水路により冷却されてもよいし、空冷により冷却されてもよい。

ロータ１４のロータ軸１５は、軸方向第２側Ａ２では、ベアリングＢＲ３を介してケース２に対して回転可能に支持され、軸方向第１側Ａ１では、ベアリングＢＲ４を介してケース２に対して回転可能に支持される。なお、本実施例では、一例として、ベアリングＢＲ３、ＢＲ４は、ボールベアリングの形態であるが、他の形態であってもよい。なお、図２に示す例では、ロータ軸１５は、軸心油路１５ａ及び径方向の噴出孔１５ｂを有し、回転時、遠心力によって、軸心油路１５ａ内の油を径方向の噴出孔１５ｂのそれぞれからコイルエンド１３に向けて油を噴出可能である。

伝達機構３は、回転電機１と出力ギヤ３０との間の動力伝達経路に、減速機構３４を備えている。減速機構３４は、任意であり、カウンタギヤを用いる減速機構や、遊星歯車を用いる減速機構等を含んでよい。本実施例では、一例として、減速機構３４は、遊星歯車機構を含み、減速機構３４は、回転電機１と同軸に配置される。減速機構３４の出力ギヤ（キャリア）３４２は、差動歯車機構５の出力ギヤ３０と径方向に噛み合う。このような車両用駆動装置１００は、２軸（第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２）からなるコンパクトな構成を有することができる。なお、変形例では、車両用駆動装置１００は、３軸以上を有してもよい。

減速機構３４は、回転電機１に駆動連結される態様で、回転電機１と同軸に（すなわち、第１軸Ｃ１上に）配置されてよい。本実施例では、一例として、回転電機１のロータ１４は、減速機構３４のサンギヤ３４１とともに入力部材１６と一体的に回転する。

また、伝達機構３は、差動歯車機構５を更に備えている。差動歯車機構５は、回転電機１の側から伝達される駆動力を、一対の出力部材６に分配する。図２に示す例では、差動歯車機構５は、出力ギヤ３０の回転を、第１サイドギヤ５１と第２サイドギヤ５２とに分配する。差動歯車機構５は、一対の出力部材６と同軸に（すなわち、第２軸Ｃ２上に）配置されてよい。なお、差動歯車機構５は、傘歯車式の差動歯車機構であってよく、出力ギヤ３０は、差動歯車機構５が備える差動ケース部５０と一体的に回転するように当該差動ケース部５０に連結されてよい。

次に、図２及び図３を参照してケース２の構成を詳説する。

図３は、車両用駆動装置１００を概略的に示す上面図である。図３では、インバータケース部２４の内部に配置される要素が分かるように、インバータケース部２４の上部のインバータカバー部材２０３の図示が省略されている。

本実施例では、一例として、ケース２は、モータケース部２１と、伝達機構ケース部２２と、出力軸ケース部２３と、インバータケース部２４と、を一体化した形態で含む。ここで、「一体化した形態」とは、ボルト等の締結部材で一体化した形態や、一体成形（例えば鋳造やアルミナイジング等を利用した鋳込み）により一体化した形態を含む。

モータケース部２１は、回転電機１を収容するモータ収容室Ｓ１を形成し、伝達機構ケース部２２は、伝達機構３を収容する伝達機構収容室Ｓ２を形成し、出力軸ケース部２３は、第１出力部材６１を収容する出力軸収容室Ｓ３を形成し、インバータケース部２４は、インバータ装置７０を収容するインバータ収容室Ｓ４を形成する。なお、モータケース部２１がモータ収容室Ｓ１を形成するとは、モータ収容室Ｓ１を境界付ける壁部がモータケース部２１を形成することを意味する。これは、伝達機構収容室Ｓ２、出力軸ケース部２３、及びインバータケース部２４についても同様である。

モータケース部２１は、回転電機１の外形に対応した円筒状の形態である。ただし、モータケース部２１は、円筒状の外周部がすべて閉じている必要はない。例えば、モータ収容室Ｓ１と出力軸収容室Ｓ３とは、連通してもよく、この場合、モータケース部２１における出力軸収容室Ｓ３に対向する側は、壁部（隔壁部）が形成されなくてもよい。

