JP2015068490A

JP2015068490A - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP2015068490A
Application number: JP2013206029A
Authority: JP
Inventors: 伸夫中林; Nobuo Nakabayashi; 俊平更科; Shunpei Sarashina; 康司塩入; Yasushi Shioiri; 考人伊藤; Takahito Ito
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】冷却必要部にオイルを供給するために出力ギヤの上方の空間に配置される第１オイルタンクを備え、ギヤが掻き揚げたオイルによって冷却必要部を冷却する車両用駆動装置において、オイルを掻き揚げるギヤの駆動損失を低減させ、かつ車両後退時にも冷却必要部にオイルを供給することにある。【解決手段】第１オイルタンク（３２）の車両前方側には、第１オイルタンク（３２）よりも下方かつ出力ギヤ（１７）の軸心（１７Ｃ）よりも車両前方側へ延びて、第１オイルタンク（３２）から溢れたオイルを受け入れる第２オイルタンク（３７）を配置する。車両後退時に出力ギヤ（１７）が上方へ掻き揚げるオイルを第１オイルタンク（３２）に導くガイド壁（３８）は、第２オイルタンク（３７）の後側部に設けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、車両用駆動装置に係り、特にハイブリッド車等の車両における冷却必要部を冷却する車両用駆動装置において、電動オイルポンプ等の専用のオイル供給手段を用いず、また、車両後退時にもギヤで掻き揚げられるオイルを冷却必要部に供給する車両用駆動装置に関する。

車両としてのハイブリッド車においては、冷却必要部としての電動機が車両駆動力発生時に発熱することから、絶縁皮膜を耐熱温度以下に保つために、電動機の冷却が必要なものである。このため、駆動装置では、ギヤで掻き揚げられるオイルを電動機へ供給するオイル供給装置を設けている。
このような駆動装置の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２０１０−２０３４９３号公報

特許文献１に係る車両の動力伝達装置は、遊星歯車装置を内蔵した装置ケース内にオイルタンクを設け、このオイルタンクには、ギヤの正回転時に掻き揚げられるオイルを受け入れる第１導入部と、ギヤの逆回転時に掻き揚げられるオイルを受け入れる第２導入部とを設け、オイルをオイルタンクから遊星歯車装置に供給する構造である。具体的には、第２導入部は、オイルタンクの側面に開口する横孔であり、ギヤで掻き揚げるオイルを、横孔の上側に配置した第２オイルガイドで斜め下方に反射させ、横孔の下側に配置した第２オイルガイド側によって捕捉し、第２導入部に導いている。

ところで、上記の特許文献１では、オイルタンク以外にオイルガイド等の第２導入部の
専用のオイル供給手段が必要になる。また、オイルガイドで跳ね返したオイルをオイルタンクの横孔に導くため、オイルが飛散してオイルタンクへの導入効率が悪くなる。更に、駆動装置内の油面が高くなり、ギヤの駆動損失が大きくなるという不都合があった。

そこで、この発明は、ギヤが掻き揚げたオイルによって冷却必要部を冷却する車両用駆動装置において、専用のオイル供給手段を用いず、また、オイルを掻き揚げるギヤの駆動損失を低減させ、かつ車両後退時にも冷却必要部にオイルを供給することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。

この発明は、下部にオイル貯留部が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に配置された出力ギヤと、前記出力ギヤの車両後方側で下部が前記オイル貯留部内のオイルに浸漬されるように配置されるとともに前記出力ギヤから中間ギヤを介して駆動力が伝達されるファイナルギヤと、前記出力ギヤの上方の空間に配置されて冷却必要部にオイルを供給するための第１オイルタンクと、車両前進時に前記ファイナルギヤが掻き揚げるオイルをオイル導入口から取り入れて前記第１オイルタンクに導くオイルガータとを備える車両用駆動装置において、前記第１オイルタンクの車両前方側には、前記第１オイルタンクよりも下方かつ前記出力ギヤの軸心よりも車両前方側へ延びて、前記第１オイルタンクから溢れたオイルを受け入れる第２オイルタンクを配置し、車両後退時に前記出力ギヤが上方へ掻き揚げるオイルを前記第１オイルタンクに導くガイド壁を前記第２オイルタンクの後側部に設けたことを特徴とする。

