JP2021148245A - Oil collection mechanism of drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動ユニットのケース内に収容されたパーキングギヤの回転によって掻き上げられたオイルをケース内のオイルタンクに回収するためのオイル回収機構に関する。 The present invention relates to an oil recovery mechanism for recovering oil scooped up by rotation of a parking gear housed in a case of a drive unit in an oil tank in the case.
例えば、車両の駆動ユニットには、ケース内に各種ギヤなどの回転部材が収容されているが、その潤滑方式として、ケース内の底部に貯留された潤滑用のオイルを回転部材の回転によって掻き上げ、この掻き上げられたオイルによって各部を潤滑するオイルバス方式が採用される場合がある。このようなオイルバス方式によれば、ケース内の底部に貯留されたオイルに回転部材の一部が浸漬しているため、回転部材がオイルを掻き上げる際のオイルの粘性による引き摺り抵抗(攪拌抵抗)が大きくなり、駆動源の動力損失が大きくなる一因となる。 For example, a vehicle drive unit contains rotating members such as various gears in a case, and as a lubrication method, the lubricating oil stored in the bottom of the case is scraped up by the rotation of the rotating members. In some cases, an oil bath method is adopted in which each part is lubricated by the scraped oil. According to such an oil bath method, since a part of the rotating member is immersed in the oil stored in the bottom of the case, the drag resistance (stirring resistance) due to the viscosity of the oil when the rotating member scoops up the oil. ) Will increase, which will contribute to the increase in power loss of the drive source.
そこで、ケース内にオイル回収用のオイルタンクを設け、該オイルタンクの開口部を回転部材の外周上部の接線方向(回転部材が掻き上げたオイルが飛散する方向)に開口させる構成が採用されている(例えば、特許文献1,2参照)。このような構成によれば、回転部材の回転によって掻き上げられたオイルが回転部材の外周上部から接線方向に飛んでオイルタンクの開口部へと導かれ、該オイルタンクに回収される。このため、ケース内底部のオイルの量が減少し(油面が低下し)、オイルの回転部材による引き摺り抵抗が小さく抑えられて駆動源の動力損失も低く抑えられる。
Therefore, an oil tank for collecting oil is provided in the case, and a configuration is adopted in which the opening of the oil tank is opened in the tangential direction of the upper part of the outer periphery of the rotating member (the direction in which the oil scooped up by the rotating member scatters). (See, for example,
しかしながら、特許文献1,2において提案されたオイル回収機構においては、回転部材によって掻き上げられたオイルをオイルタンクへと積極的に効率良く導くことができないため、オイルの回収効率が良くないという問題がある。
However, in the oil recovery mechanism proposed in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ケース内で掻き上られたオイルを既存の部品を利用してオイルタンクに効率良く回収することができる駆動ユニットのオイル回収機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is an oil recovery mechanism for a drive unit capable of efficiently recovering oil scraped up in a case to an oil tank using existing parts. Is to provide.
上記目的を達成するため、本発明は、底部にオイルを貯留するケース(1)の内部に、駆動源(M)と、前記駆動源(M)によって回転駆動される回転軸(2)と、制御部(19)からの指令を受けて動作するアクチュエータ(15)でパーキングポール(13)を揺動させてこれをパーキングギヤ(11)に選択的に係合させることによって前記回転軸(2)の回転をロックするパーキング機構(PRK)と、上部が前記ケース(1)内に開口するオイルタンク(8)と、を収容して成る駆動ユニット(U)のオイル回収機構であって、前記パーキングギヤ(11)を前記回転軸(2)に結着するとともに、該パーキングギヤ(11)が掻き上げたオイルを前記パーキングポール(13)に当ててこれを前記オイルタンク(8)へと導いて該オイルタンク(8)に回収するよう構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a drive source (M) and a rotation shaft (2) rotationally driven by the drive source (M) inside a case (1) for storing oil at the bottom. The rotating shaft (2) is formed by swinging the parking pole (13) with an actuator (15) that operates in response to a command from the control unit (19) and selectively engaging the parking pole (13) with the parking gear (11). An oil recovery mechanism of a drive unit (U) that houses a parking mechanism (PRK) that locks the rotation of the oil tank (PRK) and an oil tank (8) whose upper portion opens in the case (1). The gear (11) is attached to the rotating shaft (2), and the oil scraped up by the parking gear (11) is applied to the parking pole (13) and guided to the oil tank (8). It is characterized in that it is configured to be collected in the oil tank (8).