伝達機構ケース部２２は、モータケース部２１及び出力軸ケース部２３に対して軸方向第２側Ａ２に設けられる。出力軸ケース部２３は、モータケース部２１に対してＸ方向Ｘ２側に設けられる。インバータケース部２４は、伝達機構ケース部２２及び出力軸ケース部２３の上側に設けられる。インバータケース部２４の詳細は後述する。

なお、本実施例では、一例として、出力軸ケース部２３を有するので、第１出力部材６１をケース２の外部に設ける場合に比べて、第１出力部材６１を外部環境（例えば飛び石等）から有効に保護できる。また、第１出力部材６１と周辺部品との間で確保すべきクリアランスを低減できる。ただし、変形例では、第１出力部材６１は、ケース２の外部に設けられてもよい。

なお、ケース２は、複数の部材（ケース部材やカバー部材）を接合して形成されてよい。従って、ケース２を形成する一のケース部材は、モータケース部２１、伝達機構ケース部２２、出力軸ケース部２３、及びインバータケース部２４のうちの、２つ以上のケース部を形成する場合がある。

また、ケース２により形成されるモータ収容室Ｓ１、伝達機構収容室Ｓ２、出力軸収容室Ｓ３、及びインバータ収容室Ｓ４は、互いに完全に隔離されてもよいし、部分的に連通してもよいし、境界を有さない態様で共通化されてもよい。例えば、モータ収容室Ｓ１及び出力軸収容室Ｓ３は、互いを仕切る隔壁を有さない態様で、共通化されてもよい。この場合、回転電機１と第１出力部材６１とが、ケース２が形成する共通の収容室（具体的には、モータ収容室Ｓ１及び出力軸収容室Ｓ３）に収容されることになる。なお、本実施例では、一例として、モータ収容室Ｓ１には油が供給されるため、モータ収容室Ｓ１とインバータ収容室Ｓ４は、仕切られてよい。

以下の説明では、ケース２は、一例として、ケース部材２００と、モータカバー部材２０１と、デフカバー部材２０２と、インバータカバー部材２０３とを、接合して形成されるものとする。なお、接合方法は、ボルト等による締結であってよい。

ケース部材２００は、一ピースの部材（例えば、ダイカスト法によって形成された、材質を共通とする１つの部材）に形成されてよい。この場合、モータ収容室Ｓ１と伝達機構収容室Ｓ２は、１枚の隔壁２６によって区画されてよい。

ケース部材２００は、軸方向第１側Ａ１において軸方向に開口するとともに、軸方向第２側Ａ２において軸方向に開口する。

モータカバー部材２０１は、ケース部材２００における軸方向第１側Ａ１の開口（すなわちモータ収容室Ｓ１の軸方向第１側Ａ１の開口）を覆うように設けられる。モータカバー部材２０１は、一ピースの部材に形成されてよい。モータカバー部材２０１は、ケース部材２００の軸方向第１側Ａ１の端面（接合面）に接合されてよい。この場合、モータカバー部材２０１とケース部材２００との間の接合面（合わせ面）２２１は、軸方向に垂直な平面内に延在してよい。

デフカバー部材２０２は、ケース部材２００における軸方向第２側Ａ２の開口（すなわち伝達機構収容室Ｓ２の軸方向第２側Ａ２の開口）を覆うように設けられる。デフカバー部材２０２は、一ピースの部材に形成されてよい。デフカバー部材２０２は、ケース部材２００の軸方向第２側Ａ２の端面（接合面）に接合されてよい。この場合、デフカバー部材２０２とケース部材２００との間の接合面（合わせ面）２２２は、軸方向に垂直な平面内に延在してよい。

インバータカバー部材２０３は、ケース部材２００におけるインバータ収容室Ｓ４の開口を覆うように設けられる。インバータカバー部材２０３は、一ピースの部材に形成されてよい。

