(57)【要約】【課題】液冷式回転電機の配置空間と乾式クラッチの配置空間とを区画するオイルシールを簡単な構成で冷却可能とする車両用駆動装置を提供する。【解決手段】ロータＭｒを支持する円筒状の回転軸１４に変速機Ｔ側から回転電機Ｍへ供給される冷却液を、オイルシール４０が設けられた内燃機関Ｅ側へ供給するために、変速機Ｔの入力軸１６側から回転電機Ｍの回転軸１４へ冷却液を供給する流路４１を設け、回転軸１４に、軸方向溝４４と、流路４１と軸方向溝４４とを連通する貫通孔４２と、軸方向溝４４と回転電機Ｍの配置空間とを連通する径方向溝４６とを形成した。【選択図】図１
2020152203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に連結された駆動軸と、
前記駆動軸の外周側に配設された液冷式の回転電機と、
径方向において前記駆動軸と前記回転電機との間に配設され前記駆動軸と前記回転電機のロータとを駆動連結可能な乾式クラッチと、
前記ロータと連結された円筒状の回転軸と、
前記回転軸と連結された変速機の入力軸と、
前記回転軸の前記内燃機関側である一端側の端部に径方向外方へ突出形成され、前記ロータを当接させて位置決めするためのフランジ状の止部と、
前記止部よりも前記一端側の前記回転軸の外周面に液密に摺接して前記回転電機の配置空間と前記乾式クラッチの配置空間とを区画するオイルシールと、
前記入力軸側から前記回転軸の前記内燃機関とは逆側である他端側の端部の内周側へ冷却液を供給する流路と、
前記回転軸の外周面に、軸方向の前記他端側の端部から前記一端側の端部に延設された冷却液流通用の軸方向溝と、
前記回転軸を内外に貫通し、前記流路と前記軸方向溝とを連通する貫通孔と、
前記止部の前記他端側の面に形成され、前記軸方向溝と前記止部の外周側の前記回転電機の配置空間とを連通する径方向溝と、を備えている
ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記流路は、前記回転電機の前記他端側に配置されたカバー部材の壁部と、前記カバー部材と前記乾式クラッチとの間に配置された仕切り壁部との間の隙間により形成され、前記入力軸の内部流路に通じる供給口と前記貫通孔との間を連通し、
前記回転軸の前記他端側の端部の内周側に、前記流路内の冷却液を前記貫通孔に案内する環状壁部が備えられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記回転軸の外周面には、前記回転軸と前記ロータとを連結するためのキー溝が軸方向の前記他端側の端部から前記一端側の端部に延設され、
前記軸方向溝は、前記キー溝と並行して複数設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記軸方向溝及び前記キー溝は、円周方向に等間隔に配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記軸方向溝の前記止部側の端部は、前記キー溝に接近するように周方向へ屈曲形成されると共に、前記径方向溝が前記キー溝に接近した位置に配置されている
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記軸方向溝は、螺旋状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に連結された駆動軸と、液冷式の回転電機と、駆動軸と回転電機のロータとを駆動連結可能な乾式クラッチとを備えた車両用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に連結された駆動軸と、液冷式の回転電機と、駆動軸と回転電機のロータとを駆動連結可能な湿式クラッチとを備えた車両用駆動装置であって、回転電機のロータ等に冷却液としての油を供給する油路を設けたものが公知である（特許文献１）。
