(57)【要約】【課題】  潤滑油を駆動装置の必要な部位により適切に供給する。【解決手段】  モータのモータシャフト４８に取り付けられたカウンタードライブギヤ７１と、カウンタードライブギヤ７１に噛合されモータシャフト４８と車軸に連結された差動歯車とを接続するカウンターシャフトに取り付けられたカウンタードリブンギヤとをヘリカルギヤにより構成し、ケース５０の底部にカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤとの噛み合い部が浸漬されるよう潤滑油を貯留し、噛み合い部からケース５０の内壁に向けた部位にケース５０の上部に配置されたキャッチタンク５２へ至るガイド通路５４を設ける。これにより、車両の走行に伴ってカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤとの噛み合い部からガイド通路５４を介して掻き上げられた潤滑油をキャッチタンク５２に貯留でき、この潤滑油を用いて重力により必要な部位に供給することができる。【選択図】        図６
2007032797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され、前記車軸を駆動する駆動装置であって、
動力を出力可能な動力手段と、
所定のねじれ角を有するヘリカルギヤの噛み合いを少なくとも一部に用いて前記車軸と前記動力手段の回転軸とを機械的に接続するギヤ機構と、
前記駆動装置の下部に形成され少なくとも前記ヘリカルギヤの噛み合い部が浸漬されるよう液状媒体を貯留する下部貯留部と、前記駆動装置の上部に形成され液状媒体を貯留する上部貯留部と、前記ヘリカルギヤの回転に伴って歯すじのねじれによって軸方向に送り出された液状媒体を前記上部貯留部へガイドするガイド部とを有し、前記上部貯留部に貯留されている液状媒体を重力により前記駆動装置の所定部位に供給する液状媒体供給手段と、
を備える駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置であって、
前記ヘリカルギヤは、前記駆動装置のケースの内壁に向けて液状媒体が送り出されるよう配置されてなり、
前記ガイド部は、前記ケースの内壁に形成され、前記送り出された液状媒体の方向を変更して前記上部貯留手段へガイドする
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記ギヤ機構は、前記下部貯留部に貯留されている液状媒体に少なくとも一部が浸漬され、前記ヘリカルギヤとは異なる回転数で回転する第２のギヤを有し、
前記上部貯留部は、更に前記第２のギヤによって掻き上げられた液状媒体を貯留する
駆動装置。
【請求項４】
前記第２のギヤは、差動歯車である請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記動力手段は、回転電機である請求項１ないし４いずれか記載の駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の駆動装置を搭載する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され前記車軸を駆動する駆動装置およびこれを搭載する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、オイル溜まりのオイルを差動装置のドリブンギヤにより掻き上げて上部に形成されたキャッチタンクに貯留するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置では、キャッチタンクに貯留されているオイルをメインシャフトおよびモータシャフト内部に形成された油路を介してモータに供給すると共にモータ室内のオイルをカウンターシャフト内部に形成された油路を介して減速機の各部へ供給することにより、モータの冷却と減速機の潤滑とを行なうと共に上部のキャッチタンクにオイルを貯留することによりオイル溜まりの油面を低下させて差動装置の攪拌抵抗の低下を図っている。
【特許文献１】特開２００４−１８０４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の駆動装置では、車速が比較的低いときには差動装置のドリブンギヤの回転数も低いものとなるから、十分なオイルをキャッチタンクに掻き上げることができない場合がある。この場合、キャッチタンクに十分なオイルを貯留させることができないから、冷却性能や潤滑性能が低下し、また、オイル溜まりの油面はなかなか低下しないから、差動装置の攪拌抵抗が増大して装置のエネルギ損失が大きくなってしまう。差動装置を大型化すればよいが、車両の限られたスペースに搭載することを考えると不向きなものとなる。
【０００４】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され車軸を駆動する駆動装置において、液状媒体を装置の必要な部位により適切に供給することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され車軸を駆動する駆動装置において、下部貯留部に貯留されている液状媒体を迅速に上部貯留部に貯留させてギヤ機構の攪拌抵抗を低減させることを目的の一つとする。さらに、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され車軸を駆動する駆動装置において、装置のエネルギ損失を低減させることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の駆動装置は、
車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され、前記車軸を駆動する駆動装置であって、
動力を出力可能な動力手段と、
所定のねじれ角を有するヘリカルギヤの噛み合いを少なくとも一部に用いて前記車軸と前記動力手段の回転軸とを機械的に接続するギヤ機構と、
前記駆動装置の下部に形成され少なくとも前記ヘリカルギヤの噛み合い部が浸漬されるよう液状媒体を貯留する下部貯留部と、前記駆動装置の上部に形成され液状媒体を貯留する上部貯留部と、前記ヘリカルギヤの回転に伴って歯すじのねじれによって軸方向に送り出された液状媒体を前記上部貯留部へガイドするガイド部とを有し、前記上部貯留部に貯留されている液状媒体を重力により前記駆動装置の所定部位に供給する液状媒体供給手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の駆動装置では、下部貯留部に貯留されている液状媒体を、所定のねじれ角を有するヘリカルギヤの回転に伴って歯すじのねじれによって噛み合い部から軸方向に送り出してガイド部を介して上部貯留部に貯留させ、上部貯留部に貯留された液状媒体を重力により駆動装置の所定部位に供給する。したがって、ヘリカルギヤを用いて液状媒体を装置の必要な部位により適切に供給することができる。ここで、「液状媒体」には、潤滑油が含まれる。また、「動力手段」は、回転電機であるものとすることもできる。