本発明によれば、パーキング機構のパーキングギヤをオイルを掻き上げるための回転部材として利用し、このパーキングギヤによって掻き上げられたオイルをパーキング機構のパーキングポールに当ててこれをオイルタンクへと導いて該オイルタンクに回収するようにしたため、既存の部品を利用してオイルをオイルタンクに効率良く回収することができる。 According to the present invention, the parking gear of the parking mechanism is used as a rotating member for scooping up the oil, and the oil scooped up by the parking gear is applied to the parking pole of the parking mechanism and guided to the oil tank. Since the oil is collected in the oil tank, the oil can be efficiently collected in the oil tank by using the existing parts.
ここで、前記制御部(19)は、前記回転軸(2)の回転速度が低いほど前記パーキングポール(13)をロック側に近づけるように前記アクチュエータ(15)を制御するようにしても良い。 Here, the control unit (19) may control the actuator (15) so that the lower the rotation speed of the rotation shaft (2) is, the closer the parking pole (13) is to the lock side.
上記構成によれば、回転軸の回転速度が低いほどパーキングポールをパーキングギヤ側(ロック側)に近づけるようにしたため、低回転時においてパーキングポールによってオイルタンクへと導かれて該オイルタンクに回収されるオイルが不足することがなく、オイルタンクには必要十分な量のオイルを確保することができる。また、逆に回転軸の回転速度が高いほどパーキングポールをパーキングギヤ側から離す(アンロック側に近づける)ようにしたため、高回転時にパーキングポールによってオイルタンクへと導かれて該オイルタンクに回収されるオイルの量が過剰となることがなく、オイルタンクには必要十分な量のオイルを確保することができる。 According to the above configuration, the lower the rotation speed of the rotating shaft, the closer the parking pole is to the parking gear side (lock side). Therefore, at low rotation speed, the parking pole is guided to the oil tank and collected in the oil tank. There is no shortage of oil, and the necessary and sufficient amount of oil can be secured in the oil tank. On the contrary, the higher the rotation speed of the rotating shaft, the farther the parking pole is from the parking gear side (closer to the unlock side), so that the parking pole guides the parking pole to the oil tank at high rotation and collects the oil in the oil tank. It is possible to secure a necessary and sufficient amount of oil in the oil tank without excessive amount of oil.
また、前記制御部(19)は、前記回転軸(2)の回転速度が所定範囲内にあるときには、前記パーキングポール(13)の位置を一定に保持するよう前記アクチュエータ(15)を制御するようにしても良い。 Further, the control unit (19) controls the actuator (15) so as to keep the position of the parking pole (13) constant when the rotation speed of the rotation shaft (2) is within a predetermined range. You can do it.
上記構成によれば、パーキングポールの位置を回転軸の回転速度に応じてステップ制御することによって、連続可変制御に比してアクチュエータに供給される電力または油圧を低く抑えることによって制御に要する消費エネルギーを小さく抑えることができる。 According to the above configuration, the energy consumed for control by controlling the position of the parking pole in steps according to the rotation speed of the rotation shaft to keep the power or oil supply to the actuator lower than the continuously variable control. Can be kept small.
ここで、前記回転軸(2)の回転速度の所定範囲は、複数設定されていても良い。 Here, a plurality of predetermined ranges of the rotation speed of the rotation shaft (2) may be set.
上記構成によれば、制御に要する消費エネルギーを小さく抑えつつ、パーキングポールの位置のきめ細かい制御が可能となる。 According to the above configuration, it is possible to finely control the position of the parking pole while keeping the energy consumption required for control small.
また、前記ケース(1)内に収容された動力伝達機構(PT)と前記駆動源(M)及び前記回転軸(2)が同軸上に配置されるとともに、前記パーキングギヤ(11)が軸方向において前記駆動源(M)と前記動力伝達機構(PT)との間に配置されていることが望ましい。 Further, the power transmission mechanism (PT) housed in the case (1), the drive source (M), and the rotation shaft (2) are arranged coaxially, and the parking gear (11) is axially arranged. It is desirable that the drive source (M) is arranged between the drive source (M) and the power transmission mechanism (PT).
上記構成によれば、パーキングギヤを回転させるための軸を新たに設ける必要がないため、部品点数を削減してオイル回収機構の構造単純化と小型化を図ることができる。また、パーキングギヤによって掻き上げられたオイルを駆動源と動力伝達機構の双方に供給してこれらを潤滑することができる。 According to the above configuration, since it is not necessary to newly provide a shaft for rotating the parking gear, the number of parts can be reduced, and the structure of the oil recovery mechanism can be simplified and downsized. Further, the oil scraped up by the parking gear can be supplied to both the drive source and the power transmission mechanism to lubricate them.
そして、前記パーキングポール(13)の前記パーキングギヤ(11)との係合部(13a)は、前記回転軸(2)の軸心よりも上方に配置されていることが望ましい。 It is desirable that the engaging portion (13a) of the parking pole (13) with the parking gear (11) is arranged above the axis of the rotating shaft (2).
