(57)【要約】【課題】潤滑が不十分になりやすい長時間低速運転時であっても高所にあるモータ駆動ギヤ及びその近傍の要潤滑部位に潤滑油を確実に供給する。【解決手段】駆動モータ３の出力を伝達する駆動モータ軸２０に第１駆動ギヤ２０ａ（モータ駆動ギヤ）を設け、駆動モータ軸２０の下方の前輪用デフ１１に第１駆動ギヤ２０ａに減速ギヤを介して連絡されるデフリングギヤ１１ｂを設ける。ユニットケーシング１６内におけるデフリングギヤ１１ｂの下部にデフ潤滑油貯留部４０を設けると共に、第１駆動ギヤ２０ａ近傍に潤滑油を溜める潤滑油溜め部４１を設け、前輪用デフ１１の回転によりデフ潤滑油貯留部４０から潤滑油を供給する。駆動モータ軸２０に潤滑油溜め部４１の潤滑油を掻き揚げるパーキングギヤ２０ｂ（潤滑油掻揚げ部材）を設け、このパーキングギヤ２０ｂにより、潤滑油溜め部４１から第１駆動ギヤ２０ａ及びその近傍に潤滑油を供給する。【選択図】図６
2010001946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、
該駆動モータの出力を伝達する駆動モータ軸と、
該駆動モータ軸に設けられたモータ駆動ギヤと、
該駆動モータ軸の下方に設けられたデフと、
該デフに設けられ上記モータ駆動ギヤに減速ギヤを介して連絡されたデフリングギヤと、
該デフリングギヤの下部に設けられたデフ潤滑油貯留部とをケーシング内に備え、
上記モータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油を供給する駆動装置の潤滑構造であって、
上記モータ駆動ギヤ近傍に設けられ、上記デフの回転により上記デフ潤滑油貯留部から潤滑油が供給されて所定量の潤滑油を溜める潤滑油溜め部と、
上記駆動モータ軸に設けられ、上記潤滑油溜め部の潤滑油を掻き揚げる潤滑油掻揚げ部材とを備え、
上記潤滑油掻揚げ部材により、上記潤滑油溜め部から上記モータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油が供給される
ことを特徴とする駆動装置の潤滑構造。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置の潤滑構造において、
上記駆動モータ軸上にパーキングギヤを備え、
上記潤滑油掻揚げ部材は、上記パーキングギヤで兼用されている
ことを特徴とする駆動装置の潤滑構造。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置の潤滑構造において、
上記パーキングギヤは、上記モータ駆動ギヤの反駆動モータ側に設けられている
ことを特徴とする駆動装置の潤滑構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の駆動装置の潤滑構造において、
上記デフ潤滑油貯留部から上記駆動モータ軸及びその近傍まで潤滑油を供給する油圧ポンプを備えている
ことを特徴とする駆動装置の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車（Hybrid Electric Vehicle）などの駆動モータを備えた駆動装置の潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、駆動モータと、この駆動モータの出力を伝達する駆動モータ軸と、この駆動モータ軸に設けられたモータ駆動ギヤと、この駆動モータ軸の下方に設けられたデフ（ディファレンシャルギヤ、差動装置）と、このデフに設けられ上記モータ駆動ギヤに減速ギヤを介して連絡されたデフリングギヤと、このデフリングギヤの下部に設けられたデフ潤滑油貯留部とをケーシング内に設け、モータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油を供給する駆動装置の潤滑構造は知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１のハイブリッド電気自動車の駆動装置の潤滑構造は、出力軸によって回転されるインターナルギヤポンプ（油圧ポンプ）を備え、このインターナルギヤポンプによって要潤滑部位が潤滑されるようになっている。
【０００４】
