(57)【要約】【課題】歯車に過剰にオイルが供給されることを抑制するオイルパイプを設ける車両の動力伝達装置を提供する。【解決手段】オイルパイプ５２には、歯車５０の回転軸Ｃ１と平行な方向の方向成分を有する吐出方向でオイルを吐出し、歯車５０の歯面５０ａにオイルを供給する吐出口５４が形成されている。また、車両１０の動力伝達装置１２によれば、吐出口５４から吐出されるオイル吐出量Ｏｄに対する吐出口５４から吐出されて歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量Ｏｓの割合Ｒは、低車速時に比べて高車速時の方が小さなっている。これにより、低車速時よりも油圧が高くなる高車速時には、低車速時と比べて、吐出口５４から吐出されるオイルの飛距離が大きくなり、オイル吐出量Ｏｄに対するオイル供給量Ｏｓの割合Ｒが小さくなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源からの動力を駆動輪に伝達するための動力伝達部材と、前記動力伝達部材の回転によって回転駆動され、前記駆動力源からの動力を前記駆動輪に伝達するための歯車にオイルパイプを介してオイルを供給するとともに、車速が高くなるほど前記歯車へ向かって供給するオイル量が増加するオイルポンプと、を有する、車両の動力伝達装置であって、
前記オイルパイプには、前記歯車の回転軸と平行な方向の方向成分を有する吐出方向でオイルを吐出し、前記歯車の歯面にオイルを供給する吐出口が形成され、
前記吐出口から吐出されるオイル吐出量に対する前記吐出口から吐出されて前記歯車の歯面に供給されるオイル供給量の割合は、低車速時に比べて高車速時の方が小さい
ことを特徴とする車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達装置に関し、特に車両の動力伝達装置に設けられるオイルパイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動力源からの動力を駆動輪に伝達するための歯車にオイルパイプを介してオイルを供給するオイルポンプを有する、車両の動力伝達装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載の車両の動力伝達装置がそれである。特許文献１に記載の車両の動力伝達装置では、歯車に向かってオイルを吐出する吐出口がオイルパイプに形成されている。これにより、特許文献１に記載の車両の動力伝達装置では、オイルを適切に歯車に導くことができるので、たとえば他歯車との噛み合う歯車の噛合部の摩耗を抑制し耐久性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の動力伝達装置に備えられているオイルポンプは、たとえば駆動力源からの動力を駆動輪に伝達するための動力伝達部材の回転によって回転駆動されている。この場合には、動力伝達部材の回転数の増加に伴ってオイルポンプの回転数が増加するため、車速が高くなるほど油圧が高くなる。したがって、高車速時には、多量のオイルが歯車に向かって吐出口から吐出されるため、たとえば噛合部の摩耗を抑制するために必要な必要オイル量を超えて過剰にオイルが歯車に供給される可能性がある。これにより、歯車は、その噛合部において、必要オイル量を超える過剰のオイルによって動力伝達が妨げられて、動力損失が大きくなる可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、歯車に過剰にオイルが供給されることを抑制するオイルパイプを設ける車両の動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、駆動力源からの動力を駆動輪に伝達するための動力伝達部材と、前記動力伝達部材の回転によって回転駆動され、前記駆動力源からの動力を前記駆動輪に伝達するための歯車にオイルパイプを介してオイルを供給するとともに、車速が高くなるほど前記歯車へ向かって供給するオイル量が増加するオイルポンプと、を有する、車両の動力伝達装置であって、前記オイルパイプには、前記歯車の回転軸と平行な方向の方向成分を有する吐出方向でオイルを吐出し、前記歯車の歯面にオイルを供給する吐出口が形成され、前記吐出口から吐出されるオイル吐出量に対する前記吐出口から吐出されて前記歯車の歯面に供給されるオイル供給量の割合は、低車速時に比べて高車速時の方が小さいことにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両の動力伝達装置によれば、前記オイルパイプには、前記歯車の回転軸と平行な方向の方向成分を有する吐出方向でオイルを吐出し、前記歯車の歯面にオイルを供給する吐出口が形成されている。また、本発明の車両の動力伝達装置によれば、前記吐出口から吐出されるオイル吐出量に対する前記吐出口から吐出されて前記歯車の歯面に供給されるオイル供給量の割合は、低車速時に比べて高車速時の方が小さなっている。