上記構成によれば、パーキングポールのパーキングギヤとの係合部を回転軸の軸心よりも上方に配置することによって、パーキングギヤによって掻き上げられたオイルをパーキングポールによってオイルタンクに向けて落下させてこれをオイルタンクに効率良く回収することができる。 According to the above configuration, by arranging the engaging portion of the parking pole with the parking gear above the axis of the rotating shaft, the oil scraped up by the parking gear is dropped toward the oil tank by the parking pole. This can be efficiently recovered in the oil tank.
また、前記パーキングポール(13)は、前記パーキングギヤ(11)との係合部(13a)が前記オイルタンク(8)の開口部(8a)に位置するように前記オイルタンク(8)内に配置されていることが望ましい。 Further, the parking pole (13) is placed in the oil tank (8) so that the engaging portion (13a) with the parking gear (11) is located at the opening (8a) of the oil tank (8). It is desirable that it is arranged.
上記構成によれば、パーキングギヤによって掻き上げられたオイルをパーキングポールの係合部に当ててこれをオイルタンクの開口部から該オイルタンクの内部へと導いて効率良く回収することができる。 According to the above configuration, the oil scraped up by the parking gear can be applied to the engaging portion of the parking pole and guided from the opening of the oil tank to the inside of the oil tank for efficient recovery.
また、この場合、前記開口部(8a)が前記パーキングギヤ(11)の中心軸(P)よりも上方に配置されているとよい。この構成によれば、開口部がパーキングギヤの中心軸よりも高い位置にあることで、オイルタンクに貯められるオイルの量を増やすことができるが、パーキングポールが回転方向でパーキングギヤから離れた位置にあると、開口部からオイルタンクに入るオイルの量を十分に増やすことができないおそれがある。これに対して、本発明では、パーキングポールをパーキングギヤに近づけることで、開口部から出るオイルをより効率的にキャッチしてオイルタンクに回収することができる。 Further, in this case, it is preferable that the opening (8a) is arranged above the central axis (P) of the parking gear (11). According to this configuration, the opening is located higher than the central axis of the parking gear, so that the amount of oil stored in the oil tank can be increased, but the position where the parking pole is separated from the parking gear in the rotational direction. If it is, the amount of oil that enters the oil tank through the opening may not be sufficiently increased. On the other hand, in the present invention, by bringing the parking pole closer to the parking gear, the oil coming out of the opening can be more efficiently caught and collected in the oil tank.
本発明によれば、駆動ユニットのケース内で掻き上られたオイルを既存の部品を利用してオイルタンクに効率良く回収することができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an effect that the oil scraped up in the case of the drive unit can be efficiently recovered in the oil tank by using the existing parts.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[駆動ユニットの構成]
図1は駆動ユニットの断面図であり、図示の駆動ユニットUは、不図示の車両に搭載されるものであって、以下のように構成されている。
[Drive unit configuration]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a drive unit, and the illustrated drive unit U is mounted on a vehicle (not shown) and is configured as follows.
すなわち、図1に示す駆動ユニットUは、ケース1内に駆動源である電動モータMと、一部が本発明に係るオイル回収機構を構成するパーキング機構PRKと、動力伝達装置PTを収容してユニットとして構成されている。ここで、動力伝達機構PTは、多段減速機T、ディファレンシャル機構(差動機構)Dなどを収容して構成されている。
That is, the drive unit U shown in FIG. 1 houses an electric motor M which is a drive source, a parking mechanism PRK which partially constitutes an oil recovery mechanism according to the present invention, and a power transmission device PT in the
より詳細には、ケース1内は隔壁1Aによってモータ室SMとギヤ室SGとに区画されており、モータ室SMには、駆動源である電動モータMが収容され、ギヤ室SGにはパーキング機構PRKと多段減速機T及びディファレンシャル機構Dが収容されている。なお、電動モータMは、回生時に発電機(ジェネレータ)としても機能するものであって、これには不図示のインバータを介してバッテリが電気的に接続されており、このバッテリから供給される電力によって当該電動モータMが回転駆動される。
More specifically, the inside of the