この発明は、ギヤが掻き揚げたオイルによって冷却必要部を冷却する車両用駆動装置において、専用のオイル供給手段を用いず、また、オイルを掻き揚げるギヤの駆動損失を低減させ、かつ車両後退時にも冷却必要部にオイルを供給することができる。

図１は駆動装置の右側面図である。（実施例）図２はプレート（側壁の他方）を取り外した第２オイルタンクの内部構造を示す駆動装置の右側面図である。（実施例）図３は車両前進時のオイルの流れを示す駆動装置の右側面図である。（実施例）図４は車両後進時のオイルの流れを示す駆動装置の右側面図である。（実施例）図５は車両前進時のオイルの流れを示す第２オイルタンク付近の拡大図である。（実施例）図６は車両後進時のオイルの流れを示す第２オイルタンク付近の拡大図である。（実施例）図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線による拡大断面図である。（実施例）図８は駆動装置及びオイル供給装置の斜視図である。（実施例）図９は車両のスケルトン図である。（実施例）

この発明は、ギヤが掻き揚げたオイルによって冷却必要部を冷却する車両用駆動装置において、専用のオイル供給手段を用いず、また、オイルを掻き揚げるギヤの駆動損失を低減させ、かつ車両後退時にも冷却必要部にオイルを供給する目的を、車両の前後進でギヤが掻き揚げたオイルを受け入れる２つのオイルタンクを設けて実現するものである。

図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。
図９に示すように、ハイブリッド車等からなる車両１には、駆動源としてのエンジン（ＥＮＧ）２と、このエンジン２に連結する駆動装置３とが搭載される。この駆動装置３には、車軸４を介して左右の車輪５・５が連結している。
駆動装置３は、下部にオイル貯留部６が形成されたハウジング７を備えるとともに、このハウジング７内で、車両幅方向（車両左右方向）に向けて配置されてエンジン２により回転する入力軸８と、この入力軸８上に配置された動力伝達機構（遊星歯車機構：変速ギヤ）９と、この動力伝達機構９に連結する差動機構１０とを備える。
動力伝達機構９は、エンジン２側に配置された第１遊星歯車機構（ＰＧ１）１１と、この第１遊星歯車機構１１に連結してエンジン２から離れた側に配置された第２遊星歯車機構（ＰＧ２）１２とを備える。
また、駆動装置３は、入力軸８の軸方向（車両左右方向）で動力伝達機構８の左右両側に配置される第１電動機（第１モータジェネレータ：ＭＧ１）１３と第２電動機（第２モータジェネレータ：ＭＧ２）１４とを備える。これら第１電動機１３及び第２電動機１４は、車両駆動力発生時に発熱し、絶縁皮膜を耐熱温度以下に保つために、冷却が必要な冷却必要部である。
入力軸８には、ハウジング７との間にワンウェイクラッチ１５が取り付けられているとともに、エンジン２と反対側の端部位でオイルポンプ（Ｏ／Ｐ）１６が取り付けられている。

また、ハウジング７内には、動力伝達機構９の第１遊星歯車機構１１に連結した出力ギヤ１７が配置されている。この出力ギヤ１７には、中間軸１８の一端に設けられた第１中間ギヤ１９が噛み合っている。また、中間軸１８の他端には、第２中間ギヤ２０が設けられている。この第２中間ギヤ２０には、差動機構１０のファイナルギヤ２１が噛み合っている。第２中間ギヤ２０とファイナルギヤ２１とは、減速機構２２を構成する。従って、ファイナルギヤ２１には、出力ギヤ１７から中間軸１８の第１中間ギヤ１９及び第２中間ギヤ２０を介して駆動力が伝達される。
この実施例では、図１、図２に示すように、車軸４と入力軸８と中間軸１８との配置関係にあっては、側面視において、入力軸８が中間軸１８・車軸４よりも車両前方に位置し、中間軸１８が入力軸８よりも車両後方で且つ斜め上方に位置し、車軸４が入力軸８よりも車両後方で且つ斜め下方に位置し、且つ、中間軸１８と車軸４とが車両上下方向で重なるように位置している。

