(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両のトランスミッションにおけるモータ室内のオイルの油面レベルを一定の範囲に調整することにより、ロータによるオイルの攪拌を防止する。【解決手段】オイルキャッチタンク２１と、オイル供給路２３、２４を開閉するフロート弁機構３１と、を備える。フロート弁機構３１は、上下動することにより前記オイル供給路を開閉する弁体３３と、モータ室Ｓ１、Ｓ２内の油面Ｘ１、Ｘ２に浮かぶ浮体３４と、弁体３３と浮体３４とが上下方向に連動するように、弁体３３を上に浮体３４を下に配してこれらを連結した連結部材３５と、弁体３３および浮体３４が上下動可能なように連結部材３５を支持する支持部３６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記オイル供給路を開閉するフロート弁機構と、を備えるオイルレベル調整装置であって、
前記フロート弁機構は、
上下動することにより前記オイル供給路を開閉する弁体と、
前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、
前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、
前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、
を備え、
前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記オイル供給路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記オイル供給路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とするオイルレベル調整装置。
【請求項２】
ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記ギヤ室と前記供給室とを連通する空気用通路を開閉するフロート弁機構と、を備えるオイルレベル調整装置であって、
前記フロート弁機構は、
上下動することにより、前記空気用通路を開閉する弁体と、
前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、
前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、
前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、
を備え、
前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記空気用通路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記空気用通路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とするオイルレベル調整装置。
【請求項３】
前記供給室は、モータが配置されているモータ室であることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルレベル調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載されているトランスミッションなどの駆動装置内のオイルレベルを調整するためのオイルレベル調整装置に関する。特に、内燃機関およびモータを動力源として併用するハイブリッド車両のトランスミッションにおけるモータ冷却用オイルのレベルを調整するオイルレベル調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両では、モータの熱を冷却するために、油冷方式が採用されることが多い。例えば特許文献１には、モータ室にオイルを貯留し、モータをオイルに浸すことで冷却する技術が開示されている。
【０００３】
また、ハイブリッド車両のトランスミッションにおいては、モータの熱を冷却するために、モータに積極的にオイルを掛ける油冷方式が採用される。例えば、トランスミッションケースのギヤ室内のオイルキャッチタンク（例えば特許文献２に開示されているようなオイルキャッチタンク。）からモータ室へオイル供給路を設け、オイルキャッチタンク内に貯留されたオイルをモータへ注ぐことによりモータを冷却することが行われる。オイルキャッチタンク内のオイルは、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられたオイルを受け入れたものである。モータ室へ注がれたオイルは、モータ室の底部を経由してギヤ室へ還流され、再びギヤの回転によりオイルキャッチタンクへ送り込まれる。
【特許文献１】特開２００１−３７１２９号公報
【特許文献２】実開平５−１０８５６号公報