上記電動モータMの中心には、該電動モータMによって回転駆動される回転可能な中空の回転軸(モータ軸)2が挿通しており、この回転軸2の軸方向(図1の左右方向)両端部は、軸受(ボールベアリング)3によってケース1に回転可能に支持されている。そして、この回転軸2の軸方向一端部(図1の左端部)は、ケース1の隔壁1Aを貫通してギヤ室SGに臨んでいる。
A rotatable hollow rotating shaft (motor shaft) 2 rotationally driven by the electric motor M is inserted in the center of the electric motor M, and the axial direction of the rotating shaft 2 (left-right direction in FIG. 1). Both ends are rotatably supported by the
ここで、ケース1内に収容された電動モータMと動力伝達機構PT及び回転軸2は、同軸上に配置されおり、パーキング機構PRKの一部を構成するパーキングギヤ11は、回転軸2に結着されているが、回転軸2の軸方向において電動モータMと動力伝達機構PTとの間に配置されている。なお、パーキング機構PRKの構成の詳細については後述する。
Here, the electric motor M housed in the
ギヤ室SGに収容された多段減速機Tは、回転軸2の軸方向に隣接して並設された第1遊星ギヤ機構PG1と第2遊星ギヤ機構PG2とを備えている。ここで、第1遊星ギヤ機構PG1は、回転軸2のギヤ室SGへと延出する軸方向一端部(図1の左端部)の外周に形成された小径のサンギヤs1と、ケース1の内周に固定された大径のリングギヤr1と、サンギヤs1とリングギヤr1に噛合して自転しながらサンギヤs1の周りを公転する複数のピニオンギヤ(遊星ギヤ)p1と、これらのピニオンギヤp1を回転(自転)可能に支持するキャリアc1を備えている。
The multi-stage speed reducer T housed in the gear chamber SG includes a first planetary gear mechanism PG1 and a second planetary gear mechanism PG2 arranged side by side adjacent to each other in the axial direction of the
また、第2遊星ギヤ機構PG2は、第1遊星ギヤ機構PG1のキャリアc1に連結された小径のサンギヤs2と、ケース1の内周に固定された大径のリングギヤr2と、サンギヤs2とリングギヤr2に噛合して自転しながらサンギヤs2の周りを公転する複数のピニオンギヤ(遊星ギヤ)p2と、これらのピニオンギヤp2を回転(自転)可能に支持するキャリアc2を備えている。
The second planetary gear mechanism PG2 includes a small-diameter sun gear s2 connected to the carrier c1 of the first planetary gear mechanism PG1, a large-diameter ring gear r2 fixed to the inner circumference of the
そして、第2遊星ギヤ機構PG2のキャリアc2には、ディファレンシャル機構Dのケース(デフケース)4が連結されている。なお、ディファレンシャル機構Dの構成は公知であるため、これについての説明は省略するが、このディファレンシャル機構Dからは左右の車軸5L,5Rが同一軸上を車幅方向(図1の左右方向)に沿って延びており、各車軸5L,5Rの外端部には不図示の車輪(駆動輪)がそれぞれ取り付けられている。ここで、ディファレンシャル機構Dのケース(デフケース)4は、軸受(ボールベアリング)6によってケース1に回転可能に支持されている。
The case (diff case) 4 of the differential mechanism D is connected to the carrier c2 of the second planetary gear mechanism PG2. Since the configuration of the differential mechanism D is known, the description thereof will be omitted, but from this differential mechanism D, the left and
ところで、一方(図1の右方)の車軸5Rは、第2遊星ギヤ機構PG2のキャリアc2の中空部と中空の回転軸2を貫通してケース1の外方へと延出しており、この車軸5Rと回転軸2とは同一軸心上を車幅方向に沿って回転可能に配置されている。なお、車軸5Rの軸方向一端部(図1の右端部)は、軸受(ボールベアリング)7によってケース1に回転可能に支持されている。
By the way, one
而して、以上のように構成された駆動ユニットUにおいて、パーキング機構PRKによる回転軸2の回転のロックが解除された状態(アンロック状態)から電動モータMが起動されて回転軸2が所定の速度で回転駆動されると、この回転軸2の回転は、第1遊星ギヤ機構PG1と第2遊星ギヤ機構PG2によって2段減速されて左右の車軸5L,5Rへと伝達される。
Thus, in the drive unit U configured as described above, the electric motor M is started from the state in which the rotation of the
すなわち、第1遊星ギヤ機構PG1においては、回転軸2に形成されたサンギヤs1が回転軸2と共に回転駆動されると、自転しながらサンギヤs1の周りを公転するピニオンギヤp1を支持するキャリアc1が回転する。この結果、回転軸2の回転は、第1遊星ギヤ機構PG1によって減速されてキャリアc1へと伝達される。
That is, in the first planetary gear mechanism PG1, when the sun gear s1 formed on the
そして、第2遊星ギヤ機構PG2においては、第1遊星ギヤ機構PG1のキャリアc1に形成されたサンギヤs2がキャリアc1と同速度で回転し、自転しながらサンギヤs2の周りを公転するピニオンギヤp2を支持するキャリアc2が減速された速度(ピニオンギヤp2の公転速度)で回転する。 Then, in the second planetary gear mechanism PG2, the sun gear s2 formed on the carrier c1 of the first planetary gear mechanism PG1 rotates at the same speed as the carrier c1 and supports the pinion gear p2 that revolves around the sun gear s2 while rotating. The carrier c2 rotates at a decelerated speed (revolution speed of the pinion gear p2).