インバータ装置７０は、モジュールの形態であってよく、ボルト等によってインバータケース部２４を形成する壁部に固定されてよい。

インバータ装置７０は、上述したように、インバータケース部２４のインバータ収容室Ｓ４内に収容される。インバータ装置７０は、バッテリＢＡ（図１参照）からの電力の供給を受け、回転電機１に電力を供給する。なお、バッテリＢＡは、任意であるが、比較的定格電圧の高い高圧バッテリであってよく、リチウムイオンバッテリー等であってよい。インバータ装置７０は、主に、パワーモジュールＰＭ、平滑コンデンサＣＭ、及びバスバー構造７２を含む。また、インバータ装置７０は、インバータ回路を制御する制御装置が実装された制御基板（図示せず）等を更に含んでよい。バスバー構造７２は、回転電機１とパワーモジュールＰＭとの間に配置され、両者を電気的に接続する。

本実施例では、一例として、インバータケース部２４は、上面視（第２方向Ｙに視たビュー、以下同じ）で第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２に重なる態様で配置される。

インバータ収容室Ｓ４は、第１収容部Ｓ４１と、第２収容部Ｓ４２と、第３収容部Ｓ４３とを含む。インバータ収容室Ｓ４は、上面視で、図３に示すように、Ｌ字状の形態を有する。具体的には、Ｘ方向で第１軸Ｃ１及び第２軸Ｃ２の間をＸ方向中心とすると、インバータ収容室Ｓ４は、Ｘ方向中心を跨ぐ態様で、Ｘ方向中心に対してＸ方向両側に延在する。また、Ａ方向で回転電機１と減速機構３４の間をＡ方向中心とすると、インバータ収容室Ｓ４は、第１方向第２側Ｘ２において、Ａ方向中心を跨ぐ態様で、Ａ方向中心に対してＡ方向両側に延在する。他方、インバータ収容室Ｓ４は、第１方向第１側Ｘ１においては、Ａ方向中心よりも軸方向第２側Ａ２だけに延在する。

より具体的には、第１収容部Ｓ４１、第２収容部Ｓ４２、及び第３収容部Ｓ４３は、上面視で、図３に示すように、全体としてＬ字状に配置される。この際、第１収容部Ｓ４１は、上面視で軸方向第２側Ａ２において第１軸Ｃ１（すなわち減速機構３４）に重なり、かつ、軸方向Ａに視て回転電機１に重なる。また、第２収容部Ｓ４２は、上面視で第２軸Ｃ２に重なり、かつ、第１方向Ｘに視て回転電機１に重なる。第３収容部Ｓ４３は、第１収容部Ｓ４１及び第２収容部Ｓ４２に隣接し、かつ、上面視で第２軸Ｃ２に重なる。なお、第３収容部Ｓ４３は、第１収容部Ｓ４１及び第２収容部Ｓ４２に一体的に連通してよい。

第１収容部Ｓ４１、第２収容部Ｓ４２、及び第３収容部Ｓ４３は、回転電機１の回転軸の軸心である第１軸Ｃ１と出力部材６の軸心である第２軸Ｃ２とを含む平面（図示せず）よりも上側に配置される。なお、本実施例では、一例として、上述したように、出力ギヤ３０の中心軸（すなわち第２軸Ｃ２）と回転電機１の中心軸（すなわち第１軸Ｃ１）との間の第２方向Ｙのオフセット量は、比較的小さく設定されるので、第１軸Ｃ１と第２軸Ｃ２とを含む平面（図示せず）は、水平面に近い平面となる。ただし、変形例では、第１軸Ｃ１と第２軸Ｃ２とは、上下方向に有意にオフセットされてもよい。