【特許文献３】特開平８−４２４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態によって、オイルキャッチタンクからモータ室に注がれるオイルの流量と、モータ室からギヤ室へ還流されるオイルの流量とのバランスが崩れ、オイルキャッチタンクからモータ室に供給されるオイルの流量が、モータ室からギヤ室へ還流されるオイルの流量より格段に多くなる場合がある。
【０００５】
そうなると、モータ室内に貯留しているオイル（以下「貯留オイル」ともいう。）の油面が上昇してモータのロータの一部が貯留オイルの中に没入し、ロータに貯留オイルの攪拌抵抗ないしは貯留オイルのせん断抵抗が生じるようになる。そうなると、トランスミッションの駆動効率が大幅に悪化し、車両の燃費悪化を招くこととなる。
【０００６】
ロータによる貯留オイルの攪拌抵抗などを防止するために、モータ室に供給されるオイルの流量を抑制することが考えられる。しかし、オイルの流量を抑制すれば、モータの冷却効率が低下し、モータが過熱して車両が走行不能に陥るおそれがある。あるいは、モータが過熱しないように、モータの出力に制限を掛けなければならない。
【０００７】
モータの冷却方式として、上記油冷方式に代えて水冷方式等を採用し、上記問題を解消することも考えられる。しかし、水冷方式は、冷却構造が複雑であることから、コストアップ、重量増などの問題がある。
【０００８】
特許文献１に開示されているモータでは、ロータの形状によりオイルの攪拌抵抗を減らす工夫がなされている。しかし、この技術では、ロータに発生するオイルの攪拌抵抗を多少減らすことはできるものの、完全に解消するまでには至らない。また、この特許文献１の技術では、ロータの構造が複雑になるため、ロータの製造コストが高くつくという点でも問題がある。
【０００９】
特許文献３には、スクロール圧縮機内のオイルレベルをフロート式機構により一定に維持するための技術が開示されている。しかし、スクロール圧縮機内の構造と車両のトランスミッション内の構造とは大きく相違することから、特許文献３に開示されているフロート機構をそのままトランスミッション内に適用することは困難である。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両のトランスミッションにおけるモータ室内の貯留オイルの油面レベルを一定の範囲に調整することにより、モータのロータによる貯留オイルの攪拌等を防止することを可能にするオイルレベル調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するための手段として、本発明のオイルレベル調整装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明のオイルレベル調整装置は、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記オイル供給路を開閉するフロート弁機構と、を備える。前記フロート弁機構は、上下動することにより前記オイル供給路を開閉する弁体と、前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、を備える。さらに、前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記オイル供給路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記オイル供給路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
【００１２】
かかる構成により、供給室内の油面が上昇すると、油面に浮かぶ浮体が油面とともに上昇し、油面と上下方向に連動する弁体も上昇する。そして、供給室内の油面が所定位置より高くなると、弁体は、オイル供給路を閉塞する。そうすると、供給室内の油面へのオイル供給が停止して、同室内の油面は低下する。その後、供給室内の油面が所定位置より低くなると、弁体は、オイル供給路を開放する。そうすると、供給室内へのオイル供給が再開して、同室内の油面は上昇する。油面が再び所定位置より高くなると上記動作が繰り返され、最終的に、供給室内に貯留しているオイルの油面の高さは一定の範囲内に調整される。
【００１３】
また、本発明のオイルレベル調整装置は、以下のように構成されていてもよい。すなわち、本発明のオイルレベル調整装置は、ギヤ室内のギヤの回転により跳ね上げられるオイルを受け入れ、供給室に連通したオイル供給路を通じて当該供給室へオイルを供給するオイルキャッチタンクと、前記ギヤ室と前記供給室とを連通する空気用通路を開閉するフロート弁機構と、を備える。前記フロート弁機構は、上下動することにより、前記空気用通路を開閉する弁体と、前記供給室内の油面に浮かぶ浮体と、前記弁体と前記浮体とが上下方向に連動するように、前記弁体を上に前記浮体を下に配してこれらを連結した連結部材と、前記弁体および前記浮体が上下動可能なように前記連結部材を支持する支持部と、を備える。そして、前記供給室内の油面が所定の位置より高いとき、前記弁体が前記空気用通路を閉塞し、前記供給室内の油面が所定の位置より低いとき、前記弁体が前記空気用通路を開放するように、前記浮体および前記弁体が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