ハウジング７のオイル貯留部６内には、図１に示すように、車両停止時において油面Ｍ１の潤滑用のオイルが滞留している。この場合、ファイナルギヤ２１は、出力ギヤ１７の車両後方側で、下部がオイル貯留部６内のオイルに浸漬されるように配置される。従って、ファイナルギヤ２１が回転すると、ハウジング７のオイル貯留部６内のオイルがファイナルギヤ２１によって掻き揚げられる。なお、ハウジング７のオイル貯留部６内のオイルの油面は、車両前進時及び車両後進時に、ファイナルギヤ２１がオイルを掻き揚げることにより、油面Ｍ１から油面Ｍ２まで低下する。

図８に示すように、駆動装置３には、ファイナルギヤ２１によって掻き揚げられたオイルを冷却必要部である第１電動機１３及び第２電動機１４へ供給し、第１電動機１３及び第２電動機１４を冷却させるオイル供給装置２３が設けられる。
オイル供給装置２３は、動力伝達機構９の上方に配置され且つハウジング７の外周壁７Ａに沿って付設されるオイルガータ２４を備える。
このオイルガータ２４は、ガータ底部２５と、このガータ底部２５に対して第１電動機１３側に配置されるガータ一側部２６と、ガータ底部２５に対して第２電動機１４側に配置されるガータ他側部２７とで構成される。また、このオイルガータ２４は、断面Ｕ字形状に形成され、側面視において、車両上下方向でファイナルギヤ２１に近接するオイル導入口２８を有する立上部２９と、動力伝達機構９の上方で車両前後方向に延びて閉端部３０を有する水平部３１とを形成している。
オイルガータ２４の水平部３１は、車両前進時にファイナルギヤ２１で掻き揚げられてオイル導入口２８から取り入れたオイルを貯留する第１オイルタンク３２を備える。この第１オイルタンク３２は、冷却必要部である第１電動機１３及び第２電動機１４にオイルを供給するために、出力ギヤ１７の上方の空間に配置されている。

オイルガータ２４には、図８に示すように、第１オイルタンク３１から第１電動機１３の上方へ延び且つ第１電動機１３にオイルを供給する一対の第１オイル供給部（第１ガイドパイプ）３３Ａ・３３Ｂが備えられる。この一対の第１オイル供給部３３Ａ・３３Ｂは、軸方向が入力軸８と同じく車両幅方向に向いている。
また、オイルガータ２４には、第１オイルタンク３２から第２電動機１４の上方へ延び且つ第２電動機１４にオイルを供給する一対の第２オイル供給部（第２ガイドパイプ）３４Ａ・３４Ｂが備えられる。この一対の第２オイル供給部３４Ａ・３４Ｂは、軸方向が入力軸８と同じく車両幅方向に向いている。
オイルガータ２４は、ファイナルギヤ２１側（オイルの上流側）の端部の第１固定ボルト３５と、動力伝達機構９の上方側（オイルの下流側）の端部の第２固定ボルト３６とによって、ハウジング７に固定されている。

また、図１、図２、図５に示すように、第１オイルタンク３２の車両前方側には、この第１オイルタンク３２よりも下方でかつ出力ギヤ１７の軸心１７Ｃ（入力軸８の軸心と一致する箇所）よりも車両前方側へ延びて第１オイルタンク３２から溢れ出たオイルを受け入れる第２オイルタンク３７が配置される。
この第２オイルタンク３７の後側部には、図２、図５に示すように、車両後退時にファイナルギヤ２１と出力ギヤ１７とが上方へ掻き揚げるオイルを第１オイルタンク３２に導くガイド壁３８が設けられる。
このガイド壁３８は、図２、図５に示すように、車両上下方向に延びるとともに第１オイルタンク３２の車両前端部よりも車両前方側に配置される第１ガイド壁３９と、第１オイルタンク３２の車両前端部と面一に下方へ延びて、かつ第１ガイド壁３９との間にオイル導入通路４０を形成する第２ガイド壁４１とを備える。