なお、第１収容部Ｓ４１には、インバータ装置７０の構成要素のうちの、バスバー構造７２が配置され、第２収容部Ｓ４２には、平滑コンデンサＣＭが配置され、第３収容部Ｓ４３には、パワーモジュールＰＭが配置されてよい。この際、バスバー構造７２及びパワーモジュールＰＭは、第１方向Ｘで隣り合い、かつ、パワーモジュールＰＭ及び平滑コンデンサＣＭは、軸方向Ａで隣り合う。なお、第１収容部Ｓ４１、第２収容部Ｓ４２、及び第３収容部Ｓ４３のそれぞれの境界は、厳密である必要なく、例えば、パワーモジュールＰＭの軸方向第１側Ａ１の一部が第２収容部Ｓ４２に配置されてもよいし、パワーモジュールＰＭの第１方向第１側Ｘ１の一部が第１収容部Ｓ４１に配置されてもよい。

なお、ここでは、図３を参照して、インバータ収容室Ｓ４における特定の配置態様について説明したが、パワーモジュールＰＭ等の配置態様は任意であり、図３に示した配置態様に限られない。また、変形例では、インバータケース部２４自体が省略されてもよい。

次に、図４以降を参照して、本実施例の特徴的な構成を説明する。

図４は、本実施例による車両用駆動装置１００を軸方向第２側Ａ２から視て概略的に示す側面図である。図４では、デフカバー部材２０２を取り外した状態が示されている。図５は、デフカバー部材２０２をＡ１側から視て概略的に示す側面図である。

なお、伝達機構収容室Ｓ２及び出力軸収容室Ｓ３は、上述したように、上面視で第２軸Ｃ２に重なり、また、互いに対して軸方向に隣接する関係である。また、伝達機構収容室Ｓ２は、減速機構３４及び差動歯車機構５を収容する態様で、Ｘ方向に延在するため、伝達機構収容室Ｓ２及び出力軸収容室Ｓ３は、上面視で、Ｌ字状に延在する。以下では、伝達機構収容室Ｓ２のうちの、減速機構３４を収容する部分を、「減速機構収容室Ｓ２１」とも称し、差動歯車機構５を収容する部分を、「差動歯車収容室Ｓ２２」とも称する。

本実施例では、油は、オイルポンプ（機械式又は電動式オイルポンプ）を利用したいわゆる強制潤滑方式ではなく、ギヤの回転によって掻き上げて潤滑させる潤滑方式（自然潤滑方式）により、車両用駆動装置１００内を循環される。ただし、変形例では、オイルポンプが一部の潤滑及び／又は冷却で併用されてもよい。

具体的には、本実施例では、伝達機構収容室Ｓ２内の下部に溜まる油を、差動歯車機構５の出力ギヤ３０（いわゆるデフリング）の回転によって掻き上げて各種潤滑対象物を潤滑させる潤滑方式が採用される。

本実施例では、伝達機構収容室Ｓ２には、図４及び図５に示すように、キャッチタンク９２０が設けられる。

キャッチタンク９２０は、図４に示すように、減速機構収容室Ｓ２１において、減速機構３４まわりの軸方向の壁部９２０１の径方向外側に延在し、出力ギヤ３０の回転によって掻き上げられる油を捕捉可能な位置に入口９２１を有する。そして、キャッチタンク９２０は、下部で差動歯車収容室Ｓ２２に開口する排出口９２２を有する。この場合、リターン流路２９２の軸方向第２側Ａ２の端部（減速機構収容室Ｓ２１側の開口）は、排出口９２２の近傍に設けられてもよい。これにより、上述した空間Ｓ１１内のコイルエンド１３の冷却に供された油を、差動歯車収容室Ｓ２２内の下部（出力ギヤ３０が浸かる油溜まり）に、キャッチタンク９２０の下部を介して比較的速やかに戻すことが可能となる。なお、キャッチタンク９２０は、ロータ軸１５の軸心油路１５ａに油を供給するように、ロータ軸１５の軸心油路１５ａ等にも連通されてよい。

なお、リターン流路２９２は、軸方向第１側Ａ１の端部が、モータ収容室Ｓ１の空間Ｓ１１に連通し、軸方向第２側Ａ２の端部が、伝達機構収容室Ｓ２の下部（キャッチタンク９２０の下部）に連通してよい。