【００１４】
かかる構成により、供給室内の油面が上昇すると、油面に浮かぶ浮体が油面とともに上昇し、油面と上下方向に連動する弁体も上昇する。そして、供給室内の油面が所定位置より高くなると、弁体は、空気用通路を閉塞する。そうすると、供給室内の空気圧がギヤ室内の空気圧より上昇し、供給室内の空気とギヤ室内の空気との間に差圧が生じる。この差圧によって、供給室からギヤ室へのオイルの還流量が増加し、供給室内の油面は低下する。その後、供給室内の油面が所定位置より低くなると、弁体は、空気用通路を開放する。そうすると、前記差圧が次第に解消し、供給室からギヤ室へのオイルの還流量は元の状態に戻って減少し、供給室内の油面は上昇する。油面が再び所定位置より高くなると上記動作が繰り返され、最終的に、供給室内に貯留しているオイルの油面の高さは一定の範囲内に調整される。
【００１５】
また、本発明のオイルレベル調整装置は、上記した何れかの構成において、前記供給室が、モータが配置されているモータ室であってもよい。
【００１６】
この構成に係るオイルレベル調整装置によれば、モータ室内に貯留しているオイルの油面がロータに達しないように前記所定位置を設定することで、モータによる貯留オイルの攪拌等を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るオイルレベル調整装置によれば、供給室内の油面を適当なレベルに調整することが可能となり、モータ室内に貯留しているオイルの油面高さがモータのロータに達することを防止することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態では、オイルレベル調整装置をハイブリッド車両におけるフロント駆動ユニットとしてのトランスアクスルに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１において、１は内燃機関、２は車輪、３はトランスアクスル、４はトランスアクスル３の制御装置である。
【００２０】
内燃機関１の運転に伴い出力軸であるクランクシャフト１ａを回転駆動し、トランスアクスル３を介して車輪２を前進駆動または後進駆動させるようになっている。
【００２１】
トランスアクスル３は、いわゆる２モータ式と呼ばれるものであり、主に発電機として機能する第１モータジェネレータ５、主に電動機として機能する第２モータジェネレータ６、動力分割機構７、変速機構８、デファレンシャル９、ダンパ機構１０などで構成されている。
【００２２】
上記トランスアクスル３の各構成要素５〜１０は、ケース３ａ内に収容されている。ケース３ａ内には、インプットシャフト１１に略直交する方向に延ばされた隔壁Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が設けられている。これら隔壁Ｌ１〜Ｌ３により、ケース３ａ内は、第１モータジェネレータ５が設置されている第１モータ室Ｓ１と、動力分割機構７、変速機構８、デファレンシャル９などが設置されているギヤ室Ｓ２と、第２モータジェネレータ６が設置されている第２モータ室Ｓ３とに区画されている。
【００２３】
トランスアクスル３の各構成要素５〜１０の基本構成やトランスアクスル３の動作は公知であるので、ここでの詳細な説明は割愛して概略構成を説明する。
【００２４】
第１、第２のモータジェネレータ５、６は、それぞれインプットシャフト１１に外装固定されるロータ５ａ、６ａと、トランスアクスル３のケース３ａにロータ５ａ、６ａに対し非接触で対向する状態で固定配置されているステータ５ｂ、６ｂと、により構成されている。ロータ５ａ、６ａは、永久磁石等で構成されている。また、ステータ５ｂ、６ｂは、鉄心に回転磁界を形成する三相コイルを巻回した構成を有する。三相コイルに接続されるインバータ（図示省略）を制御装置４で制御することにより、第１、第２のモータジェネレータ５、６を発電機あるいは電動機として機能させるようになっている。
【００２５】
動力分割機構７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有し、内燃機関１および第２モータジェネレータ６の少なくとも一方から出力される動力を、カウンタードライブギヤ１２、カウンタードリブンギヤ１３、ファイナルドライブピニオンギヤ１４およびファイナルリングギヤ１５を介してデファレンシャル９に伝達する。
【００２６】
変速機構８は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を有し、内燃機関１および第２モータジェネレータ６の少なくとも一方から出力される動力を適宜の減速比で減速して、カウンタードライブギヤ１２、カウンタードリブンギヤ１３、ファイナルドライブピニオンギヤ１４およびファイナルリングギヤ１５を介してデファレンシャル９に伝達する。つまり、ここでの変速機構８は、遊星歯車機構を減速機として利用する形態で構成しているが、あくまでも入力される回転動力を変速して出力するものであるから、変速機構と称している。