なお、特許文献２では、駆動モータとデフ間の中間減速軸にパーキングギヤを設けたハイブリッド電気自動車が開示されている。このパーキングギヤは、中間減速軸に設けたことから、減速後の大きな回転トルクを受ける必要があり、歯幅が広く、また、組付がし難いものとなっている。
【特許文献１】特開平７−７６２２９号公報
【特許文献２】特開２００６−３６１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の駆動装置の潤滑構造では、油圧ポンプはある程度の回転数で回転されないと潤滑油を吐出することができず、長時間に及ぶ低速運転時には油圧ポンプの回転数が不足し、潤滑油を要潤滑部位に十分に供給することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潤滑が不十分になりやすい長時間低速運転時であっても高所にあるモータ駆動ギヤ及びその近傍の要潤滑部位に潤滑油を確実に供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、モータ駆動ギヤ近傍にデフの回転によりデフ潤滑油貯留部から供給された潤滑油を溜める潤滑油溜め部を設け、この潤滑油溜め部に溜められた潤滑油を駆動モータ軸に設けた潤滑油掻揚げ部材で掻き揚げるようにした。
【０００８】
具体的には、第１の発明では、駆動モータと、該駆動モータの出力を伝達する駆動モータ軸と、該駆動モータ軸に設けられたモータ駆動ギヤと、該駆動モータ軸の下方に設けられたデフと、該デフに設けられ上記モータ駆動ギヤに減速ギヤを介して連絡されたデフリングギヤと、該デフリングギヤの下部に設けられたデフ潤滑油貯留部とをケーシング内に備え、上記モータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油を供給する駆動装置の潤滑構造を対象とする。
【０００９】
そして、上記駆動装置の潤滑構造は、
上記モータ駆動ギヤ近傍に設けられ、上記デフの回転により上記デフ潤滑油貯留部から潤滑油が供給されて所定量の潤滑油を溜める潤滑油溜め部と、
上記駆動モータ軸に設けられ、上記潤滑油溜め部の潤滑油を掻き揚げる潤滑油掻揚げ部材とを備え、
上記潤滑油掻揚げ部材により、上記潤滑油溜め部から上記モータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油が供給されるように構成されている。
【００１０】
すなわち、長時間低速で駆動モータを駆動すると、デフリングギヤによる潤滑油の掻き揚げによる供給や別途設けた油圧ポンプによる供給が不十分となり、高所にある潤滑が必要なモータ駆動ギヤ及びその近傍に潤滑油が十分に行き渡らなくなるが、上記の構成によると、モータ駆動ギヤ近傍に設けた潤滑油溜め部に高回転時にデフリング又は別途設けた油圧ポンプ等により、潤滑油を溜めておきくことができる。この溜めておいた潤滑油を潤滑油掻揚げ部材で高い所にあるモータ駆動ギヤ及びその近傍に掻き揚げることで、低速運転時であってもモータ駆動ギヤ近傍の潤滑不良が発生することはない。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、
上記駆動モータ軸上にパーキングギヤを備え、
上記潤滑油掻揚げ部材は、上記パーキングギヤで兼用されている。
【００１２】
上記の構成によると、専用の掻揚げ部材を別途設けることなく、既存のパーキングギヤによって潤滑油溜め部の潤滑油が掻き揚げられる。デフに到るまでに減速されて回転トルクが増大する前の駆動モータ軸上にパーキングギヤを設けているので、歯幅を大きくする必要がない。このため、潤滑油溜め部内の潤滑油を必要以上に掻き揚げて駆動モータ軸の回転抵抗が増加することはない。
【００１３】
第３の発明では、第２の発明において、
上記パーキングギヤは、上記モータ駆動ギヤの反駆動モータ側に設けられている。
【００１４】
上記の構成によると、駆動モータ軸に駆動モータと反対側からパーキングギヤを組み付けることができるので、組立性が向上する。
【００１５】
第４の発明では、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、
上記デフ潤滑油貯留部から上記駆動モータ軸及びその近傍まで潤滑油を供給する油圧ポンプを備えている。
【００１６】