差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げられる油は、キャッチタンク９２０を介してロータ軸１５の軸心油路１５ａに導入される。具体的には、キャッチタンク９２０は、その上部に連通口７５が設けられる。連通口７５は、径方向の連通路７４の径方向外側の開口部であり、連通路７４の径方向内側の端部は、入力部材１６の軸心油路１６ａに接続される。この場合、差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げられる油は、キャッチタンク９２０の連通口７５から連通路７４に入り、ついで、軸心油路１６ａを介してロータ軸１５の軸心油路１５ａに供給される。軸心油路１５ａに供給された油は、減速機構３４等の潤滑等に供される。なお、キャッチタンク９２０から軸心油路１５ａへの油の供給方法は任意であり、他の経路が利用されてもよい。

このようにして、本実施例によれば、車両用駆動装置１００において、このような自然潤滑方式を採用することで、オイルポンプを無くすことによるコスト低減や体格低減を図ることができる。

図６は、車両ＶＣの左右方向の傾斜に依存してケース２（及びそれに伴い軸心油路１６ａ、１５ａ）が左右方向に傾斜した場合の状態を模式的に示す図であり、図２のＱ６を拡大した図である。図６には、キャッチタンク９２０からの油の流れのうちの、連通路７４を通る流れが矢印Ｒ６０で、軸心油路１６ａを通る油の流れが矢印Ｒ６２で、減速機構３４等の潤滑等に供される油の流れが矢印Ｒ６４で、それぞれ模式的に示されている。

ところで、「発明が解決しようとする課題」の欄で言及したように、車両用駆動装置１００のケース２が車両用駆動装置１００の姿勢に応じて傾斜すると、それに伴い軸心油路１６ａ等の油路も傾くことなる。この点、本実施例のようにオイルポンプを無くしキャッチタンク９２０を設ける構成では、車両ＶＣの姿勢に依存して、キャッチタンク９２０内の油が、水平面に対して傾斜した左右方向の油路（例えば軸心油路１６ａ）を流れ難くなる場合（流量が有意に低下する又はゼロになる場合）がありうる。これは、キャッチタンク９２０内の油は、自重又はヘッド圧（水頭圧）に基づいて軸心油路１６ａに供給されるため、軸心油路１６ａ内での油のヘッド圧が、傾斜によってキャッチタンク９２０内の油のヘッド圧よりも高くなりうるためである。

そこで、本実施例では、以下で詳説するように、オイルポンプを利用しないが、オイルポンプと同様の態様で油を圧送できる油の供給系を設けることで、上述した問題点を解消する。

具体的には、本実施例では、伝達機構収容室Ｓ２には、図４及び図５に示すように、圧送用油室９４０が設けられる。圧送用油室９４０は、キャッチタンク９２０とは異なり、比較的小さい容積を有する。なお、圧送用油室９４０は、キャッチタンク９２０と同様、デフカバー部材２０２により軸方向第２側Ａ２が閉塞されてよい。

本実施例では、圧送用油室９４０は、図４及び図５に示すように出力ギヤ３０の外周縁よりもわずかに径方向外側に入口９４１を有するように配置されてよい。圧送用油室９４０は、出力ギヤ３０まわりの全周範囲に対して一部に設けられる。この際、圧送用油室９４０は、好ましくは、出力ギヤ３０まわりの全周範囲に対して１／３以内の周方向範囲、より好ましくは、１／４以内の周方向範囲にわたって延在する。この場合、デッドスペースを利用して、比較的小さい容積の圧送用油室９４０を形成でき、後述する圧送に要する油圧を効率的に高めることができる。

圧送用油室９４０は、好ましくは、出力ギヤ３０の外周縁よりもわずかに径方向外側に入口９４１を有するように配置される。この場合、出力ギヤ３０に掻き上げられる油を、圧送用油室９４０の入口９４１に直接的に導入でき、後述する圧送に要する油圧を効率的に高めることができる。

圧送用油室９４０には、圧送用油路９５０が連通する。圧送用油路９５０の詳細は後述する。本実施例では、圧送用油室９４０内の油は、圧送用油室９４０に新たな油が直接的に入る際に生じる油圧に基づいて、圧送用油路９５０へと圧送される。なお、圧送用油路９５０における圧送用油室９４０側の開口面積は、軸方向に視て、圧送用油室９４０の延在範囲の面積よりも有意に小さい。