以上の結果、回転軸2の回転は、第1遊星ギヤ機構PG1と第2遊星ギヤ機構PG2によって2段に減速される。すると、ディファレンシャル機構Dのケース(デフケース)4が第2遊星ギヤ機構PG2のキャリアc2と共に回転し、この回転は、ディファレンシャル機構Dによって分配されて左右の車軸5L,5Rへと伝達され、左右の車軸5L,5Rがそれぞれ回転駆動される。この結果、左右の車軸5L,5Rの各外端部にそれぞれ取り付けられた左右の不図示の車輪(駆動輪)が回転駆動されるため、車両が所定の速度で走行する。
As a result of the above, the rotation of the
[オイル回収機構]
次に、本発明に係るオイル回収機構の構成を図2及び図3に基づいて以下に説明する。
[Oil Recovery Mechanism]
Next, the configuration of the oil recovery mechanism according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.
図2は図1のA−A線断面図、図3はパーキング機構の構成を示す斜視図であり、本発明に係るオイル回収機構は、パーキング機構PRKの一部によっても構成されているため、このパーキング機構PRKの構成を図3に基づいて以下に説明する。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the parking mechanism. Since the oil recovery mechanism according to the present invention is also configured by a part of the parking mechanism PRK. The configuration of this parking mechanism PRK will be described below with reference to FIG.
パーキング機構PRKは、回転軸2(図1参照)に結着された前記パーキングギヤ11を備えており、このパーキングギヤ11の外周には、複数の係合溝11aが周方向に等角度ピッチで形成されている。そして、パーキングギヤ11の近傍には、その長手方向中間部が軸12によって回動可能に支持されたレバー状のパーキングポール13が配置されている。ここで、パーキングポール13の長手方向一端(上端部)には、パーキングギヤ11の係合溝11aの1つに選択的に係合する係合爪部13aが形成されている。なお、パーキングポール13は、軸12に巻装されたリターンスプリング14によって係合部13aがパーキングギヤ11の係合溝11aから離れる図示矢印R1方向(パーキングアンロック方向)に常時付勢されている。
The parking mechanism PRK includes the
また、パーキング機構PRKには、駆動源であるステッピングモータなどのアクチュエータ15が設けられており、このアクチュエータ15から延びる回転軸15aの端部にはディテントプレート16が結着されている。そして、このディテントプレート16の一端部には、左右方向に延びるパーキングロッド17のL字状に屈曲する一端部(左端部)が挿通しており、ディテントブレート16の回動は、パーキングロッド17の左右方向の直線運動に変換される。ここで、パーキングロッド17の他端部(右端部)には、円錐台状のカム18が設けられてり、このカム18には、パーキングポール13の長手方向他端部(下端部)が当接している。
Further, the parking mechanism PRK is provided with an
ところで、アクチュエータ15は、制御部19から出力される制御信号によってその動作が制御されるが、回転軸15aとこれに結着されたディテントプレート16を指定された任意の角度だけ回動させることができる。
By the way, the operation of the
而して、制御部19からの指令によってアクチュエータ15が駆動され、回転軸15aとディテントプレート16が図示矢印R3方向に回動すると、ディテントプレート16に連結されたパーキングロッド17がカム18と共に右方へと移動するため、一端部(下端部)がカム18に当接するパーキングポール13がリターンスプリング14の付勢力に抗して軸12を中心として図示矢印R2方向に回動する。すると、このパーキングポール13の他端部(上端部)に形成された係合部13aがパーキングギヤ11の係合溝11aの1つに係合するため、パーキングギヤ11と回転軸2(図1参照)の回転がロックされ、車輪(駆動輪)の回転もロックされるためにパーキングロック状態となって車両の走行が不可能になる。
Then, when the
また、上記パーキングロック状態からアクチュエータ15が駆動されて回転軸15aとディテントプレート16が図示矢印R4方向に逆転すると、パーキングロッド17がカム18と共に左方へと移動するため、パーキングポール13は、リターンスプリング14の付勢力によって軸12を中心として図示矢印R1方向に回動する。すると、パーキングポール13の係合部13aがパーキングギヤ11の係合溝11aから外れて両者の係合が解除されるため、パーキングギヤ11と回転軸2(図1参照)の回転が可能となってパーキングロックも解除(アンロック)され、車両の走行が可能となる。
Further, when the
ところで、本実施の形態に係るオイル回収機構においては、図2に示すように、ケース1のパーキングギヤ11が配置された箇所の側部には、オイルを回収するためのオイルタンク8が形成されており、このオイルタンク8の上部には、ケース1内に開口する開口部8aが形成されている。なお、ケース1の底部には、潤滑用のオイルが貯留されており、このオイルには、パーキングギヤ11の一部が浸漬している。なお、開口部8aは、パーキングギヤ11の中心軸Pよりも上方に配置されている。
By the way, in the oil recovery mechanism according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, an
そして、オイルタンク8内には、軸12を中心として上下に回動可能なパーキングポール13が配置されており、該パーキングポール13の下端部近傍には、左右方向(図2の紙面垂直方向)に移動可能なパーキングロッド17が配置されている。ここで、パーキングポール13の係合部13aは、回転軸2の軸心よりも上方に配置されており、パーキングポール13は、その係合部13aがオイルタンク8の開口部8aに位置するように配置されている。
A
次に、以上のように構成されたオイル回収機構の作用を図4及び図5に基づいて以下に説明する。 Next, the operation of the oil recovery mechanism configured as described above will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.