上記の構成によると、低速回転では、油圧ポンプによりデフ潤滑油貯留部から潤滑油を十分に吸い上げることができないが、高速時に溜めておいた潤滑油溜め部内の潤滑油で駆動モータ軸及びその近傍の要潤滑部位が確実に潤滑される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、モータ駆動ギヤ近傍にデフの回転によりデフ潤滑油貯留部から供給された潤滑油を溜める潤滑油溜め部を設け、この潤滑油溜め部の潤滑油を駆動モータ軸に設けた潤滑油掻揚げ部材で掻き揚げるようにしたことにより、潤滑が不十分になりやすい長時間低速運転時であっても高所にあるモータ駆動ギヤ及びその近傍の要潤滑部位に潤滑油を確実に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
−ハイブリッド電気自動車の構成−
図１は本発明の実施形態にかかるハイブリッド電気自動車１の概略構成図を示し、このハイブリッド電気自動車１は、エンジン２及び駆動モータ３を動力源として備えている。エンジン２は発電にのみ使用され、自動車１が動くための動力は全て駆動モータ３に頼っている。つまり、自動車１は、いわゆるシリーズハイブリッド電気自動車であり、エンジン２及び駆動モータ３の他に、高電圧のバッテリ４と、エンジン２により駆動されるジェネレータ５とを備えている。
【００２０】
エンジン２は、例えば、水素ロータリーエンジンで構成され、使用燃料として、ガソリン燃料タンク６に蓄えられたガソリンと、水素燃料タンク７に蓄えられ、ガソリンに比べて触媒未活性時における排気エミッションが少ない水素とを切換え可能に構成されている。エンジン２は、エンジンルーム内に車幅方向に（横置きに）搭載されている。詳細は図示しないが、エンジン２の出力軸２ａは、ジェネレータ５の回転軸と同軸上で直結されている。このため、エンジン２が回転すると同じ回転数でジェネレータ５の回転軸が回転し、ジェネレータ５で電気エネルギが発生するようになっている。
【００２１】
一方、駆動モータ３は、前輪１０にディファレンシャルギヤ（前輪用デフ１１）を介して連結されている。
【００２２】
図２〜図６に示すように、駆動装置１５は、ジェネレータ５と駆動モータ３と前輪用デフ１１とを収納するユニットケーシング１６を備えている。このユニットケーシング１６は、エンジン２の出力軸２ａの軸方向に結合されたエンジン側（車室内から見て右側）にあるエンジン側ユニットケーシング１７と、エンジン２の反対側にある反エンジン側ユニットケーシング１８とで形成され、両者が連結ボルト１９で連結されている。そして、駆動モータ３の出力軸３ａとジェネレータ５の回転軸５ａ（図４にのみ示す）とが並行となるように、駆動モータ３とジェネレータ５とが反エンジン側ユニットケーシング１８に収納されている。駆動モータ３とジェネレータ５とは、反エンジン側ユニットケーシング１８に対してエンジン方向にそれぞれ嵌め込まれる方式であるため、位置決め及び組付が容易となっている。また、エンジン側ユニットケーシング１７のエンジン側は、組付やメンテナンスの関係上、蓋部１７ｅで開閉可能となっている。
【００２３】
なお、本実施形態では、ジェネレータ５の外径と駆動モータ３の外径とはほぼ同一であるが、シリーズハイブリッド電気自動車であるため、ジェネレータ５の出力とバッテリ４の出力との和で駆動モータ３が駆動されることがあり、例えば、ジェネレータ５の最大出力を８０ｋＷとすれば、駆動モータ３の最大出力が１２０ｋＷと大きくなっている。このため、駆動モータ３の最大回転数は、ジェネレータ５の最大回転数の倍程度となっている。
【００２４】
図５〜図７に示すように、駆動モータ３の出力軸３ａは、その出力を伝達する駆動モータ軸２０に回転一体にスプライン結合されている。駆動モータ軸２０は、反エンジン側ユニットケーシング１８側の第１ボールベアリング２１と、エンジン側ユニットケーシング１７側の第２ボールベアリング２２に支持されている。駆動モータ軸２０の第１及び第２ボールベアリング２１，２２間にはモータ駆動ギヤとしての第１駆動ギヤ２０ａが一体に形成されている。駆動モータ軸２０の第２ボールベアリング２２よりもエンジン側、つまり第１駆動ギヤ２０ａの駆動モータ３と反対側には、パーキングギヤ２０ｂが回転一体にスプライン結合されている。駆動モータ軸２０は、軸方向に中空に成形され、中空内を潤滑油が行き来しないように先端がキャップ２０ｃで密閉されると共に、ナット２０ｄが締結されてパーキングギヤ２０ｂが抜け止めされている。蓋部１７ｅを外した状態で駆動モータ軸２０に駆動モータ３と反対側からパーキングギヤ２０ｂを組み付けることができるので、組立が容易となっている。なお、詳細は図示しないが、自動車１の駐車時には、パーキングギヤ２０ｂは、蓋部１７ｅ側に設けた係止機構１７ｆにより係止されるようになっている。