図７は、圧送用油室９４０の油に対する油圧の発生原理の概略的な説明図であり、図４のＱ７の拡大図である。図７には、出力ギヤ３０から掻き上げられた油のうちの、圧送用油室９４０に入る油が符号９２のハッチング領域で模式的に示されており、圧送用油室９４０内の油が符号９０のハッチング領域で模式的に示されている。

本実施例では、圧送用油室９４０には、上述したように出力ギヤ３０から掻き上げられた油が入るが、その流入量は、出力ギヤ３０の回転数の増加とともに増加する。そして、圧送用油室９４０は、上述したように比較的少ない容量であるため、出力ギヤ３０の回転数が０よりも有意に大きい特定の回転数（第２回転数の一例）を超えると、図７に模式的に示すように、圧送用油室９４０内が油９０で充填されることになる。すなわち、圧送用油室９４０内は、空気を実質的に含まない態様で油９０により充填される。なお、特定の回転数は、状況や個体に応じて変動しうるが、圧送用油室９４０の容量等の設計により所望の値になるように適合できる。このような充填状態に至ると、出力ギヤ３０から掻き上げられた油のうちの、圧送用油室９４０に入る油は、圧送用油室９４０内の油に対して、油圧（図７の圧力Ｐ７０参照）を付与できる。すなわち、圧送用油室９４０内の油は、圧送用油室９４０内に新たな油が直接的に入る際に生じる油圧に基づいて、昇圧される。その結果、圧送用油室９４０内の油は、圧送用油路９５０へと圧送される。ここで、一の油路に“油が直接的に入る”とは、他の油路を介することなく、油が当該一の油路に入る態様を意味する。

このようにして、本実施例によれば、オイルポンプを利用することなく、圧送用油室９４０に新たな油が直接的に入る際に生じる油圧に基づいて、圧送用油室９４０内の油を圧送用油路９５０へと圧送できる。その結果、上述したような車両の傾斜（例えば左右方向の傾斜）が生じた場合でも、圧送用油路９５０を介した油の供給（流れ）を維持できる。

なお、本実施例では、圧送用油室９４０は、図４等に示すように、入口９４１が斜め下向きであるので、出力ギヤ３０の回転数が０又はそれに近い回転数（第１回転数の一例）であるとき、圧送用油室９４０の油の実質的にすべては、自重により伝達機構収容室Ｓ２の下部に戻る。

次に、図８以降を参照して、圧送用油路９５０の好ましい例について説明する。

図８は、圧送用油路９５０を介した油の流れの説明図であり、図２に、対応する各油の流れを各矢印で模式的に示す図である。なお、図８には、図６を参照して概説したキャッチタンク９２０からの油の流れも併せて示されている。図９から図１２は、圧送用油路９５０の説明図であり、図９は、車両用駆動装置１００をＡ１側から視て概略的に示す側面図である。図９では、モータカバー部材２０１を取り外した状態が示されている。図１０は、車両用駆動装置１００を、軸方向Ａに垂直な側方から視て概略的に示す側面図であり、図１１は、モータカバー部材２０１を軸方向第２側Ａ２から視て概略的に示す側面図であり、図１２は、モータカバー部材２０１を軸方向第１側Ａ１から視て概略的に示す側面図である。

本実施例では、圧送用油路９５０は、ロータ軸１５の軸心油路１５ａに軸方向第１側Ａ１から連通する。なお、上述したように、キャッチタンク９２０からの連通路７４は、入力部材１６の軸心油路１６ａを介して、ロータ軸１５の軸心油路１５ａに軸方向第２側Ａ２から連通する。これにより、ロータ軸１５の軸心油路１５ａには、軸方向Ａ両側から油を流入させることが可能となり、ロータ軸１５の軸心油路１５ａへの油の供給の安定化を効果的に高めることができる。