オイル導入通路４０は、図７に示すように、第２オイルタンク３７よりも車両幅方向で幅広に形成され、車両上下方向に開口している。具体的には、オイル導入通路４０は、車両幅方向の両端部に第１ガイド壁３９と第２ガイド壁４１との間を相互に連絡する一対の側壁、つまり、側壁の一方として、ハウジング７と一体的のハウジング側壁４２と、側壁の他方として、ハウジング７に締結されるプレート４３とによって閉断面に形成されている。従って、オイル導入通路４０は、オイルが散乱しないようにスムーズにオイルを案内するオイルガイド室としての機能を有する。
プレート４３は、ハウジング７の外周壁７Ａの内周面から第１ガイド壁３９及び第２ガイド壁４１の先端部に接して、上側の第１取付ボルト４４と下側の第２取付ボルト４５とにより、ハウジング７の第１ボス部４６と第２ボス部４７とに固定されている。
第２オイルタンク３７は、図７に示すように、ハウジング７の外周壁７Ａと、第１ガイド壁３９の先端部と、外周壁７Ａから延びて第１ガイド壁３９に連設する他のハウジング側壁４８と、プレート４３の一部とによって閉空間に形成される。
また、ハウジング７には、図６に示すように、オイル導入通路４０の上方で、かつオイル導入通路４０の軸心（車両上下方向）に沿って、下方からのオイルを上方に案内する段差部４９が形成されている。
更に、図５に示すように、ハウジング７の外周壁７Ａと第１ガイド壁３９の下端部との間には、タンク底壁５０が配置される。このタンク底壁５０の最低部位には、第２オイルタンク３７内のオイルを徐々に流出させるドレン孔５１が形成される。このドレン孔５１は、上方から第２オイルタンク３７内に導かれたオイルを所定量だけ貯留可能なように、所定の開口面積（小径）で形成され、第２オイルタンク３７内に貯まったオイルを徐々に滴下させる。

次に、この実施例に係る作用を説明する。
図３、図５に示すように、車両前進時には、ファイナルギヤ２１によって掻き揚げられたオイルは、オイルガータ２４により第１オイルタンク３２まで導かれてこの第１オイルタンク３２に貯留され、そして、一対の第１オイル供給部（第１ガイドパイプ）３３Ａ・３３Ｂ、一対の第２オイル供給部３４Ａ・３４Ｂにより、オイルを第１電動機１３及び第２電動機１４へ滴下して、第１電動機１３及び第２電動機１４の冷却を行う。
なお、この実施例においては、高速運転時には、ファイナルギヤ２１が掻き揚げるオイル量が多い時に、第１オイルタンク３２から溢れたオイルを第２オイルタンク３７に一時的に貯留し、ハウジング７の下部のオイル貯留部６内に溜まるオイルの油面を油面Ｍ２まで下げて、オイルを掻き揚げるギヤであるファイナルギヤ２１の回転による撹拌抵抗を低減させる構造である。
このような構造の場合に、車両後退時には、ファイナルギヤ２１と出力ギヤ１７とが逆回転し、オイルの掻き揚げられる方向が変わるために、第１オイルタンク３２にオイルを貯留できず、第１電動機１３及び第２電動機１４ヘ冷却用のオイルを供給することができない。そのため、電動オイルポンプ等の専用のオイル供給手段が必要となる。
そこで、この実施例では、専用のオイル供給手段を用いずに、車両後退時に第１電動機１３及び第２電動機１４を冷却する供給可能な構造とした。
一方、車両後退時には、図４、図６に示すように、ファイナルギヤ２１と出力ギヤ１７とが逆転し、オイルの掻き揚げられる方向が変わり、そして、ファイナルギヤ２１と出力ギヤ１７とを介して、第２オイルタンク３７の周辺へオイルが掻き揚げられる。そして、このオイルは、第２オイルタンク３７の一部がオイルガイド室として利用されていることにより、第１オイルタンク３２へ導かれて貯留される。
この場合、ガイド壁３８によりオイル導入路４０の周囲を取り囲んでオイルを第１オイルタンク３２へ導入するため、オイルが飛散せず、オイルの導入効率が高くなる。また、第１オイルタンク３２の上部からオイルを導入するため、周囲に流出することなく、導入したオイルの略全てを、第１オイルタンク３２へ貯留させることが可能である。更に、ハウジング７の下部のオイル貯留部６内に溜まる油面は、油面Ｍ２まで下がることから、ファイナルギヤ２１の回転による攪乱抵抗を低減させることができる。
これにより、別途に専用のオイル供給手段や新たな部品を追加することなく、ファイナルギヤ２１と出力ギヤ１７とを介して掻き揚げられたオイルを、第１オイルタンク３２へ導入して貯留する。そして、一対の第１オイル供給部（第１ガイドパイプ）３３Ａ・３３Ｂ及び一対の第２オイル供給部３４Ａ・３４Ｂにより、第１電動機１３及び第２電動機１４ヘ冷却用のオイルを滴下して、第１電動機１３及び第２電動機１４を冷却することができる。