図4(a)〜(c)はパーキングロック状態、パーキングアンロック状態における低速回転時、同パーキングアンロック状態における高速回転時の状態をそれぞれ示す図2と同様の図、図5はパーキングポールの位置制御(連続可変制御)の例を示す回転軸の回転速度とパーキングポールの位置の時間変化を示すタイムチャートである。 4 (a) to 4 (c) are the same views as in FIG. 2 showing the states of the parking lock state, the parking unlocked state at low speed rotation, and the parking unlocked state at high speed rotation, respectively, and FIG. 5 shows the parking pole. It is a time chart which shows the rotation speed of the rotation axis which shows an example of position control (continuously variable control), and time change of the position of a parking pole.
図4(a)に示すように、パーキングポール13の係合部13aがパーキングギヤ11の係合溝11aに係合しているパーキングロック状態においては、パーキングギヤ11の回転が阻止され、このパーキングギヤ11によるオイルの掻き上げはなされない。
As shown in FIG. 4A, in the parking lock state in which the engaging
図4(a)に示すパーキングロック状態から図3に示すアクチュエータ15が制御部19からの制御信号(アンロック信号)を受けて駆動されると、図4(b),(c)に示すように、パーキングポール13が軸12を中心として矢印方向(時計方向)に回動するため、該パーキングポール13の係合部13aがパーキングギヤ11の係合溝11aから離脱して両者の係合が解除される。このため、パーキングロックが解除されてパーキングアンロック状態となる。このパーキングアンロック状態では、回転軸2とパーキングギヤ11が図示矢印方向(反時計方向)に回転するため、ケース1内の底部に貯留されているオイルがパーキングギヤ11によって掻き上げられる。そして、この掻き上げられたオイルは、その一部がケース1内の各部(特に、摺動部)の潤滑と冷却に供され、他の残りのオイルは、パーキングポール13に下方から当たって自重で落下し、オイルタンク8内に回収される。この結果、ケース1内底部のオイルの貯留量が減少(油面が低下)し、パーキングギヤ11によるオイルの引き摺り抵抗(攪拌抵抗)が小さく抑えられ、駆動源である電動モータM(図1参照)の動力損失も小さく抑えられる。
When the
ところで、本実施の形態においては、図3に示す制御部19は、回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度が低いほどパーキングポール13の係合部13aをパーキングギヤ11側(ロック側)に近づけるようアクチュエータ15(図3参照)を制御する。すなわち、図4(b)に示すように、回転軸2(パーキングギヤ11)の低速回転時においては、パーキングポール13の係合部13aがパーキングギヤ11に近づき、図4(c)に示す高速回転時には、パーキングポール13の係合部13aがパーキングギヤ11から遠ざかるようにアクチュエータ15が制御される。つまり、アクチュエータ15の回転軸15a(ディテントプレート16)の回動量とパーキングロッド17(カム18)の移動量及びパーキングポール13の回動量が回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度に応じて制御され、パーキングポール13の係合部13aのパーキングギヤ11からの距離が調整される。
By the way, in the present embodiment, in the
ここで、本実施の形態におけるパーキングポール13の位置制御を図5に基づいて説明する。
Here, the position control of the
本実施の形態では、制御部19は、回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度の増加に比例してパーキングポール13の係合部13aを連続的(無段階)にパーキングギヤ11から遠ざける(アンロック側に近づける)ようアクチュエータ15を制御する。
In the present embodiment, the
例えば、図5に示す時間t1において制御部19からアクチュエータ15に対してパーキングロック解除(アンロック)信号が出力されると、アクチュエータ15が駆動されてパーキングロックが解除され、回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度がリニアに増加し、これに伴ってパーキングポール13の位置がロック側からアンロック側へと回転速度の増加に伴ってリニアに移動する。そして、回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度Nが時間t2において高回転速度N2に達すると、パーキングポール13の位置がアンロック位置であるポジション1(図4(c)に示す位置)へと移動する。そして、この状態は、回転軸2(パーキングギヤ11)の回転速度Nが高回転速度N2に保持されているまでの時間t2〜t3の間継続し、時間t3において回転軸2の回転速度Nが低下していくと、これに伴ってパーキングポール13がロック側へと移動してパーキングギヤ11に近づき、時間t4〜t5の間において回転軸2の回転速度Nが低回転速度N1に維持されている間は、パーキングポール13は、ポジション1よりもロック側に近いアンロック位置であるポジション2(図4(b)に示す位置)に位置している。
For example, when a parking lock release (unlock) signal is output from the
その後、回転軸2の回転速度Nが時間t5から次第に下がると、これに伴ってパーキングポール13がロック側へと近づき、時間t6において制御部19からアクチュエータ15に対してロック信号が出力されると、パーキングポール13の係合部13aがロック位置へと移動して図4(a)に示すようにパーキングギヤ11の係合溝11aに係合するため、パーキングロック状態となり、回転軸2の回転が阻止される。