このような構成の車両用駆動装置において、回転電機のロータ等を液冷式としたままでクラッチを乾式に変更しようとすると、回転電機が配設される空間と乾式クラッチが配設される空間とを区画するオイルシールを設ける必要が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４００４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成の車両用駆動装置では、通常、クラッチ（クラッチプレート）が内燃機関側に配置されるので、上記オイルシールも内燃機関側に配設されることとなる。一方、回転電機用冷却液は変速機側から供給されるので、冷却液がオイルシールまで十分に供給されず、その結果、オイルシールが過熱してしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、液冷式の回転電機の配置空間と乾式クラッチの配置空間とを区画するオイルシールを簡単な構成で冷却可能とする車両用駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の車両用駆動装置は、内燃機関に連結された駆動軸と、前記駆動軸の外周側に配設された液冷式の回転電機と、径方向において前記駆動軸と前記回転電機との間に配設され前記駆動軸と前記回転電機のロータとを駆動連結可能な乾式クラッチと、前記ロータと連結された円筒状の回転軸（モータ軸）と、前記回転軸と連結された変速機の入力軸と、前記回転軸の前記内燃機関側である一端側の端部に径方向外方へ突出形成され、前記ロータを当接させて位置決めするためのフランジ状の止部（フランジ）と、前記止部よりも前記一端側の前記回転軸の外周面に液密に摺接して前記回転電機の配置空間と前記乾式クラッチの配置空間とを区画するオイルシールと、前記入力軸側から前記回転軸の前記内燃機関とは逆側である他端側の端部の内周側へ冷却液を供給する流路と、前記回転軸の外周面に、軸方向の前記他端側の端部から前記一端側の端部に延設された冷却液流通用の軸方向溝と、前記回転軸を内外に貫通し、前記流路と前記軸方向溝とを連通する貫通孔と、前記止部の前記他端側の面に形成され、前記軸方向溝と前記止部の外周側の前記回転電機の配置空間とを連通する径方向溝と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
前記流路は、前記回転電機の前記他端側に配置されたカバー部材の壁部と、前記カバー部材と前記乾式クラッチとの間に配置された仕切り壁部との間の隙間により形成され、前記入力軸の内部流路に通じる供給口と前記貫通孔との間を連通し、前記回転軸の前記他端側の端部の内周側に、前記流路内の冷却液を前記貫通孔に案内する環状壁部が備えられていることが好ましい。
【０００８】
前記回転軸の外周面には、前記回転軸と前記ロータとを連結するためのキー溝が軸方向の前記他端側の端部から前記一端側の端部に延設され、前記軸方向溝は、前記キー溝と並行して複数設けられていることが好ましい。
前記軸方向溝及び前記キー溝は、円周方向に等間隔に配置されていることが好ましい。
前記軸方向溝の前記止部側の端部は、前記キー溝に接近するように周方向へ屈曲形成されると共に、前記径方向溝が前記キー溝に接近した位置に配置されていることが好ましい。
前記軸方向溝は、螺旋状に形成されていることも好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流路を通じて、入力軸側からロータの回転軸における内燃機関とは逆側である他端側の端部の内周側へ供給された冷却液が、貫通孔から回転軸の外周面に流入し、さらに軸方向溝及び径方向溝を経て回転電機の配置空間に流入するので、回転電機の配置空間に流入した冷却液が回転電機の発熱部を冷却するとともに、回転電機の配置空間を区画するオイルシールの発熱部（オイルシールと摺接する回転軸の摺接部分）をも冷却する。また、冷却液は軸方向溝を流通する際に回転軸を冷却する。これらにより、オイルシールの過熱や回転電機の各部の過熱が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態にかかる車両用駆動装置の部分断面図である。
【図２】前記車両用駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】前記車両用駆動装置の回転軸（モータ軸）の横断面である。
【図４】前記回転軸（モータ軸）の側面面である。
【図５】前記回転軸（モータ軸）の第１変形例を示す側面面である。
【図６】前記回転軸（モータ軸）の第２変形例を示す側面面である。
【図７】一実施形態にかかる車両用駆動装置の第一壁部及び第二壁部の第１変形例を示す部分断面図である。