【００２５】
駆動モータ軸２０の後方斜め下方には、第１中間軸２３が設けられている。第１中間軸２３は、反エンジン側ユニットケーシング１８側の第１テーパベアリング２４と、エンジン側ユニットケーシング１７側の第２テーパベアリング２５に支持されている。第１中間軸２３の反エンジン側（左側）には、第１被動ギヤ２３ａが一体に形成されている。この第１被動ギヤ２３ａは、第１駆動ギヤ２０ａに駆動されるように噛み合っている。第１中間軸２３のエンジン側には、第２駆動ギヤ２３ｂが回転一体にスプライン結合されている。
【００２６】
第１中間軸２３の下方には、第２中間軸２７が設けられている。第２中間軸２７は、反エンジン側ユニットケーシング１８側の第３テーパベアリング２８と、エンジン側ユニットケーシング１７側の第４テーパベアリング２９に支持されている。第２中間軸２７のエンジン側には、第２被動ギヤ２７ａが一体に形成されている。この第２被動ギヤ２７ａは、第２駆動ギヤ２３ｂに駆動されるように噛み合っている。第２中間軸２７の反エンジン側には、第３駆動ギヤ２７ｂが回転一体にスプライン結合されている。
【００２７】
詳しくは図示しないが、前輪用デフ１１は、内部にサイドギヤ、ピニオンギヤ等を備え、デフケース１１ａで覆われている。デフケース１１ａは、反エンジン側ユニットケーシング１８側の第５テーパベアリング３０と、エンジン側ユニットケーシング１７側の第６テーパベアリング３１に支持されている。デフケース１１ａのエンジン側には、デフリングギヤ１１ｂがボルト結合されている。このデフリングギヤ１１ｂは、第３駆動ギヤ２７ｂに駆動されるように噛み合っている。そして、デフケース１１ａのエンジン側に右車輪駆動軸３２が連結され、反エンジン側に左車輪駆動軸３３が連結されている。
【００２８】
このように、駆動モータ軸２０とデフケース１１ａとの間に、第１中間軸２３と第２中間軸２７とを介し、第１減速ギヤ対として第１駆動ギヤ２０ａと第１被動ギヤ２３ａ、第２減速ギヤ対として第２駆動ギヤ２３ｂと第２被動ギヤ２７ａ、及び第３減速ギヤ対として第３駆動ギヤ２７ｂとデフリングギヤ１１ｂの３段よりなる減速ギヤ対が設けられている。そして、駆動モータ軸２０と第１中間軸２３の第１減速ギヤ対の減速ギヤ比（例えば、１．４４０）は、第１中間軸２３と第２中間軸２７の第２減速ギヤ対の減速ギヤ比（例えば、１．６９７）よりも小さく設定されている。
【００２９】
このように構成することで、エンジンルーム内でジェネレータ５は、前輪用デフ１１の前方斜め上方に配置され、駆動モータ３は、ジェネレータ５の後方斜め上方に配置されている。図３に示すように、エンジン２のオイルパン２ｂ及びユニットケーシング１６が最低地上高よりも上方にくるように駆動装置１５が配置されている。
【００３０】
一方、図１に示すように、バッテリ４は、ジェネレータ５が発電した電力を吸収し、電力を駆動モータ３へ供給するように構成されている。バッテリ４は、ジェネレータ５及び駆動モータ３にそれぞれ、第１コンバータとしてのＡＣ−ＤＣコンバータ８及び第２コンバータとしてのＤＣ−ＡＣコンバータ９を介して接続されている。ＡＣ−ＤＣコンバータ８及びＤＣ−ＡＣコンバータ９は、バッテリ４、ジェネレータ５及び駆動モータ３の相互間での電力の授受及び変換を制御するように構成されている。そして、ＡＣ−ＤＣコンバータ８とＤＣ−ＡＣコンバータ９とは、１つのインバータユニット３５としてユニット化されている。図５に示すように、このインバータユニット３５は、ジェネレータ５の上方かつ駆動モータ３の前方に配置されている。なお、バッテリ４は、エンジンルーム内に設ける必要はなく、例えば、車体後方に設ければよい。
【００３１】
−駆動装置の潤滑構造−
次に、駆動装置１５の潤滑構造について詳細に説明する。
【００３２】
デフケース１１ａの下部には、駆動装置１５全体を潤滑する潤滑油が貯留されるデフ潤滑油貯留部４０が形成されている。デフ潤滑油貯留部４０に溜められた潤滑油は、デフリングギヤ１１ｂにより掻き揚げられるようになっている。
【００３３】
また、油圧ポンプ４２が設けられ、デフ潤滑油貯留部４０から潤滑油溜め部４１さらには駆動モータ軸２０及びその近傍まで潤滑油を供給するようになっている。