【００２７】
デファレンシャル９は、ツーピニオンタイプからなり、ファイナルリングギヤ１５から入力される動力を必要に応じて左右の車輪２、２に分配して伝達する。
【００２８】
ダンパー機構１０は、クランクシャフト１ａとインプットシャフト１１との間でのトルク変動を抑制・吸収する。
【００２９】
上述したようなトランスアクスル３の各構成要素を収納するケース３ａ内には、前記各構成要素における潤滑必要部位等を潤滑し、また、第１、第２のモータジェネレータ５、６を冷却するためのオイルが封入されている。潤滑必要部位としては、主として動力分割機構７や変速機構８のギヤ間の噛合部分等が挙げられる。
【００３０】
図２および図３は、ギヤ室Ｓ２内の潤滑系、モータ室Ｓ１、Ｓ３内の油冷却系を説明するための簡略図である。図２は、ギヤ室Ｓ２においてインプットシャフト１１の軸芯に対して直交した断面を簡略化したものである。構造を理解し易くするために、部材の肉厚等は省略している。図３は、図２のＡ−Ａ断面である。但し、隔壁Ｌ１〜Ｌ３およびケース３ａには肉厚を付しており、後述するフロート弁機構３１の断面化は省略している。
【００３１】
図２に示すように、潤滑および冷却用のオイル（図において塗り潰した領域）は、トランスアクスル３のケース３ａの底側に貯留しており、ギヤ室Ｓ２内のギヤ、例えばファイナルリングギヤ１５の回転に伴い跳ね上げられて、前述した潤滑必要部位に導かれるようになっている。また、跳ね上げられたオイルの一部は、ケース３ａの上方に設置されたオイルキャッチタンク２１に受け入れられ、その中に一時的に貯留され、ここより第１、第２モータ室Ｓ１、Ｓ３（図３参照）内の第１、第２のモータジェネレータ５、６への油掛け冷却のためにそれぞれ供給される。
【００３２】
オイルキャッチタンク２１は、ケース３ａの一部、隔壁Ｌ２、Ｌ３、およびタンク底壁２１ａ（動力分割機構７、ファイナルドライブピニオンギヤ１４などの外径側に沿って形成された底壁）などで構成されている。タンク底壁２１ａには、ギヤ室Ｓ２へオイルを還流させるためのオイル還流孔２１ｂが設けられている。
【００３３】
図３に示すように、第１モータ室Ｓ１および第２モータ室Ｓ３は、ギヤ室Ｓ２の両側にそれぞれ隔壁Ｌ２、Ｌ３に隔てられて配置されている。ギヤ室Ｓ２には、ファイナルリングギヤ１５の外径側に沿うように、トランスアクスル３のケース３ａの底面からファイナルリングギヤ１５の中心軸と同程度の高さ位置まで断面弧状に立ち上がった弧状隔壁２２が設けられている。この弧状隔壁２２によって、ギヤ室Ｓ２は、第１ギヤ室Ｓ２ａと第２ギヤ室Ｓ２ｂとに隔てられているが、弧状隔壁２２より上方においては、第１ギヤ室Ｓ２ａと第２ギヤ室Ｓ２ｂとは互いに通じている。
【００３４】
隔壁Ｌ２、Ｌ３には、これら隔壁Ｌ２、Ｌ３をそれぞれ貫通した、オイル供給路２３、２４、オイル流通路２５〜２８、空気用通路２９、３０が設けられている。
【００３５】
オイル供給路２３、２４は、オイルキャッチタンク２１に貯留されたオイルをそれぞれ第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３へ供給するために設けられており、オイルキャッチタンク２１（ギヤ室Ｓ２）と第１モータ室Ｓ１又は第２モータ室Ｓ３とを連通している。
【００３６】
オイル流通路２５、２６は、第２ギヤ室Ｓ２ｂと第１モータ室Ｓ１又は第２モータ室Ｓ３とを連通しており、相互にこれらの室間でオイルを流通させるために設けられている。
【００３７】
オイル流通路２７、２８は、第１ギヤ室Ｓ２ａと、第１モータ室Ｓ１又は第２モータ室Ｓ３とを連通しており、相互にこれらの室間でオイルを流通させるために設けられている。
【００３８】
空気用通路２９、３０は、ギヤ室Ｓ２と、第１モータ室Ｓ１又は第２モータ室Ｓ３とを連通しており、相互にこれらの室間で空気を流通させ、各室間での内圧差の発生を抑えるために設けられている。
【００３９】
＜オイルレベル調整装置の第１の実施形態＞
以下、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内に貯留されるオイルの油面のレベルを一定の範囲内に調整するオイルレベル調整装置について詳しく説明する。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態に係るオイルレベル調整装置は、主に、オイルキャッチタンク２１、フロート弁機構３１、３１などで構成されている。
【００４１】
オイルキャッチタンク２１は、前述したように、ギヤ室Ｓ２の上方に設置されており、オイルキャッチタンク２１の両側に、第１、第２モータ室Ｓ１、Ｓ３へ通じるオイル供給路２３、２４が形成されている。
【００４２】
フロート弁機構３１は、主に、弁体３３、浮体３４、連結部材３５、支持部３６などで構成されている。
【００４３】