【図８】一実施形態にかかる車両用駆動装置の第一壁部及び第二壁部の第２変形例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１２】
〔装置構成〕
図２に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置１０は、内燃機関Ｅと、液冷式の回転電機Ｍと、変速機Ｔとを備え、回転電機Ｍはモータ或いはモータジェネレータであり、ロータＭｒとステータＭｓとを備えている。そして、内燃機関Ｅに連結された駆動軸１２が乾式クラッチＣを介して回転電機ＭのロータＭｒを支持する支持部材としての中空の回転軸（モータ軸）１４に係脱可能に駆動連結され、回転軸１４は変速機Ｔの入力軸１６に連結されている。また、変速機Ｔの出力軸１８は駆動輪２０に連結されており、入力軸１６と出力軸１８との間には、図示しないベルト式無段変速機構や遊星ギヤ式有段変速機構等の周知の変速機構が設けられている。ベルト式無段変速機構の場合には、前後進クラッチの締結・解放の制御で回転電機Ｍとの接続状態を制御し、遊星ギヤ式有段変速機構の場合には、機構内の締結・解放の制御で回転電機Ｍとの接続状態を制御する。
【００１３】
図１に示すように、回転電機Ｍは、駆動軸１２の外周側（径方向外方）に配設されており、乾式クラッチＣが、径方向において駆動軸１２と回転電機Ｍとの間に配設されている。なお、図１中、駆動軸１２及び入力軸１６の軸心線ＣＬを一点鎖線で示しており、矢印Ｅは軸方向（軸心線ＣＬの方向）に関し内燃機関Ｅ側（一端側）を示し、矢印Ｔは軸方向に関し変速機Ｔ側（他端側）を示す。
乾式クラッチＣの構造は周知のものであり詳細は図示しないが、乾式クラッチＣは、内燃機関Ｅ側（一端側）に配設された複数枚のクラッチプレート２２と、変速機Ｔ側（他端側）に配設され、クラッチプレート２２を押圧可能な油圧作動のピストン２４とを備えている。ピストン２４には周方向に間隔を存して複数のプッシュロッド２４ａが設けられており、プッシュロッド２４ａが後述する径方向連結部３２に設けられた孔３２ａを貫通してクラッチプレート２２を押圧する構成となっている。なお、ピストン２４には、クラッチプレート２２を押圧する油圧を与える図示しない油室と、クラッチプレート２２を油圧と逆方向に付勢するリターンスプリング２３とが付設されている。
【００１４】
回転軸１４は、円筒形状に形成され、その外周面でロータＭｒを支持すると共に、内燃機関Ｅ側（一端側）に径方向外方に向かって突出形成されたフランジ状の止部２６が設けられ、止部２６の変速機Ｔ側の端面２８にロータＭｒの内燃機関Ｅ側のエンドプレート３０が当接することによりロータＭｒの軸方向位置が位置決めされる。
また、回転軸１４の内周側には、回転軸１４を入力軸１６に連結するためのフランジ状の径方向連結部３２が一体形成されている。
【００１５】
回転電機Ｍ及び乾式クラッチＣは、内燃機関Ｅ側（一端側）を第１カバー部材５０で覆われ、変速機Ｔ側（他端側）及び外周側を第２カバー部材５１で覆われている。また、径方向連結部３２は、第１カバー部材５０と第２カバー部材５１とで囲繞され且つ回転軸１４よりも軸心側の空間を、内燃機関Ｅ側（一端側）の空間Ｓ１と変速機Ｔ側（他端側）の空間Ｓ２とを仕切る仕切り壁部としても機能する。乾式クラッチＣは、仕切り壁部としての径方向連結部３２で仕切られた内燃機関Ｅ側の空間Ｓ１内に設けられている。
【００１６】
なお、ピストン２４のプッシュロッド２４ａは、径方向連結部３２に設けられた孔３２ａを貫通してクラッチプレート２２を押圧するが、孔３２ａの一端側の周囲にはダイアフラム６０が配設され、プッシュロッド２４ａの先端部はダイアフラム６０を介してクラッチプレート２２を押圧する。したがって、径方向連結部３２の内燃機関Ｅ側（一端側）の空間Ｓ１と変速機Ｔ側（他端側）の空間Ｓ２とは、径方向連結部３２及びダイアフラム６０によって液密に仕切られている。
【００１７】
液冷式の回転電機Ｍには、入力軸１６に設けられた供給口３４から、一点鎖線の矢印Ａで示すように、ピストン２４と径方向連結部３２及び回転軸１４の内周面との間を介して、変速機Ｔ側から冷却液（変速機Ｔの作動油）が供給される構成となっている。
【００１８】
つまり、入力軸１６には、その軸心部分に軸内流路３３が形成され、軸内流路３３と入力軸１６の外周とを連通するように開口する供給口３４が形成される。変速機Ｔ側から冷却液としての作動油が軸内流路３３に供給され、供給口３４から、径方向連結部３２の内燃機関Ｅ側（一端側）の空間Ｓ２内に供給される。