【００３４】
図６に示すように、油圧ポンプ４２は、第２中間軸２７の反エンジン側端部に設けられている。油圧ポンプ４２は、第２中間軸２７の回転により駆動されるトロコイドポンプよりなり、詳しくは図示しないが、内歯が外歯よりも一枚多く、第２中間軸２７の回転により、内歯と外歯とが同一方向に回転しながら、ポンプ作用をするように構成されている。内歯と外歯との相対速度が非常に小さいので、歯形の摩耗や騒音が少なくなっている。また、油圧ポンプ４２と第２中間軸２７との間には、逆流方向のポンプ駆動防止のためのワンウェイクラッチ４４が設けられている。第２中間軸２７内には潤滑用貫通路２７ｃが軸方向に貫通して形成され、この潤滑用貫通路２７ｃの一端が油圧ポンプ４２の吐出側に連通している。
【００３５】
潤滑用貫通路２７ｃにおけるワンウェイクラッチ４４と第３テーパベアリング２８との間には、第１分岐用貫通孔２７ｄが貫通形成されている。図６に矢印で示すように、この第１分岐用貫通孔２７ｄから吐出された潤滑油が第３テーパベアリング２８のアウター側からインナー側へ流れ込み、第３テーパベアリング２８を潤滑した後、下方へ流れ出すようになっている。テーパベアリングの遠心力を利用することにより、潤滑油がアウター側からインナー側へ吸い込まれる作用が利用されている。
【００３６】
一方、エンジン側ユニットケーシング１７における第２中間軸２７の油圧ポンプ４２と反対側には、迂回用貫通孔１７ａが形成されている。この迂回用貫通孔１７ａのエンジン側は、プラグ１７ｂで閉じられている。迂回用貫通孔１７ａと第２中間軸２７の端部との間に形成された隙間１７ｃから潤滑用貫通路２７ｃを通った潤滑油が吐出され、第４テーパベアリング２９のアウター側からインナー側へ流れ込み、第４テーパベアリング２９を潤滑した後、下方へ流れ出すようになっている。この下方へ流れ出た潤滑油は、第６テーパベアリング３１を支持するエンジン側ユニットケーシング１７のボス状部分に形成した貫通孔１７ｄを通って第６テーパベアリング３１のアウター側からインナー側へ流れ込み、第６テーパベアリング３１を潤滑した後、デフ潤滑油貯留部４０に貯留されるようになっている。
【００３７】
迂回用貫通孔１７ａは、エンジン側ユニットケーシング１７の壁内に形成された迂回管路４６に連通している。さらに、駆動モータ軸２０の上方かつ斜め後方には、潤滑油を溜めるオイルチャンバー４７が形成されている。迂回管路４６は、迂回用貫通孔１７ａから上方かつ斜め後方へ延び、オイルチャンバー４７を形成する後壁部に形成した第１連通孔４７ａを通ってオイルチャンバー４７に連通している。
【００３８】
迂回管路４６における第１中間軸２３の後方には、第２分岐用貫通孔４６ａが形成され、この第２分岐用貫通孔４６ａから迂回管路４６を通った潤滑油が吐出され、第２テーパベアリング２５のアウター側からインナー側へ流れ込み、第２テーパベアリング２５を潤滑した後、下方へ流れ出すようになっている。
【００３９】
図８及び図９にも示すように、オイルチャンバー４７は、エンジン側ユニットケーシング１７と、反エンジン側ユニットケーシング１８に跨って形成されている。オイルチャンバー４７を形成する底面には、第２連通孔４７ｂ及び第３連通孔４７ｃが形成されている。第２連通孔４７ｂは、第２駆動ギヤ２３ｂの真上に形成され、オイルチャンバー４７内の潤滑油が第２駆動ギヤ２３ｂへ流れ出すようになっている。第３連通孔４７ｃは、第１駆動ギヤ２０ａの上方に形成され、オイルチャンバー４７内の潤滑油が第１駆動ギヤ２０ａへ流れ出すようになっている。オイルチャンバー４７を形成する反エンジン側ユニットケーシング１８の壁面には、第４連通孔４７ｄが形成され、この第４連通孔４７ｄを通って駆動モータ３の出力軸３ａ側へ潤滑油が流れ出るようになっている。第４連通孔４７ｄから流れ出た潤滑油は、第１ボールベアリング２１のアウター側からインナー側へ流れ、この第１ボールベアリング２１を潤滑した後、第１テーパベアリング２４のアウター側からインナー側へ流れ、この第１テーパベアリング２４を潤滑するようになっている。オイルチャンバー４７を形成するエンジン側ユニットケーシング１７のエンジン側壁面には、第５連通孔４７ｅが形成され、この第５連通孔４７ｅから流れ出た潤滑油は、パーキングギヤ２０ｂの近傍を通って第２ボールベアリング２２のアウター側からインナー側へ流れ込み、第２ボールベアリング２２を潤滑するようになっている。