これにより、低車速時よりも油圧が高くなる高車速時には、低車速時と比べて、前記吐出口から吐出されるオイルの前記歯車の回転軸方向の飛距離が大きくなり、前記歯車の歯面に供給される前記オイル供給量の前記オイル吐出量に対する割合が小さくなる。そのため、たとえば高車速時には、前記歯車の回転軸と平行な方向成分を持たずに前記吐出口からオイルが吐出される場合と比べて、前記歯車の歯面に供給されるオイル供給量を少なくすることができるので、前記歯車の歯面に過剰にオイルを供給することが抑制される。したがって、過剰に供給されたオイルにより前記歯車の噛合部において発生する動力伝達における動力損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される車両の動力伝達装置を展開して示した骨子図である。
【図２】図１の動力伝達装置に備えられる歯車の要部を示す概略図である。
【図３】図２における歯車のIII−III断面図と、歯車にオイルを供給するオイルパイプの要部の一部を示す概略図であり、低車速時のオイルの供給状態を示す図である。
【図４】図３における概略図に対応し、中車速時のオイルの供給状態を示す図である。
【図５】図３における概略図に対応し、高車速時のオイルの供給状態を示す図である。
【図６】車速とオイル供給量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、エンジン駆動車両や、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用電動モータを有するハイブリッド型自動車、或いは駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車など、種々の車両用の動力伝達装置に適用され得る。動力伝達装置は、例えば複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）等の横置き型のトランスアクスルでも良いし、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型や４輪駆動型の動力伝達装置であっても良い。
【００１０】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明が適用される車両１０のトランスアクスルすなわち動力伝達装置１２を説明する骨子図で、その動力伝達装置１２の動力伝達機構１６を構成している複数の軸が共通の平面内に位置するように展開して示した展開図である。動力伝達装置１２は、駆動力源であるエンジン２０の出力を左右の駆動輪３８に伝達するもので、歯車式の動力伝達機構１６の複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ車両等の横置き型であり、動力伝達機構１６はケース１４内に収容されている。エンジン２０は、燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。ケース１４は、必要に応じて複数の部材にて構成される。
【００１２】
動力伝達機構１６は、駆動力源であるエンジン２０に連結された入力軸２２が設けられているとともに、それと同心にシングルピニオン型の遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１が配設されている。遊星歯車装置２４および第１モータジェネレータＭＧ１は電気式差動部２６として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置２４のキャリア２４ｃに入力軸２２が連結され、サンギヤ２４ｓに第１モータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ２４ｒにエンジン出力歯車Ｇｅが設けられている。キャリア２４ｃは第１回転要素で、サンギヤ２４ｓは第２回転要素で、リングギヤ２４ｒは第３回転要素であり、第１モータジェネレータＭＧ１は差動制御用回転機に相当する。第１モータジェネレータＭＧ１は電動モータおよび発電機として択一的に用いられるもので、発電機として機能する回生制御などでサンギヤ２４ｓの回転速度が連続的に制御されることにより、エンジン２０の回転速度が連続的に変化させられてエンジン出力歯車Ｇｅから出力される。また、第１モータジェネレータＭＧ１のトルクが０とされてサンギヤ２４ｓが空転させられることにより、エンジン２０と動力伝達機構１６との間の動力伝達が遮断され、エンジン２０の連れ廻りが防止される。
【００１３】