弁体３３は、後述する浮体３４の浮力が伝達されて上下動することによりオイル供給路２３又は２４を開閉するものである。弁体３３は、例えばゴム、樹脂、金属など種々の材料で作成することができる。なお、オイル供給路２３、２４の閉塞は、オイル供給路２３、２４から第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３へのオイル供給量をある程度制限できる程度であればよく、漏れのない完全な閉塞までは要求されない。
【００４４】
浮体３４は、第１モータ室Ｓ１又は第２モータ室Ｓ３内に貯留されるオイルの油面に浮かべられている。浮体３４は、弁体３３および連結部材３５の重量を支えつつ油面に浮かぶだけの浮力を有するものであればよい。特に浮体３４に使用すべき材料は限定されないが、例えば、発泡樹脂、中空樹脂部材などのように、体積当たりの浮力が大きい材料を使用することが望ましい。フロート弁機構３１の省スペース化が図られるからである。
【００４５】
連結部材３５は、弁体３３と浮体３４とが上下方向に連動するように、弁体３３を上に浮体３４を下に配してそれらを連結するものである。例えば、図２および図３に示すように、連結部材３５には、真直な軸材が使用され、当該連結部材３５の上側に弁体３３が固定され、当該連結部材３５の下側に浮体３４が固定されている。
【００４６】
支持部３６は、弁体３３および浮体３４が上下動可能なように連結部材３５を支持するものである。例えば、図２および図３に示すように、支持部３６として、真直な軸材からなる連結部材３５を上下にスライド可能に支持する複数個の軸受け３６、３６が互いに上下に間隔をおいて隔壁Ｌ２の第１モータ室Ｓ１側、隔壁Ｌ３の第２モータ室Ｓ３側にそれぞれ固設されている。各フロート弁機構３１に設けられる支持部３６の個数は図示する２個より増減してもよい。但し、支持部３６を１個にする場合は、連結部材３５の傾きを防止するために、軸受幅の広いものを採用することが望ましい。
【００４７】
上記構成を備えるフロート弁機構３１では、浮体３４は、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面高さが所定の位置より高いとき、その油面に浮かぶ浮体３４に連結されている弁体３３が第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３側からオイル供給路２３、２４を閉塞するように、弁体３３および浮体３４が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
【００４８】
具体的には、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面の高さがロータ５ａ、６ａに達する前に弁体３３、３３が第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内のオイル供給路２３、２４をそれぞれ閉塞するように、浮体３４と弁体３３との上下方向の間隔が定められている。つまり、そうなるように、連結部材３５の長さや、連結部材３５に対する浮体３４および弁体３３の固定位置などが定められている。
【００４９】
＜オイルレベル調整装置の作用＞
まず、オイルの流れについて図２および図３に基づいて簡単に説明する。第２ギヤ室Ｓ２ｂの底側に貯留されているオイルは、ファイナルリングギヤ１５の回転により跳ね上げられ、前述した潤滑必要部位に導かれるとともに、オイルキャッチタンク２１内に受け入れられ貯留される。
【００５０】
オイルキャッチタンク２１に貯留されたオイルは、各オイル供給路２３、２４からそれぞれ、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３に供給され、第１モータジェネレータ５、第２モータジェネレータ６が油冷される。第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３に供給され同室の底側に貯留したオイルは、オイル流通路２５〜２８を通じてギヤ室Ｓ２へ還流される。また、オイルキャッチタンク２１の底側に設けられたオイル還流孔２１ｂからもギヤ室Ｓ２にオイルが還流される。
【００５１】
第１ギヤ室Ｓ２ａ内のオイルは、弧状隔壁２２の下側に設けられた連通孔２２ａを通じて、第１ギヤ室Ｓ２ａ内のオイルと第２ギヤ室Ｓ２ｂ内のオイルとのヘッド差により、第２ギヤ室Ｓ２ｂ側へ送給される。なお、第２ギヤ室Ｓ２ｂのオイルは、ファイナルリングギヤ１５の回転により常に上方へ供給されていることにより、第２ギヤ室Ｓ２ｂ側の油面は、第１ギヤ室Ｓ２ａの油面より低下する傾向にあることから、上記連通孔２２ａでは第１ギヤ室Ｓ２ａから第２ギヤ室Ｓ２ｂ側へオイルが送給される。
【００５２】
上記オイル供給路２３、２４、オイル流通路２５〜２８、空気用通路２９、３０などの開口面積は、ファイナルリングギヤ１５の回転時に、第１ギヤ室Ｓ２ａ、第２ギヤ室Ｓ２ｂ、第１モータ室Ｓ１および第２モータ室Ｓ３の各室にそれぞれバランスよくオイルが貯留されるように定められている。
【００５３】