また、その潤滑油は、第１駆動ギヤ２０ａの近傍、すなわちエンジン側ユニットケーシング１７におけるパーキングギヤ２０ｂの下側に形成されている潤滑油溜め部４１に溜まるようになっている。そして、パーキングギヤ２０ｂが潤滑油溜め部４１の潤滑油を掻き揚げる潤滑油掻揚げ部材としての役割を果たしている。このパーキングギヤ２０ｂにより、潤滑油溜め部４１から第１駆動ギヤ２０ａ、第１及び第２ボールベアリング２１，２２等に潤滑油が供給されるようになっている。なお、潤滑油溜め部４１の左右幅を狭めると、掻き揚げ効果は向上する。また、潤滑油溜め部４１の潤滑油は第２ボールベアリング２２のアウターレースの高さまで蓄えられるようになっている。なお、オイルチャンバー４７を形成する上壁には、エアー抜き孔４７ｆが形成されている。
【００４０】
デフ潤滑油貯留部４０は、バッフルプレート４８で一部が仕切られてデフリングギヤ１１ｂにより波立つのを防止している。このバッフルプレート４８で仕切られたデフ潤滑油貯留部４０の底部には、オイルフィルター４９が設けられ、このオイルフィルター４９を通って浄化された潤滑油が、反エンジン側ユニットケーシング１８に貫通形成されて油圧ポンプ４２まで上方へ延びる吸上用管路５０を通り、油圧ポンプ４２に吸い上げられるようになっている。
【００４１】
−作動−
次に、本実施形態にかかるハイブリッド電気自動車の駆動装置１５の作動について説明する。
【００４２】
自動車１の低速運転時等のように駆動モータ３に要求される出力トルクが低い低トルク運転時や車両始動時には、駆動モータ３は、バッテリ４から供給される電力により駆動され、中トルク運転時にはエンジン２により駆動されるジェネレータ５から供給される電力によって駆動される。
【００４３】
一方、急加速時等の要求トルクが高い高トルク運転時にはジェネレータ５及びバッテリ４の双方から供給される電力により、駆動モータ３が駆動される。
【００４４】
ＡＣ−ＤＣコンバータ８は、交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ−ＡＣコンバータ９は、直流電力を周波数等を制御した交流電力に変換する。そして、ジェネレータ５からの電力を駆動モータ３に供給する際には、ジェネレータ５で発生した交流電力は、ＡＣ−ＤＣコンバータ８に供給されて直流電力に変換された後、再度、ＤＣ−ＡＣコンバータ９により直流電力から交流電力に変換されて駆動モータ３へと供給される。
【００４５】
また、バッテリ４からの電力を駆動モータ３に供給する際には、バッテリ４から出力された直流電力は、ＤＣ−ＡＣコンバータ９により所定の周波数の交流電力に変換されて駆動モータ３へと供給される。
【００４６】
さらに、バッテリ４の充電を行う際には、ジェネレータ５で発生した交流電力はＡＣ−ＤＣコンバータ８により直流電力に変換されてバッテリ４へと供給されるようになっている。ジェネレータ５からの発電電力及び駆動モータ３からの回生電力が供給されることで、バッテリ４が充電される。
【００４７】
なお、バッテリ４の蓄電量が少ないときには、エンジン２を運転させてジェネレータ５を作動させることによって、駆動モータ３を要求トルクで駆動するために必要な電力よりも大きな電力をジェネレータ５にて発生させるとともに、ジェネレータ５で発生した電力と駆動モータ３の必要電力との差分をバッテリ４に供給して充電を行う。
【００４８】
次に、駆動モータ３の出力の伝達及び潤滑油の供給について説明する。
【００４９】
駆動モータ軸２０に伝達された駆動モータ３の出力は、３段からなる減速ギヤ対を介して前輪用デフ１１のデフケース１１ａに伝達される。
【００５０】
具体的には、駆動モータ軸２０が駆動されることで、第１駆動ギヤ２０ａが回転し、第１中間軸２３の第１被動ギヤ２３ａが駆動される。この第１減速ギヤ対により、一段目の減速が行われる。このとき、パーキングギヤ２０ｂが潤滑油溜め部４１に溜められた潤滑油を掻き揚げる。このように、専用の掻揚げ部材を別途設けることなく、既存のパーキングギヤに２０ｂよって潤滑油溜め部４１の潤滑油が掻き揚げられる。前輪用デフ１１に到るまでに減速されて回転トルクが増大する前の駆動モータ軸２０上にパーキングギヤ２０ｂを設けているので、歯幅を大きくする必要がなく、このため、潤滑油溜め部４１内の潤滑油を必要以上に掻き揚げて駆動モータ軸の回転抵抗が増加することはない。