具体的には、圧送用油路９５０は、圧送用油室９４０から順に、主に、軸方向油路９５１と、径方向油路９５２とを含む。

軸方向油路９５１は、ケース部材２００に形成され、軸方向に延在する。軸方向油路９５１は、軸方向第２側Ａ２の端部が圧送用油室９４０に接続され、軸方向第１側Ａ１の端部が径方向油路９５２に接続される。なお、図１０に示す例では、軸方向油路９５１は、軸方向Ａに略平行に直線状に延在するが、屈曲部を有してもよい。また、軸方向油路９５１の一部又は全部は、モータ収容室Ｓ１内に配置可能な管状部材により形成されてもよい。

径方向油路９５２は、図１１及び図１２に示すように、モータカバー部材２０１に形成され、径方向に延在する。径方向油路９５２は、径方向外側の端部が軸方向油路９５１に接続され、径方向内側の端部が軸心油路１５ａに接続される。なお、図１１及び図１２に示す例では、径方向油路９５２は、径方向に略平行に直線状に延在するが、屈曲部を有してもよい。また、径方向油路９５２の一部又は全部は、モータ収容室Ｓ１内に配置可能な管状部材により形成されてもよい。なお、径方向油路９５２は、モータカバー部材２０１に設けられてもよいオイルクーラ（図示せず）を通るように形成されてもよい。

このように本実施例によれば、オイルポンプを利用することなく、出力ギヤ３０により掻き上げられる油を、２系統の供給系を介して軸心油路１５ａに安定的に供給できる。

具体的には、図８に示すように、上述したように、差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げられる油は、キャッチタンク９２０、連通路７４、及び入力部材１６の軸心油路１６ａを介して、ロータ軸１５の軸心油路１５ａに軸方向第２側Ａ２から導入される（矢印Ｒ６０、矢印Ｒ６２参照）。また、差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げられる油は、圧送用油室９４０及び圧送用油路９５０を介して、ロータ軸１５の軸心油路１５ａに軸方向第１側Ａ１から導入される（矢印Ｒ８０参照）。軸心油路１５ａに供給された油は、軸心油路１５ａを通り（矢印Ｒ８２参照）つつ、噴出孔１５ｂから回転電機１のコイルエンド１３に噴出される（矢印Ｒ８４参照）。これにより、差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げられる油によって、コイルエンド１３を効率的に冷却できる。そして、モータ収容室Ｓ１の空間Ｓ１２内のコイルエンド１３に噴出された油は、ベアリングＢＲ３、ＢＲ４等を潤滑しつつ（矢印Ｒ８６参照）、第２軸Ｃ２よりも下側の位置のリターン流路２９０の端部（軸方向Ａ２側の端部）（図４参照）を介して、空間Ｓ１２から伝達機構収容室Ｓ２へと戻される。また、モータ収容室Ｓ１の空間Ｓ１１内のコイルエンド１３に噴出された油は、第２軸Ｃ２よりも下側の位置のリターン流路２９２の端部（軸方向Ａ２側の端部）（図４参照）を介して、空間Ｓ１１から伝達機構収容室Ｓ２へと戻される。このようにして伝達機構収容室Ｓ２へと戻された油は、キャッチタンク９２０における第２軸Ｃ２よりも下側の排出口９２２から、差動歯車収容室Ｓ２２に戻される。これにより、再び差動歯車機構５の出力ギヤ３０の回転によって掻き揚げ可能となる。

なお、本実施例では、２つのリターン流路２９０、２９２が設けられるが、リターン流路の数や構成は任意である。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、圧送用油室９４０は、差動歯車機構５の出力ギヤ３０により掻き上げられる油に基づいて機能するが、これに限られない。すなわち、油を掻き上げるギヤが、差動歯車機構５の出力ギヤ３０以外のギヤである構成であってもよく、この場合も、圧送用油室９４０は、当該ギヤ（油を掻き上げるギヤ）に対して、出力ギヤ３０に対してと同様の態様で、配置されてよい。