車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態などによって、上記バランスが崩れ、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面が上昇した場合であっても、油面がロータ５ａ、５ｂに到達する前に、本発明に係るオイルレベル調整装置により、油面の上昇が抑制されるようになっている。
【００５４】
以下、オイルレベル調整装置の動作、特にそのフロート弁機構３１の動作について詳しく説明する。
【００５５】
なお、以下では、第１モータ室Ｓ１において、油面が昇降する場合のフロート弁機構３１の動作を例に挙げて説明する。第２モータ室Ｓ３において油面が昇降する場合のフロート弁機構３１の動作については、第１モータ室Ｓ１において油面が昇降する場合と動作が同様であるため、その説明は省略する。
【００５６】
オイルキャッチタンク２１からオイル供給路２３を通じて第１モータ室Ｓ１へ供給されるオイルの流量が、第１モータ室Ｓ１からオイル流通路２５、２７を通じてギヤ室Ｓ２へ還流されるオイルの流量より多くなると、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇する。
【００５７】
第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇すると、当該油面Ｘ１に浮かぶ浮体３４も上昇し、これに連動して弁体３３も上昇する。そうすると、弁体３３は、上昇に伴ってオイル供給路２３を次第に閉塞する。そして、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が所定の位置、ここでは、ロータ５ａとステータ５ｂとの間に達したとき、図４および図５に示すように、弁体３３は、第１モータ室Ｓ１側でオイル供給路２３を閉塞し、オイルキャッチタンク２１から第１モータ室Ｓ１へのオイルの供給は停止ないしは抑制される。
【００５８】
なお、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１のみが上昇し、第２モータ室Ｓ３内の油面Ｘ２が上昇していない場合は、図４および図５に示すように、第２モータ室Ｓ３内のフロート弁機構３１の弁体３３は、オイル供給路２４を開放した状態を維持する。
【００５９】
第１モータ室Ｓ１内のフロート弁機構３１の弁体３３によって、オイル供給路２３が閉塞されている間にも、第１モータ室Ｓ１からオイル流通路２５、２７を通じてギヤ室Ｓ２へオイルが還流されるため、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１は次第に低下する。この油面Ｘ１の低下に伴って、油面Ｘ１に浮かぶ浮体３４も低下し、これに連動して弁体３３も低下してオイル供給路２３を次第に開放する。そして、フロート弁機構３１は、図２および図３に示したような状態に戻る。再度、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇した場合は、フロート弁機構３１は、上記の動作を繰り返す。
【００６０】
このようにフロート弁機構３１が動作することにより、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１はある一定の範囲に調整することができ、第１モータジェネレータ５のロータ５ａの一部がオイル中に没入して、第１モータジェネレータ５にオイルの攪拌抵抗が発生してしまうことを防止することができる。勿論、第２モータ室Ｓ３内の油面Ｘ２も第２モータ室Ｓ３内のフロート弁機構３１等の動作により、ある一定の範囲に調整されるようになっている。
【００６１】
＜オイルレベル調整装置の第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置について図６〜図９を参照しつつ説明する。なお、第１の実施の形態において説明した構成と同様の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図６および図７に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置は、主に、オイルキャッチタンク２１、フロート弁機構５１、５１、隔壁Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ設けられた空気用通路２９、３０などで構成されている。
【００６３】
フロート弁機構５１は、主に、弁体３３、浮体３４、連結部材３５Ａ、支持部３６などで構成されている。弁体３３は、浮体３４の浮力が伝達されて上下動することにより空気用通路２９、３０を開閉するものである。弁体３３は、例えばゴム、樹脂、金属など種々の材料で作成することができる。なお、空気用通路２９、３０の閉塞は、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の空気圧をギヤ室Ｓ２よりある程度高くすることができればよく、空気用通路２９、３０を完全に漏れなく閉塞することまでは要求されない。