空間Ｓ２内には、第２カバー部材５１の壁部５１ａと径方向連結部（仕切り壁部）３２との間の隙間によって流路４１が形成されている。
【００１９】
一方、止部２６の内燃機関Ｅ側には、回転軸１４の外周面に液密に摺接して乾式クラッチＣ（クラッチプレート２２）の配置空間３６（空間Ｓ１）と回転電機Ｍの配置空間３８とを区画するオイルシール４０が設けられている。
【００２０】
そして、回転軸１４の外周面には、軸方向の他端側の端部から一端側の端部に向けて冷却液流通用の軸方向溝４４が延設されている。さらに、回転軸１４を内外に貫通し、流路４１と軸方向溝４４とを連通する貫通孔４２が形成されている。
さらに、フランジ状の止部２６の変速機Ｔ側の端面２８には、軸方向溝４４と止部２６の外周側の回転電機の配置空間３８とを連通する径方向溝４６が形成されている。
【００２１】
また、回転軸１４の他端側の端部の内周側には、流路内４１の冷却液が回転軸１４の内周空間から回転軸１４の更なる他端側に流出するのを抑制して、流路内４１の冷却液を貫通孔４２に案内する環状壁部（塞ぎ止めリング）４３が備えられている。
【００２２】
したがって、供給口３４から、径方向連結部３２の内燃機関Ｅ側（一端側）の空間Ｓ２内に供給される冷却液は、矢印Ａで示すように、流路４１、貫通孔４２、軸方向溝４４及び径方向溝４６を経て、止部２６の外周側の回転電機の配置空間３８に供給される。
【００２３】
本実施形態では、図３，図４に示すように、回転軸１４の外周面に、回転軸１４とロータＭｒとを連結するためのキー溝６２が軸方向の他端側の端部から一端側の端部に延設されている。このキー溝６２は、軸方向溝４４とほぼ同様の幅及び深さで形成されるが、キー溝６２の端部には貫通孔４２や径方向溝４６は形成されていない。
また、キー溝６２は、回転軸１４の外周面において円周方向に等間隔（１８０°間隔）で２本形成されている。
【００２４】
一方、軸方向溝４４は、回転軸１４の外周面における２本のキー溝６２の相互間において円周方向に等間隔（４５°間隔）でそれぞれ複数（ここでは３本）形成されている。
また、本実施形態では、各軸方向溝４４は、キー溝６２と同様に、回転軸１４の外周面において軸心方向と平行な直線上に配向されて形成されている。
【００２５】
さらに、エンドプレート３０には、その内周面が径方向溝４６の外周側の開口４６ａに対向するように、円環状の第一壁部４８が軸方向に突出形成され、回転電機Ｍ及び乾式クラッチＣの内燃機関Ｅ側を覆うカバー部材５０の内面側には第一壁部４８に対応する円環状の第二壁部５２がロータＭｒ側へ軸方向に突出形成されている。そして、第一壁部４８の先端面５４と第二壁部５２の先端面５６とは、互いに対向することで両先端面５４，５６間に形成される間隙５８の幅を狭くして流通面積を少なくし、両壁部４８，５２の内周側から外周側への冷却液の流通量を低減するように構成されている。
また、第二壁部５２の内周面にはオイルシール４０の基部４０ｂが固定されている。
【００２６】
〔作用及び効果〕
上記構成の本車両用駆動装置によれば、変速機Ｔ側へ供給される回転電機Ｍのための冷却液が、入力軸１６の軸内流路３３，供給口３４を経て、流路４１，貫通孔４２，軸方向溝４４及び径方向溝４６を介して、内燃機関Ｅ側へ供給されて、回転軸１４の止部２６近傍が冷却されるので、それに伴いオイルシール４０による発熱部（オイルシール４０と摺接する回転軸１４の摺接部分）も冷却される。
【００２７】
なお、流路４１内の冷却液が貫通孔４２の付近に接近すると、回転軸１４の内周空間から回転軸１４の更なる他端側に流出しようとするが、回転軸１４の内周に備えられた環状壁部４３が、回転軸１４の他端側への流出を抑制して流路内４１の冷却液を貫通孔４２に案内するので、止部２６近傍へ冷却液が効率よく供給される。
もちろん、一部の冷却液は、環状壁部４３を乗り越えて回転軸１４の更なる他端側に流出して回転電機Ｍの配置空間３８に進入して、回転電機ＭのロータＭｒやステータＭｓを他端側から冷却する。
【００２８】
また、径方向溝４６の開口４６ａから流出した冷却液が、第一壁部４８の内周面によりその流通方向をオイルシール４０方向へ変更される上、間隙５８の流通面積を少なくして両壁部４８，５２外方への冷却液の流出を低減したので、オイルシール４０への冷却液の供給量を増大することができ、オイルシール４０を効率的に冷却することができる。