また、上述した実施例では、圧送用油室９４０に対して油を掻き上げる要素は、出力ギヤ３０の外周部の歯であるが、これに限られない。すなわち、圧送用油室９４０に対して油を掻き上げる要素は、ギヤの歯である必要はなく、他の要素であってもよい。例えば、減速機構３４の一部（例えばキャリア）とともに一体回転する回転体の外周部にフィンを設け、フィンにより油を掻き上げてもよい。この場合、圧送用油室９４０のような油室が、フィンにより掻き上げられる油が入るように配置されてよい。

また、上述した実施例では、車両の動力源は、回転電機１であるが、これに限られない。例えば、車両の動力源は、回転電機１に代えて又は加えて、エンジン（内燃機関）を含んでもよい。

また、上述した実施例では、圧送用油室９４０から吐出される油の供給先は、車両の左右方向に延在する軸心油路１５ａを含むが、これに限られない。例えば、圧送用油室９４０から吐出される油の供給先は、任意であり、車両の左右方向以外の方向に延在する油路であってもよい。また、圧送用油室９４０から吐出される油の供給先は、略水平面内に延在する油路が好適であるが、これにも限れない。

１００・・・車両用駆動装置、１・・・回転電機（動力源）、２・・・ケース、３・・・伝達機構、１５・・・ロータ軸、１５ａ・・・軸心油路、３０・・・出力ギヤ（回転体、ギヤ）、９２０・・・キャッチタンク（第２油室）、７４・・・連通路（第２油路）、９４０・・・圧送用油室（第１油室）、９５０・・・圧送用油路（第１油路）、Ｓ２・・・伝達機構収容室（収容室）

Claims (9)

1. 油が流れる収容室を形成するケースと、
   前記収容室に配置され、動力源からの動力を車輪に伝達可能な動力伝達機構と、
   前記ケースに少なくとも一部が形成される油路構造と、を備え、
   前記動力伝達機構は、動力伝達時に軸まわりに回転する回転体を含み、
   前記回転体は、前記収容室の下方に溜まる油を、回転により掻き上げ可能な外周部を有し、
   前記油路構造は、前記回転体の回転により掻き上げられる油が入る第１油室と、前記第１油室に連通する第１油路とを有し、
   前記第１油室内の油は、前記回転体の回転により前記第１油室に新たな油が入る際に生じる油圧に基づいて、前記第１油路へと圧送される、車両用駆動装置。
2. 前記回転体は、外周部に歯を有するギヤを含む、請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記第１油室内の油は、前記回転体の回転数が特定の回転数を超えると、前記第１油室に入る際に生じる油圧に基づいて前記第１油路へと圧送される、請求項１に記載の車両用駆動装置。
4. 前記回転体の回転数が０以上の第１回転数である状態において、前記第１油室内の油は、自重により前記収容室の下部に戻り、かつ、前記回転体の回転数が前記第１回転数により高い第２回転数である状態において、前記第１油室内の油は、前記第１油室に入る際に生じる油圧に基づいて前記第１油路へと圧送される、請求項１に記載の車両用駆動装置。
5. 前記第１油室は、前記回転体まわりの全周範囲に対して１／４以内の周方向範囲にわたって延在する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
6. 前記動力源は、前記収容室に配置される回転電機を含み、
   前記第１油路は、前記回転電機のロータ軸の軸心油路に連通する、請求項１に記載の車両用駆動装置。
7. 前記油路構造は、前記回転体の回転により前記回転体により掻き上げられる油が入る第２油室と、前記第２油室に連通する第２油路とを更に有し、
   前記第２油室内の油は、自重又は前記第２油室内のヘッド圧に基づいて、前記第２油路へと供給される、請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
8. 前記第１油室は、前記第２油室よりも容積が小さい、請求項７に記載の車両用駆動装置。
9. 前記動力源は、前記収容室に配置される回転電機を含み、
   前記第１油路は、前記回転電機のロータの軸心油路に対して軸方向一方側から連通し、
   前記第２油路は、前記回転電機のロータの軸心油路に対して軸方向他方側から連通する、請求項７に記載の車両用駆動装置。