After that, when the rotation speed N of the
ところで、回転軸2の回転速度が低いほどパーキングギヤ11によるオイルの単位時間当りの掻き上げ量が少なくなり、逆に回転軸2の回転速度が高いほどパーキングギヤ11によるオイルの単位時間当りの掻き上げ量が多くなる。
By the way, the lower the rotation speed of the
そこで、本実施の形態では、回転軸2の回転速度が低いほどパーキングポール13をパーキングギヤ11側(ロック側)に近づけるようにしたため、低回転時においてパーキングポール13によってオイルタック8へと導かれて該オイルタンク8に回収されるオイルが不足することがなく、オイルタンク8には必要十分な量のオイルが確保される。
Therefore, in the present embodiment, the lower the rotation speed of the
また、逆に回転軸2の回転速度が高いほどパーキングポール13をパーキングギヤ11側から離す(アンロック側に近づける)ようにしたため、高回転時にパーキングポール13によってオイルタンク8へと導かれて該オイルタンク8に回収されるオイルの量が過剰になることがなく、オイルタンク8には必要十分な量のオイルが確保される。
On the contrary, as the rotation speed of the
ところで、本実施の形態では、制御部19は、回転軸2の回転速度の増加に比例してパーキングポール13の係合部13aを連続的(無段階)にパーキングポール13から遠ざける(アンロック側に近づける)ようアクチュエータ15を制御するようにしたが、回転軸2の回転速度が所定の範囲内にあるときには、パーキングポール13の位置を一定に保持するようにアクチュエータ15を段階的にステップ制御するようにしてもよい。その例を図6と図7にそれぞれ示す。
By the way, in the present embodiment, the
すなわち、図6及び図7はステップ制御における回転軸の回転速度とパーキングポールの位置の時間変化を示すタイムチャートであり、図6に示す例では、回転軸2の回転速度N2(例えば、8000rpm)を境としてこれよりも低い速度領域(N<N2)においては、パーキングポール13の位置をポジション2(図4(b)に示す位置)に保持し、回転軸2の回転速度NがN2以上の高速域(N≧N2)においては、パーキングポール13の位置をポジション1(図4(c)に示す位置)に保持するようにしている。
That is, FIGS. 6 and 7 are time charts showing the rotation speed of the rotation shaft and the time change of the position of the parking pole in the step control. In the example shown in FIG. 6, the rotation speed N2 of the rotation shaft 2 (for example, 8000 rpm). In a speed region (N <N2) lower than this, the position of the
而して、このようなステップ制御によってパーキングポール13の位置を変化させる方式を採用しても、図5に示す連続可変制御と同様の効果が得られるが、このようなステップ制御を採用することによって、連続可変制御に比してアクチュエータ15に供給される電力または油圧を低く抑えることができ、制御に要する消費エネルギーを小さく抑えることができる。
Therefore, even if the method of changing the position of the
また、図7に示す例では、回転軸2の2つの回転速度N1(例えば、4000rpm)とN2(例えば、8000rpm)によって回転軸2の速度域を3つ、具体的には、低速域(N≦N1)と中速域(N1<N<N2)及び高速域(N≧N2)の3つに区分し、低速域(N≦N1)では、パーキングポール13の位置をポジション2よりもさらにロック位置に近いポジション3(アンロック位置)に保持し、中速域(N1<N<N2)においては、パーキングポール13の位置をポジション2(アンロック位置)に保持し、高速域(N≧N2)においては、パーキングポール13の位置をポジション1(アンロック位置)に保持するようにしている。
Further, in the example shown in FIG. 7, the two rotation speeds N1 (for example, 4000 rpm) and N2 (for example, 8000 rpm) of the
而して、このように回転軸2の速度域を低速域と中速域及び高速域の3つに分け、それぞれの速度域においてパーキングポール13の位置をいずれもアンロック位置であるポジション3、ポジション2、ポジション1に保持することによっても、図6に示すステップ制御によって得られる効果と同様の効果を得ることができるが、速度域を3つに区分することによって、制御に要する消費エネルギーを小さく抑えつつ、パーキングポール13の位置のきめ細かい制御が可能となる。
Thus, the speed range of the
以上のように、本実施の形態に係るオイル回収機構においては、パーキング機構PRKのパーキングギヤ11をオイルを掻き上げるための回転部材として利用し、このパーキングギヤ11によって掻き上げられたオイルをパーキング機構PRKのパーキングポール13に当ててこれをオイルタンク8へと導いて該オイルタンク8に回収するようにしたため、既存の部品を利用してオイルをオイルタンク8に効率良く回収することができる。
As described above, in the oil recovery mechanism according to the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ケース1内に収容された動力伝達機構PTと電動モータM及び回転軸2を同軸上に配置するとともに、パーキングギヤ11を軸方向において電動モータMと動力伝達機構PTとの間に配置したため、パーキングギヤ11を回転させるための軸を新たに設ける必要がない。このいため、部品点数を削減してオイル回収機構の構造単純化と小型化を図ることができる。そして、パーキングギヤ11によって掻き上げられたオイルを電動モータMと動力伝達機構PTの双方に供給してこれらを潤滑することができる。