【００５１】
次いで、第１中間軸２３の第２駆動ギヤ２３ｂが第２中間軸２７の第２被動ギヤ２７ａを駆動する。この第２減速ギヤ対により、２段目の減速が行われる。
【００５２】
このとき、第２中間軸２７が駆動されることで油圧ポンプ４２が駆動され、デフ潤滑油貯留部４０に貯留された潤滑油を吸上用管路５０を通って吸い上げる。このように、十分に減速されていない第１中間軸２３ではなく、前輪用デフ１１側に近い適度に減速された第２中間軸２７の回転を油圧ポンプ４２に利用することにより、駆動モータ軸２０に比べて回転数が小さく、前輪用デフ１１の回転軸に比べると回転数の大きい適切な回転数となり、高回転によるキャビテーションが防止されると共に、通常運転時に回転数が不足して潤滑油を十分に吸い上げられないことはない。
【００５３】
次いで、吸い上げられた潤滑油が油圧ポンプ４２から吐出され、潤滑用貫通路２７ｃを通りながら、第１分岐用貫通孔２７ｄや隙間１７ｃから流れ出る。このとき、潤滑油を第２中間軸２７の潤滑用貫通路２７ｃを利用して簡単な構成で反対側へ通油できるので、別途パイプなどを設ける必要がなく、部品点数や余分なスペースが増加することはない。
【００５４】
次いで、潤滑油は、迂回管路４６を通りながら一部が第２分岐用貫通孔４６ａから流れ出て、残りが第１連通孔４７ａからオイルチャンバー４７に到る。オイルチャンバー４７の潤滑油は、第２連通孔４７ｂ、第３連通孔４７ｃ、第４連通孔４７ｄ及び第５連通孔４７ｅから流れ出て各要潤滑部位を潤滑する。このように、ユニットケーシング１６の壁内部に迂回する潤滑油用の管路に潤滑油を通すようにしたので、適切な位置に迂回管路４６を配置することができる。
【００５５】
次いで、第２中間軸２７の第３駆動ギヤ２７ｂがデフリングギヤ１１ｂを駆動する。このとき、３段目の減速が行われる。デフリングギヤ１１ｂが駆動されることにより、デフ潤滑油貯留部４０に溜められた潤滑油が掻き揚げられる。このデフリングギヤ１１ｂによる潤滑油の掻き揚げ作用と油圧ポンプ４２による吸い上げ作用を併用することにより、ユニットケーシング１６内の要潤滑部位が十分に潤滑される。
【００５６】
一方、長時間低速で駆動モータ３を駆動すると、デフリングギヤ１１ｂによる潤滑油の掻き揚げ作用や油圧ポンプ４２による吸い上げ作用が十分に発揮されなくなる。しかし、高回転時にデフリングギヤ１１ｂや油圧ポンプ４２により、第１駆動ギヤ２０ａ近傍に設けた潤滑油溜め部４１に潤滑油が溜められ、この溜めておいた潤滑油がパーキングギヤ２０ｂにより、高い所にある第１駆動ギヤ２０ａ及びその近傍に掻き揚げられることで、低速運転時であっても第１駆動ギヤ２０ａ近傍の潤滑不良が発生することはない。
【００５７】
このように、電動ポンプなど追加しなくても、第２中間軸２７の回転を利用した油圧ポンプ４２により、デフ潤滑油貯留部４０に貯留された潤滑油が吸い上げられ、前輪用デフ１１の上部にある駆動モータ軸２０及びその近傍が潤滑される。このため、コストアップ及び電気エネルギ消費が防止される。
【００５８】
後進時などに第２中間軸２７が逆回転したときにはワンウェイクラッチ４４により、油圧ポンプ４２が駆動されないので、油圧ポンプ４２が逆回転して潤滑油溜め部４１に溜まった潤滑油を吸い込むことはない。
【００５９】
このように、駆動モータ３の出力は、ジェネレータ５の出力に比べて大きく、また、駆動モータ３の最大回転数は、ジェネレータ５の最大回転数の倍程度となっているが、駆動モータ３からデフケース１１ａに到るまでに３段からなる減速が行われるので、２段からなる減速ギヤ対に比べ、各減速ギヤ対における歯車径が小径化されている。このため、駆動装置１５が後方へ膨らまず、全体がコンパクトになる。
【００６０】
また、２段からなる減速ギヤ対に比べて駆動ギヤ直径と被動ギヤ直径との大小比が小さくなる。さらに、高回転となる駆動モータ軸２０と第１中間軸２３の第１減速ギヤ対の減速ギヤ比が低回転に減速される第１中間軸２３と第２中間軸２７の第２減速ギヤ対の減速ギヤ比よりも小さくなるので、ギヤノイズが効果的に低減される。
【００６１】
また、質量の大きいエンジン２とこのエンジン２に連結されたジェネレータ５を、前輪用デフ１１から離れた上方ではなく、前方斜め上方に設けることにより、駆動装置１５全体の重心を低くすることができるので、駆動装置１５のロールが低減される。さらに、駆動モータ３をジェネレータ５の後方斜め上方に配置することにより、前輪用デフ１１、駆動モータ３、ジェネレータ５及びエンジン２がコンパクトに配置される。