シャフト２８の両端に減速大歯車Ｇｒ１および減速小歯車Ｇｒ２が設けられた減速歯車装置３０が配設されており、減速大歯車Ｇｒ１はエンジン出力歯車Ｇｅと噛み合わされている。また、減速大歯車Ｇｒ１は、第２モータジェネレータＭＧ２のモータ出力歯車Ｇｍと噛み合わされている。第２モータジェネレータＭＧ２は電動モータまたは発電機として択一的に用いられるもので、たとえば電動モータとして機能するように力行制御されることにより、車両１０の走行用駆動力源として用いられる。この第２モータジェネレータＭＧ２は走行用回転機に相当する。
【００１４】
上記減速小歯車Ｇｒ２は、ディファレンシャル装置３２のデフリングギヤＧｄと噛み合わされており、エンジン２０および第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力がディファレンシャル装置３２を介して左右のドライブシャフト３６に分配され、左右の駆動輪３８に伝達される。このディファレンシャル装置３２は出力部に相当し、デフリングギヤＧｄはエンジン２０からの動力を駆動輪３８に伝達するための動力伝達部材に相当する。また、エンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、デフリングギヤＧｄ等によってギヤ機構が構成されている。ディファレンシャル装置３２の少なくとも一部が、ケース１４の底部に設けられた図示しないオイル貯留部内のオイルに浸漬され、ディファレンシャル装置３２の回転に伴ってオイル貯留部内のオイルが掻き上げられる。
【００１５】
本実施例の車両１０の動力伝達装置１２は、図示しない潤滑装置の油圧源として第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２とを備えている。第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２は、それぞれ異なる独立の供給油路に接続されて、動力伝達機構１６の各部を分担して潤滑あるいは冷却するようになっている。図１に示されるように、第１オイルポンプＰ１は、デフリングギヤＧｄと噛み合わされた被駆動ギヤＧｐを介して機械的に回転駆動される機械式オイルポンプであり、第２オイルポンプＰ２は、入力軸２２に連結されてエンジン２０により機械的に回転駆動される機械式オイルポンプである。第１オイルポンプＰ１は、デフリングギヤＧｄに連動して回転する減速大歯車Ｇｒ１や減速小歯車Ｇｒ２等に被駆動ギヤＧｐを噛み合わせて回転駆動されるようにすることも可能である。第２オイルポンプＰ２は、エンジン２０によって回転駆動されるオイルポンプである。第１オイルポンプＰ１および第２オイルポンプＰ２は、ケース１４内に収容されている。第１オイルポンプＰ１は、たとえばケース１４の底部に形成された図示しないオイル貯留部に貯留されたオイルを吸い上げる。第１オイルポンプＰ１は、たとえばデフリングＧｄの回転数が高くなることによって後述する吐出口５４から吐出されるオイル量が増加するものであり、すなわち、車速Ｖが上昇するほど吐出口５４から吐出されるオイル量が増加する。
【００１６】
図２は、図１の動力伝達装置１２に備えられる歯車５０の要部を示す概略図である。図３から図５は、図２におけるIII−III断面図に対応する歯車５０と、歯車５０にオイルを供給するオイルパイプ５２の要部を示す概略図である。歯車５０は、エンジン２０からの動力を駆動輪３８に伝達するための歯車であって、たとえば動力伝達装置１２の各部のギヤであるエンジン出力歯車Ｇｅ、減速大歯車Ｇｒ１、減速小歯車Ｇｒ２、デフリングギヤＧｄ、モータ出力歯車Ｇｍ或いは被駆動ギヤＧｐなどである。オイルパイプ５２は、第１オイルポンプＰ１の駆動によりケース１４内の図示しないオイル貯留部から吸い上げられたオイルをケース１４内の歯車５０へ案内するためのオイル供給路である。
【００１７】
オイルパイプ５２は、たとえば車両１０の車両下方側から車両上方側へ向かって長手状に形成されている、樹脂製の中空管である。オイルパイプ５２の車両下方側端部には、第１オイルポンプＰ１からオイルが供給される図示しない供給口が形成されている。オイルパイプ５２には、オイルパイプ５２内のオイルを歯車５０に向けて吐出する吐出口５４が形成されている。吐出口５４から吐出されたオイルは、たとえば歯車５０の歯面５０ａに供給される。吐出口５４は、オイルパイプ５２が動力伝達装置１２に搭載された状態において歯車５０の車両上方に位置している。吐出口５４は、図３から図５に示すように、歯車５０の回転軸Ｃ１と平行な方向すなわち図３から図５に示す矢印Ａ方向にオイルが吐出されるように、回転軸Ｃ１と平行な方向に突き出すノズル５２ａ内に形成されている。図３から図５の矢印Ａ方向である回転軸Ｃ１と平行な方向は、回転軸Ｃ１と直交する歯車５０の仮想の回転面５０ｂあるいは５０ｃを含む平面に対して垂直方向である。回転面５０ｂは、図３から図５に示す歯車５０の厚さ方向において吐出口５４側に位置する回転面であり、回転面５０ｃは、回転面５０ｂの反対側の回転面であって歯車５０の厚さ方向において吐出口５４から離れた位置にある回転面である。
【００１８】