Further, in the present embodiment, the power transmission mechanism PT, the electric motor M, and the
さらに、本実施の形態では、パーキングポール13のパーキングギヤ11の係合溝11aに選択的に係合する係合部13aを回転軸2の軸心よりも上方に配置したため、パーキングギヤ11によって掻き上げられたオイルをパーキングポール13によってオイルタンク8に向けて落下させてこれをオイルタンク8に効率良く回収することができる。
Further, in the present embodiment, since the engaging
そして、本実施の形態では、パーキングポール13を、パーキングギヤ11との係合部13aがオイルタンク8の開口部8aに位置するようにオイルタンク8の内部に配置したため、パーキングギヤ11によって掻き上げられたオイルをパーキングポール13の係合部13aに当ててこれをオイルタンク8の開口部8aから該オイルタンク8の内部へと導いて効率良く回収することができるという効果が得られる。
Then, in the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、開口部8aがパーキングギヤ11の中心軸Pよりも上方に配置されている。この構成によれば、オイルタンク8に貯められるオイルの量を増やすことができるが、パーキングポール13が回転方向でパーキングギヤ11から離れた位置にあると、開口部8aからオイルタンク8に入るオイルの量を十分に増やすことができないおそれがある。これに対して、本実施の形態では、上記のようにパーキングポール13をパーキングギヤ11に近づけることで、開口部8aから出るオイルをより効率的にキャッチしてオイルタンク8に回収することができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、以上は駆動源として電動モータを備える駆動ユニットのオイル回収機構に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、エンジン或いはエンジンと電動モータを駆動源とする駆動ユニットのオイル回収機構に対しても同様に適用可能である。 Although the embodiment in which the present invention is applied to the oil recovery mechanism of the drive unit including the electric motor as the drive source has been described above, the present invention describes the oil of the engine or the drive unit having the engine and the electric motor as the drive source. The same applies to the recovery mechanism.
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of claims and the technical ideas described in the specification and drawings.
1 ケース
2 回転軸
8 オイルタンク
8a オイルタンクの開口部
11 パーキングギヤ
11a パーキングギヤの係合溝
13 パーキングポール
13a パーキングポールの係合部
15 アクチュエータ
19 制御部
M 電動モータ(駆動源)
PRK パーキング機構
PT 動力伝達装置
U 駆動ユニット
1
PRK parking mechanism PT power transmission device U drive unit
Claims (8)
駆動源と、
前記駆動源によって回転駆動される回転軸と、
制御部からの指令を受けて動作するアクチュエータでパーキングポールを揺動させてこれをパーキングギヤに選択的に係合させることによって前記回転軸の回転をロックするパーキング機構と、
上部が前記ケース内に開口するオイルタンクと、
を収容して成る駆動ユニットのオイル回収機構であって、
前記パーキングギヤを前記回転軸に結着するとともに、該パーキングギヤが掻き上げたオイルを前記パーキングポールに当ててこれを前記オイルタンクへと導いて該オイルタンクに回収するよう構成したことを特徴とする駆動ユニットのオイル回収機構。 Inside the case that stores oil on the bottom,
With the drive source
A rotating shaft that is rotationally driven by the drive source,
A parking mechanism that locks the rotation of the rotating shaft by swinging the parking pole with an actuator that operates in response to a command from the control unit and selectively engaging it with the parking gear.
An oil tank whose upper part opens into the case,
It is an oil recovery mechanism of the drive unit that accommodates
The feature is that the parking gear is attached to the rotating shaft, and the oil scooped up by the parking gear is applied to the parking pole, guided to the oil tank, and collected in the oil tank. Oil recovery mechanism of the drive unit.
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