さらに、第二壁部５２をオイルシール４０の固定構造に兼用したので、構造の複雑化も防止できる。
もちろん、間隙５８から一部の冷却液が回転電機Ｍの配置空間３８に進入して、回転電機ＭのロータＭｒやステータＭｓを一端側から冷却する。
【００２９】
このようにして、オイルシール４０の過熱や回転電機Ｍの各部の過熱が防止される。
本実施形態では、軸方向溝４４及び径方向溝４６を複数設けているので、回転軸１４を効率よく冷却することができる。
さらに、軸方向溝４４及びキー溝６２は円周方向に等間隔に形成されているので、溝加工による回転軸１４の強度低下も抑制される。
【００３０】
〔軸方向溝の変形例１〕
上記実施形態では、軸方向溝４４が、回転軸１４の外周面において軸心方向と平行な直線上に配向されて形成されているが、図５に示すように、軸方向溝４４Ａは、回転軸１４の外周面において軸心周りに旋回する螺旋状に形成されてもよい。キー溝６２がある場合、軸心方向移動量に対する螺旋の旋回角度の大きさは規制され、わずかな旋回角度の螺旋状に制限されるが、回転軸１４を周方向に均等に冷却することができる。
【００３１】
〔軸方向溝の変形例２〕
また、図６に示すように、軸方向溝４４Ｂの止部２６側の端部に、キー溝６２に接近するように周方向へ屈曲形成した屈曲部４４Ｃを設けると共に、径方向溝４６をキー溝６２に接近した位置に配置することも好ましい。
このような構成により、過熱しやすいキー溝６２をより積極的に冷却し、過熱を抑制することができる。
【００３２】
〔第一壁部，第二壁部の変形例〕
図７，図８は、対応する第一壁部４８と第二壁部５２の別の構成（第１変形例，第２変形例）を示すもので、図７に示す第１変形例は、第一壁部４８を第二壁部５２の外周側へ延長して両壁部４８，５２が径方向で重なるようにし、第一壁部４８の内周面と第二壁部５２の外周面で間隙５８を形成している。
この構成によれば、両壁部４８，５２外方へ流出する冷却液の流通方向が径方向から軸方向へ変更されることとなるので、流通抵抗が増大し、冷却液の流出をより低減できる。
【００３３】
図８に示す第２変形例は、第一壁部４８の先端部に第一段部４８ｓを形成し、前記第二壁部５２の先端部に第二段部５２ｓを形成し、両段部４８ｓ，５２ｓが互いに間隙５８’を存して重なるように構成した。この構成により、間隙５８’が所謂ラビリンス形状となり、流通抵抗がさらに増大し、冷却液の流出をさらに低減できるものである。
【００３４】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態を適宜変形して実施することができることは言うまでもない。
例えば、上記の実施形態では、回転軸１４の外周面にキー溝６２を２本，キー溝６２間にそれぞれ軸方向溝４４を３本ずつ設けているが、各溝の数はこれに限定されず、これよりも多くてもよく少なくてもよい。
また、キー溝６２及び軸方向溝４４は、円周方向に等間隔で配置することが強度上好ましいが、これらの円周方向間隔は適宜設定しうるものである。
空間Ｓ２の内壁形状等によって流路４１内の冷却液が貫通孔４２の内部に円滑に進入しうる場合には、環状壁部（部塞ぎ止めリング）４３を省略することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車両用駆動装置
１２  駆動軸
１４  回転軸（支持部材）
１６  入力軸
２６  止部
３０  エンドプレート
３２ 径方向連結部（仕切り壁部）
３６  乾式クラッチＣの配置空間
３８  回転電機Ｍの配置空間
４０  オイルシール
４１  流路
４２  貫通孔
４３  環状壁部（部塞ぎ止めリング）
４４，４４Ａ，４４Ｂ  軸方向溝
４４Ｃ  屈曲部
４６  径方向溝
４６ａ  開口
４８  第一壁部
５２  第二壁部
５８，５８’  間隙
６２  キー溝
【図１】
2020152203.tif 000003
【図２】
2020152203.tif 000004
【図３】
2020152203.tif 000005
【図４】
2020152203.tif 000006
【図５】
2020152203.tif 000007
【図６】
2020152203.tif 000008
【図７】
2020152203.tif 000009
【図８】
2020152203.tif 000010