【００６４】
浮体３４、連結部材３５Ａおよび支持部３６については、第１の実施の形態で説明したものと同様のものであり、同様の機能を果たすものである。
【００６５】
上記構成を備えるフロート弁機構５１では、浮体３４は、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面高さが所定の位置より高いとき、その油面に浮かぶ浮体３４に連結されている弁体３３が第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３側から隔壁Ｌ２、Ｌ３に設けられている空気用通路２９、３０をそれぞれ閉塞するように、弁体３３および浮体３４が互いに上下方向に間隔をおいて配置されている。
【００６６】
具体的には、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面の高さがロータ５ａ、６ａに達する前に弁体３３、３３が第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３側から空気用通路２９、３０をそれぞれ閉塞するように、浮体３４と弁体３３との上下方向の間隔が定められている。つまり、そうなるように、連結部材３５Ａの長さや、連結部材３５Ａに対する浮体３４および弁体３３の固定位置などが定められている。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、何れのオイル流通路２５〜２８も、ロータ５ａ、６ａの下端より低い位置に設けられている。第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面の高さが前記所定の位置に達したときに、オイル流通路２５〜２８をオイルの中に没入させて、オイル流通路２５〜２８を通じて第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３からギヤ室Ｓ２側へ空気が流れ出ないようにするためである。
【００６８】
また、本実施の形態においては、第１モータ室Ｓ１および第２モータ室Ｓ３には、オイル供給路２３、２４、空気用通路２９、３０、オイル流通路２５〜２８以外に、ギヤ室Ｓ２と空気を出入りさせるための孔、通路は設けられていない。さらに、第１モータ室Ｓ１および第２モータ室Ｓ３には、ギヤ室Ｓ２以外の空間と空気を出入りさせるための孔、通路も有していない。
【００６９】
＜オイルレベル調整装置の作用＞
車両の速度、車両姿勢など、車両の走行状態などによって、各室に貯留されるオイルのバランスが崩れ、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面が上昇した場合であっても、油面がロータ５ａ、５ｂに到達する前に、本発明の第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置により、油面の上昇が抑制されるようになっている。
【００７０】
以下、第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置の動作、特にそのフロート弁機構５１の動作について詳しく説明する。なお、以下においては、第１モータ室Ｓ１において、油面が昇降する場合のフロート弁機構５１の動作を例に挙げて説明する。第２モータ室Ｓ３において油面が昇降場合のフロート弁機構５１の動作については、第１モータ室Ｓ１において油面が昇降する場合と動作が同様であるため、その説明は省略する。
【００７１】
オイルキャッチタンク２１からオイル供給路２３を通じて第１モータ室Ｓ１へ供給されるオイルの流量が、第１モータ室Ｓ１からオイル流通路２５、２７を通じてギヤ室Ｓ２へ還流されるオイルの流量より多くなると、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇する。
【００７２】
第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇すると、当該油面Ｘ１に浮かぶ浮体３４も上昇し、これに連動して弁体３３も上昇する。そうすると、弁体３３は、上昇に伴って空気用通路２９を次第に閉塞する。そして、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が所定の位置、ここでは、ロータ５ａとステータ５ｂとの間に達したとき、図８および図９に示すように、弁体３３は、第１モータ室Ｓ１側で空気用通路２９を閉塞する。
【００７３】
弁体３３により空気用通路２９の開口面積が絞られて閉塞される過程において、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇しつつ、オイル流通路２５、２７は、第１モータ室Ｓ１内のオイル中に没入されることから、第１モータ室Ｓ１内の空気はほぼ密閉された状態で圧縮されて行く。これに伴って、第１モータ室Ｓ１内の空気圧が上昇し、第１モータ室Ｓ１とギヤ室Ｓ２との間で内圧差が生じる。つまり、第１モータ室Ｓ１内の空気圧がギヤ室Ｓ２内の空気圧より高くなる。