以上、この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明では、第１オイルタンク３２の車両前方側には、第１オイルタンク３２よりも下方かつ出力ギヤ１７の軸心１７Ｃより車両前方側へ延びて、第１オイルタンク３２から溢れたオイルを受け入れる第２オイルタンク３７を配置する。車両後退時に出力ギヤ１７が上方へ掻き揚げるオイルを第１オイルタンク３２に導くガイド壁３８は、第２オイルタンク３７の後側部に設けられる。
これにより、車両前進時には、図３、図５に示すように、ファイナルギヤ２１の回転速度の上昇に伴ないファイナルギヤ２１が掻き揚げるオイル量が増加し、第１オイルタンク３２から外部ヘオイルが溢れる。この際、第１オイルタンク３２から外部へ溢れたオイルを第２オイルタンク３７に受け入れ、この第２オイルタンク３７内に所定量のオイルを一時的に滞留させることで、図３に示すように、オイル貯留部６に貯留されるオイルの油面を油面Ｍ２まで低くさせることができる。このため、オイルを掻き揚げるギヤであるファイナルギヤ２１がオイル貯留部６内のオイルを攪拌することによる駆動損失を、低減することができる。
一方、車両後退時には、図４、図６に示すように、ファイナルギヤ２１及び出力ギヤ１７が車両前進時とは反対方向に回転し、出力ギヤ１７の車両前方側の部分がオイルを上方へ掻き揚げるようになる。この際、出力ギヤ１７が掻き揚げるオイルを、第２オイルタンク３７に設けたガイド壁３８及び段差部４９を介して第１オイルタンク３２内へ導くことができる。このため、車両後退時にも、第１オイルタンク３２にオイルを供給することができ、第１オイルタンク３２から冷却必要部である第１電動機１３及び第２電動機１４にオイルを供給することができる。
よって、この実施例では、オイルを掻き揚げるギヤであるファイナルギヤ２１の駆動損失を低減させ、かつ車両後退時にも第１電動機１３及び第２電動機１４にオイルを供給することができる。
請求項２に係る発明では、ガイド壁３８は、車両上下方向に延びるとともに第１オイルタンク３２の車両前端部よりも車両前方側に配置される第１ガイド壁３９と、第１オイルタンク３２の車両前端部と面一に下方へ延びてかつ第１ガイド壁３９との間にオイル導入通路４０を形成する第２ガイド壁４１とを備える。
これにより、第１ガイド壁３９と第２ガイド壁４１との間に形成したオイル導入通路４０によって出力ギヤ１７が掻き揚げたオイルを、より確実に第１オイルタンク３２ヘ導くことができる。
また、図６に示すように、第２ガイド壁４１及び段差部４９に沿って流れるオイルを、第１オイルタンク３２の前端側の外周壁７Ａに沿って第１オイルタンク３２内へ流入させ、第１オイルタンク３２ヘのオイル供給量を増加させることができる。
請求項３に係る発明では、オイル導入通路４０は、第２オイルタンク３７よりも車両幅方向で幅広に形成されている。
このように、オイル導入通路４０の幅を広げたため、出力ギヤ１７の掻き揚げるオイルをよりオイル導入通路４０へ導入し易い構造とし、第１オイルタンク３２に導入されるオイル量を増加させることができる。
請求項４に係る発明では、オイル導入通路４０は、車両幅方向の両端部に第１ガイド壁３９と第２ガイド壁４１との間を相互に連絡する一対の側壁であるハウジング側壁４２と、プレート４３と、を備えた閉断面に形成される。また、一対の側壁の一方のハウジング側壁４２をハウジング７と一体的に形成し、一対の側壁の他方をハウジング７に締結されるプレート４３によって形成した。
これにより、オイル導入通路４０を閉断面にすることで、出力ギヤ１７が掻き揚げるオイルをより確実に第１オイルタンク３２に導くことができる。
また、オイル導入通路４０における一対の側壁の一方のハウジング側壁４２をハウジング７と一体に形成し、一対の側壁の他方をハウジング７に締結されるプレート４３によって形成したので、ハウジング７の構造を簡素化しつつ、オイル導入通路４０を閉断面に形成することができる。