吐出口５４から吐出されるオイルは、矢印Ａ方向に吐出され、且つ自重によって車両下方へ向かうので、図３から図５に示すように、吐出口５４から離れるにつれて車両下方へ向かう斜め方向に歯車５０へ向かって供給される。すなわち、吐出口５４から吐出されたオイルは、回転軸Ｃ１と平行な方向成分を持って歯車５０の歯面５０ａに供給されている。図３の一点鎖線で示す矢印Ｘｂ、図４の一点鎖線で示す矢印Ｘｃおよび図５の一点鎖線で示す矢印Ｘｄは、歯面５０ａに供給されるオイルの回転軸Ｃ１と平行な方向成分をそれぞれ概略的に示している。方向成分Ｘｂ、ＸｃおよびＸｄの大きさは、たとえば歯面５０ａのうちの吐出口５４から最も離れた位置に供給されるオイルの回転軸Ｃ１方向の飛距離を示している。
【００１９】
図３は、たとえば低車速時における歯車５０へのオイルの供給状態を示す。具体的には、中車速時および高車速時よりも第１オイルポンプＰ１を回転駆動させる動力伝達部材であるデフリングギヤＧｄの回転数が低く、オイルパイプ５２の吐出口５４から吐出されるオイル量が少ない状態、すなわち油圧が低い状態である低車速時において、吐出口５４から歯車５０へ向かって供給されるオイルの供給状態を示す。図３に示す流線Ｂは、低車速時において歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイルの供給方向すなわちオイルの供給状態を概略的に示すものである。
【００２０】
図４は、たとえば中車速時における歯車５０へのオイルの供給状態を示す。具体的には、動力伝達部材であるデフリングギヤＧｄの回転数が低車速時よりも高く且つ高車速時よりも低く、吐出口５４から吐出されるオイル量が低車速時よりも多く且つ高車速時よりも少なく、油圧が低車速時よりも高く且つ高車速時よりも低い状態における、吐出口５４から歯車５０へ向かって供給されるオイルの供給状態を示す。図４に示す流線Ｃは、中車速時において歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイルの供給方向すなわちオイルの供給状態を概略的に示すものである。図４に示すように、中車速時は、低車速時と比べて油圧が高くなることにより、吐出口５４から吐出されるオイルの飛距離が低車速時よりも大きくなる。すなわち、回転軸Ｃ１方向の回転面５０ｂから回転面５０ｃまでの範囲すなわち歯車５０の厚さＴにおいて、中車速時には、低車速時と比べてより吐出口５４から離れた範囲にオイルが供給される。
【００２１】
図５は、たとえば高車速時における歯車５０へのオイルの供給状態を示す。具体的には、動力伝達部材であるデフリングギヤＧｄの回転数が低車速時および中車速時よりも低く、吐出口５４から吐出されるオイル量が低車速時および中車速時より少なく、油圧が低車速時および中車速時よりも低い状態における、吐出口５４から歯車５０の歯面５０ａへ向かって供給されるオイルの供給状態を示す。図５に示す流線Ｄは、高車速時において歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイルの供給方向すなわちオイルの供給状態を概略的に示すものである。図５に示すように、高車速時は、中車速時と比べて油圧が高くなることにより、吐出口５４から吐出されるオイルの飛距離が中車速時よりも大きくなる。そのため、高車速時では、歯車５０の厚さＴにおいて、中車速時と比べてより吐出口５４から離れた範囲にオイルが供給されるとともに、図５に示すように、回転軸Ｃ１方向の歯車５０の厚さＴを越えた空間にもオイルが供給される。すなわち、図５に示す高車速時には、吐出口５４から吐出されるオイルのうちの一部のオイルが、歯車５０の歯面５０ａに供給されずに歯面５０ａ以外の部位に供給される。図５の二点鎖線で示す流線Ｄｌｅは、歯面５０ａ以外の部位に供給されるオイルの供給方向すなわちオイルの供給状態を概略的に示すものである。
【００２２】
図３から図５に示すように、本実施例では、吐出口５４から吐出されるオイル量すなわちオイル吐出量Ｏｄと歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル量すなわちオイル供給量Ｏｓとは、車速によってその割合Ｒ（＝Ｏｓ／Ｏｄ）が異なるようになっている。具体的には、たとえば図５に示す高車速時では、吐出口５４から吐出されるオイルのうちの一部のオイルが歯車５０の厚さＴを越えて歯面５０ａ以外の部位に供給されているのに対して、図３に示す低車速時および図４に示す中車速時では、吐出口５４から吐出されるオイルが歯車５０の厚さＴを越えずに歯面５０ａに供給されているため、オイル吐出量Ｏｄに対するオイル供給量Ｏｓの割合Ｒは、低車速時に比べて高車速時が小さくなっている。
【００２３】