【００７４】
そして、第１モータ室Ｓ１とギヤ室Ｓ２との内圧差により、オイル流通路２５、２７を通じて第１モータ室Ｓ１からギヤ室Ｓ２へオイルが流出し、あるいは流出しているオイルの流量が増加する。その結果、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１は低下する一方、ギヤ室Ｓ２内の油面Ｘ３は上昇する。第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１の低下に伴って、油面Ｘ１に浮かぶ浮体３４も低下し、これに連動して弁体３３も低下して空気用通路２９は次第に開放される。そして、フロート弁機構５１は、図６および図７に示したような状態に戻る。再度、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１が上昇した場合は、フロート弁機構５１は、上記の動作を繰り返す。
【００７５】
このようにフロート弁機構５１が動作することにより、第１モータ室Ｓ１内の油面Ｘ１は、ある一定の範囲に調整することができ、第１モータジェネレータ５のロータ５ａの一部がオイル中に没入して、第１モータジェネレータ５にオイルの攪拌抵抗が発生してしまうことを防止することができる。勿論、第２モータ室Ｓ３内の油面Ｘ２も第２モータ室Ｓ３内のフロート弁機構５１等の動作により、ある一定の範囲に調整されるようになっている。
【００７６】
以上に説明した第１および第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置によれば、オイルキャッチタンク２１からオイルが供給される供給室である第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内の油面Ｘ１、Ｘ２を適当なレベルに調整することができる。その結果、第１モータ室Ｓ１、第２モータ室Ｓ３内に貯留しているオイルの油面Ｘ１、Ｘ２の高さがモータジェネレータ５、６のロータ５ａ、６ａに達することを防止でき、ロータ５ａ、６ａによるオイル攪拌抵抗等の発生を防止することができる。
【００７７】
また、第１および第２の実施の形態に係るオイルレベル調整装置のフロート弁機構３１、５１は、少ないスペースでも設置可能であるため、ハイブリッド車両のトランスアクスルなどのように、空きスペースが少ないトランスミッションケース内でも、大きな設計変更を要することなく、設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、例えばハイブリッド車両のトランスアクスルにおけるモータ室内の油面レベルを調整するオイルレベル調整装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両用トランスアクスルを示す概念図である。
【図２】第１の実施の形態に係るトランスアクスルのギヤ室においてインプットシャフトの軸芯に対して直交した断面を示す図であって、簡略化したものである。なお、第１モータ室の油面が下降した状態を示している。
【図３】図２のＡ−Ａ断面である。但し、隔壁およびケースには肉厚を付しており、フロート弁機構の断面化は省略している。
【図４】第１の実施の形態に係るトランスアクスルのギヤ室においてインプットシャフトの軸芯に対して直交した断面を示す図であって、簡略化したものである。なお、第１モータ室の油面が上昇した状態を示している。
【図５】図４のＡ−Ａ断面である。但し、隔壁およびケースには肉厚を付しており、フロート弁機構の断面化は省略している。
【図６】第２の実施の形態に係るトランスアクスルのギヤ室においてインプットシャフトの軸芯に対して直交した断面を示す図であって、簡略化したものである。なお、第１モータ室の油面が下降した状態を示している。
【図７】図６のＡ−Ａ断面である。但し、隔壁およびケースには肉厚を付しており、フロート弁機構の断面化は省略している。
【図８】第２の実施の形態に係るトランスアクスルのギヤ室においてインプットシャフトの軸芯に対して直交した断面を示す図であって、簡略化したものである。なお、第１モータ室の油面が上昇した状態を示している。
【図９】図８のＡ−Ａ断面である。但し、隔壁およびケースには肉厚を付しており、フロート弁機構の断面化は省略している。
【符号の説明】
【００８０】
Ｓ１  第１モータ室（供給室）
Ｓ２  ギヤ室
Ｓ３  第２モータ室（供給室）
５ａ、６ａ  ロータ
１５  ファイナルリングギヤ（ギヤ）
２１  オイルキャッチタンク
２３、２４  オイル供給路
２９、３０  空気用通路
３１、５１  フロート弁機構
３３  弁体
３４  浮体
３５  連結部材
３６  支持部
【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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