この発明に係る駆動装置を、各種車両に適用可能である。

１車両
２エンジン
３駆動装置
６オイル貯留部
７ハウジング
７Ａハウジングの外周壁
８入力軸
９動力伝達機構
１０差動機構
１１第１遊星歯車機構
１２第２遊星歯車機構
１３第１電動機
１４第２電動機
１７出力ギヤ
１７Ｃ出力ギヤの軸心（入力軸の軸心）
１８中間軸
１９第１中間ギヤ
２０第２中間ギヤ
２１ファイナルギヤ
２３オイル供給装置
２４オイルガータ
２５ガータ底部
２６ガータ一側部
２７ガータ他側部
２８オイル導入口
３２第１オイルタンク
３３Ａ・３３Ｂ第１オイル供給部
３４Ａ・３４Ｂ第２オイル供給部
３７第２オイルタンク
３８ガイド壁
３９第１ガイド壁
４０オイル導入通路
４１第２ガイド壁
４２ハウジング側壁（側壁の一方）
４３プレート（側壁の他方）
５０タンク底壁
５１ドレン孔

Claims

下部にオイル貯留部が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に配置された出力ギヤと、前記出力ギヤの車両後方側で下部が前記オイル貯留部内のオイルに浸漬されるように配置されるとともに前記出力ギヤから中間ギヤを介して駆動力が伝達されるファイナルギヤと、前記出力ギヤの上方の空間に配置されて冷却必要部にオイルを供給するための第１オイルタンクと、車両前進時に前記ファイナルギヤが掻き揚げるオイルをオイル導入口から取り入れて前記第１オイルタンクに導くオイルガータとを備える車両用駆動装置において、前記第１オイルタンクの車両前方側には、前記第１オイルタンクよりも下方かつ前記出力ギヤの軸心よりも車両前方側へ延びて、前記第１オイルタンクから溢れたオイルを受け入れる第２オイルタンクを配置し、車両後退時に前記出力ギヤが上方へ掻き揚げるオイルを前記第１オイルタンクに導くガイド壁を前記第２オイルタンクの後側部に設けたことを特徴とする車両用駆動装置。
前記ガイド壁は、車両上下方向に延びるとともに前記第１オイルタンクの車両前端部よりも車両前方側に配置される第１ガイド壁と、前記第１オイルタンクの車両前端部と面一に下方へ延びてかつ前記第１ガイド壁との間にオイル導入通路を形成する第２ガイド壁とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
前記オイル導入通路は、前記第２オイルタンクよりも車両幅方向で幅広に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
前記オイル導入通路は、車両幅方向の両端部に前記第１ガイド壁と前記第２ガイド壁との間を相互に連絡する一対の側壁を備えた閉断面に形成され、前記一対の側壁の一方を前記ハウジングと一体的に形成し、前記一対の側壁の他方を前記ハウジングに締結されるプレートによって形成したことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用駆動装置。