図６は、車速とオイル供給量との関係を示す図である。図６の縦軸は歯面５０ａに対するオイル供給量Ｏｓ（Ｌ）を示し、横軸は車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を示している。図６の実線Ｍは、本実施例における車速Ｖごとの歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量Ｏｓの関係を示すものである。たとえば車速Ｖがゼロである状態から上昇すると、車速の上昇に比例してオイル供給量Ｏｓが増加し、所定の車速Ｖｏ（ｋｍ／ｈ）以上になるとオイル供給量Ｏｓは所定のオイル供給量Ｏｓａ（Ｌ）で一定になる。所定の車速Ｖｏは、たとえば中車速である。
【００２４】
ここで、所定のオイル供給量Ｏｓａは、いわゆる必要オイル量Ｏｓａであって、たとえば車速Ｖｏ以上の場合に、動力伝達のために他歯車と噛み合う歯車５０の噛合部における摩耗の発生を抑制するために必要となるオイル量である。すなわち、車速Ｖｏ以上の場合に、オイル供給量Ｏｓが必要オイル量Ｏｓａよりも少ないと歯車５０の噛合部に摩耗が発生する可能性がある。オイル供給量Ｏｓは、車速Ｖに比例して増加するため、たとえば車速が車速Ｖｏ以上になった場合には、図６の一点鎖線Ｎで示すように、必要オイル量Ｏｓａ以上のオイルが歯車５０に過剰に供給されることなる。この場合には、過剰に供給されたオイルによって歯車５０の噛合部における動力伝達において、動力損失が発生する可能性がある。そのため、本実施例では、吐出口５４から吐出されるオイル吐出量と歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量との割合を車速に基づいて変化させて、たとえば車速Ｖｏ以上の場合には、吐出口５４から吐出されるオイルのうちの一部のオイルを歯面５０ａに供給せずに歯面５０ａ以外の部位に供給されるように吐出口５４が形成されている。
【００２５】
このような本実施例の車両１０の動力伝達装置１２によれば、オイルパイプ５２には、歯車５０の回転軸Ｃ１と平行な方向の方向成分を有する吐出方向でオイルを吐出し、歯車５０の歯面５０ａにオイルを供給する吐出口５４が形成されている。また、車両１０の動力伝達装置１２によれば、吐出口５４から吐出されるオイル吐出量Ｏｄに対する吐出口５４から吐出されて歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量Ｏｓの割合Ｒ（＝Ｏｓ／Ｏｄ）は、低車速時に比べて高車速時の方が小さなっている。これにより、低車速時よりも油圧が高くなる高車速時には、低車速時と比べて、吐出口５４から吐出されるオイルの歯車５０の回転軸Ｃ１方向の飛距離が大きくなり、歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量Ｏｓが減少して、オイル吐出量Ｏｄに対するオイル供給量Ｏｓの割合Ｒが小さくなる。そのため、たとえば高車速時には、歯車５０の回転軸Ｃ１と平行な方向に成分を持たずに吐出口５４からオイルを吐出される場合と比べて、歯車５０の歯面５０ａに供給されるオイル供給量Ｏｓを少なくすることができるので、歯車５０の歯面５０ａに過剰にオイルを供給することが抑制される。したがって、過剰に供給されたオイルにより歯車５０の噛合部において発生する動力伝達における動力損失を抑制することができる。
【００２６】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００２７】
たとえば、前述の実施例においては、吐出口５４が形成されたノズル５２ａは、回転軸Ｃ１と平行な方向Ａに突き出すように形成されているが、必ずしもこれに限らず、ノズル５２ａすなわち吐出口５４は、オイルを回転軸Ｃ１と平行な方向の成分を有する吐出方向で歯車５０の歯面５０ａに吐出可能に形成されていればよい。すなわち、吐出口５４が形成されたノズル５２ａは、回転軸Ｃ１と平行な方向Ａに突き出すように形成されていなくてもよく、たとえば回転軸Ｃ１と平行な方向に対して時計回りに正となる鋭角を成して突き出すように形成されていてもよく、回転軸Ｃ１と平行な方向Ａに対して負の鋭角を成して突き出すように形成されていてもよい。また、オイルを回転軸Ｃ１と平行な方向の成分を持って歯面５０ａに吐出可能に形成されていればよいため、吐出口５４は、たとえばオイルパイプ５２の外周面に形成された孔内に形成されたものであってもよい。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０：車両
１２：動力伝達装置
２０：エンジン（駆動力源）
３８：駆動輪
５０：歯車
５０ａ：歯面
５２：オイルパイプ
５４：吐出口
Ｐ１：第１オイルポンプ（オイルポンプ）
Ｇｄ：デフリングギヤ（動力伝達部材）
ＭＧ１：第１モータジェネレータ（駆動力源）
ＭＧ２：第２モータジェネレータ（駆動力源）
Ｃ１：回転軸
Ｘｂ、Ｘｃ、Ｘｄ：方向成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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