【００６２】
また、ユニットケーシング１６を軸方向にエンジン側ユニットケーシング１７と反エンジン側ユニットケーシング１８とに分割し、反エンジン側ユニットケーシング１８に駆動モータ３とジェネレータ５とが互いの中心軸が並行となるように収納したので、駆動モータ３とジェネレータ５との組付を極めて容易に行うことができる。また、ジェネレータ５と駆動モータ３と前輪用デフ１１とがユニットケーシング１６内にコンパクトに収納されるので、駆動装置１５全体をさらにコンパクトにレイアウトすることができる。
【００６３】
また、駆動モータ３がジェネレータ５の後方斜め上方に設けられることで空いた駆動モータ軸２０の後方斜め下方に、第１中間軸２３が設けられているので、３段の減速ギヤ対がコンパクトに配置される。
【００６４】
さらに、第１及びＤＣ−ＡＣコンバータ９を含むインバータユニット３５が、ジェネレータ５の上方かつ駆動モータ３の前方の空いたスペースに設けられるので、インバータユニット３５を含んだハイブリッド電気自動車の駆動装置１５のコンパクトなレイアウトが実現される。
【００６５】
したがって、本実施形態にかかるハイブリッド電気自動車の駆動装置１５の潤滑構造によると、第１駆動ギヤ２０ａの近傍に前輪用デフ１１の回転によりデフ潤滑油貯留部４０から供給された潤滑油を溜める潤滑油溜め部４１を設け、この潤滑油溜め部４１の潤滑油を駆動モータ軸２０に設けたパーキングギヤ２０ｂで掻き揚げるようにしたことにより、潤滑が不十分になりやすい長時間低速運転時であっても高所にある第１駆動ギヤ２０ａ及びその近傍の要潤滑部位に潤滑油を確実に供給することができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６７】
すなわち、上記実施形態では、エンジン２は、水素ロータリーエンジンとしたが、これに限定されず、通常のガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンでもよい。
【００６８】
上記実施形態では、駆動装置１５は、第１中間軸２３及び第２中間軸２７を備え、減速ギヤ対は３段よりなるものとしたが、中間軸を１本のみ備え、減速ギヤ対が２段よりなるものとしてもよい。この場合には、その中間軸に油圧ポンプを設ければよい。
【００６９】
上記実施形態では、シリーズハイブリッド電気自動車としたが、パラレル式のハイブリッド電気自動車としてもよい。また、上記実施形態では、前輪駆動としたが後輪駆動であってもよい。その場合、デフは、後輪用デフとなる。
【００７０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は、前輪駆動のハイブリッド電気自動車の駆動装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態にかかるハイブリッド電気自動車の概略構成図である。
【図２】ハイブリッド電気自動車の駆動装置を示す斜視図である。
【図３】ハイブリッド電気自動車の駆動装置の正面図である。
【図４】エンジンを取り外した駆動装置の斜視図である。
【図５】反エンジン側ユニットケーシングを取り外した駆動装置の側面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】駆動装置の主要部品を示す斜視図である。
【図８】反エンジン側のオイルチャンバー及びその周辺を拡大して示す斜視図である。
【図９】蓋部を取り外して第５連通孔が見えるようにした拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
３      駆動モータ
１１      前輪用デフ
１１ｂ    デフリングギヤ
１５      駆動装置
１６      ユニットケーシング
２０      駆動モータ軸
２０ａ    第１駆動ギヤ（モータ駆動ギヤ）
２０ｂ    パーキングギヤ（潤滑油掻き揚げ部材）
４０      デフ潤滑油貯留部
４１      潤滑油溜め部
４２      油圧ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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