【０００８】
こうした本発明の駆動装置において、前記ヘリカルギヤは、前記駆動装置のケースの内壁に向けて液状媒体が送り出されるよう配置されてなり、前記ガイド部は、前記ケースの内壁に形成され、前記送り出された液状媒体の方向を変更して前記上部貯留手段へガイドするものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成で液状媒体を装置の必要な部位に供給することができる。
【０００９】
また、本発明の駆動装置において、前記ギヤ機構は、前記下部貯留部に貯留されている液状媒体に少なくとも一部が浸漬され前記ヘリカルギヤとは異なる回転数で回転する第２のギヤを有し、前記上部貯留部は、前記第２のギヤによって掻き上げられた液状媒体を貯留するものとすることもできる。こうすれば、車速に拘わらずより迅速に下部貯留部の液面を下げることができるから、ギヤ機構の撹拌抵抗を小さくすることができる。この結果、装置のエネルギ損失を低減することができる。ここで、第２のギヤは、差動歯車であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置、即ち、基本的には、車軸に動力を出力して走行する自動車に搭載され、前記車軸を駆動する駆動装置であって、動力を出力可能な動力手段と、所定のねじれ角を有するヘリカルギヤの噛み合いを少なくとも一部に用いて前記車軸と前記動力手段の回転軸とを機械的に接続するギヤ機構と、前記駆動装置の下部に形成され少なくとも前記ヘリカルギヤの噛み合い部が浸漬されるよう液状媒体を貯留する下部貯留部と前記駆動装置の上部に形成され液状媒体を貯留する上部貯留部と前記ヘリカルギヤの回転に伴って歯すじのねじれによって軸方向に送り出された液状媒体を前記上部貯留部へガイドするガイド部とを有し前記上部貯留部に貯留されている液状媒体を重力により前記駆動装置の所定部位に供給する液状媒体供給手段と、を備える駆動装置を搭載することを要旨とする。
【００１１】
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、ヘリカルギヤを用いて液状媒体を装置の必要な部位により適切に供給することができる効果や簡易な構成で液状媒体を装置の必要な部位に供給することができる効果、装置のエネルギ損失を低減することができる効果などを奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の一実施形態としての駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、前輪６３ａ，６３ｂを駆動する前輪駆動系と、後輪６５ａ，６５ｂを駆動する実施例の駆動装置としての後輪駆動系とを備える。
【００１４】
前輪駆動系は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を支持するキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２にリングギヤ軸３２ａおよび減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａに接続されると共に前輪６３ａ，６３ｂの前軸６４ａ，６４ｂに接続されたデファレンシャルギヤを含むギヤ機構６０とを備え、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２からリングギヤ軸３２ａに出力される動力を減速して前軸６４ａ，６４ｂに出力することにより前輪６３ａ，６３ｂを駆動する。モータＭＧ１，ＭＧ２は、実施例では、外表面に永久磁石が貼り付けれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知のＰＭ型のシンクロナスモータとして構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ４０と電力をやり取りする。
【００１５】
後輪駆動系は、モータＭＧ３と、モータＭＧ３のモータシャフト４８に接続されると共に後輪６５ａ，６５ｂの後軸６６ａ，６６ｂに接続されたデファレンシャルギヤ７５を含むギヤ機構７０とを備え、モータＭＧ３からの動力を減速して後軸６６ａ，６６ｂに伝達することにより後輪６５ａ，６５ｂを駆動する。モータＭＧ３は、実施例では、突極が形成されたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備えるシンクロナスリラクタンスモータとして構成されおり、インバータ４３を介してバッテリ４０と電力をやり取りする。ギヤ機構７０は、モータＭＧ３のロータ４４に接続されたモータシャフト４８の端部に取り付けられたカウンタードライブギヤ７１と、カウンターシャフト７２の端部に取り付けられカウンタードライブギヤ７１に噛合するカウンタードリブンギヤ７３と、カウンターシャフト７２の反対側の端部に取り付けられたデファレンシャルピニオンギヤ７４と、デファレンシャルピニオンギヤ７４に噛合するデファレンシャルリングギヤ７５ａや後軸６６ａ，６６ｂに接続されたサイドギヤ７５ｂやピニオンギヤ７５ｃからなるデファレンシャルギヤ７５とを備える。カウンタードライブギヤ７１やカウンタードリブンギヤ７３，デファレンシャルピニオンギヤ７４，デファレンシャルリングギヤ７５ａは、減速ギヤとして機能する。図２に、後輪駆動系を図１中Ａ方向から見たときの外観を示す。
【００１６】
次に、後輪駆動系が備える潤滑機構について説明する。図３は、図２の内部の様子を示す説明図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。潤滑機構は、図３および図４に示すように、モータＭＧ３やギヤ機構７０を収納すると共に底部にデファレンシャルギヤ７５のデファレンシャルリングギヤ７５ａの一部とカウンタードライブギヤ７１およびカウンタードリブンギヤ７３の噛み合い部とが浸漬されるよう潤滑油を貯留するケース５０と、ケース５０の上部に配置されて潤滑油を一時的に貯留するキャッチタンク５２とを備え、キャッチタンク５２に貯留された潤滑油を重力によりモータシャフト４８を回転可能に支持する複数のベアリング８１〜８３やカウンターシャフト７２を回転可能に支持する複数のベアリング８４，８５などの必要部位に供給可能に構成されている。
【００１７】
キャッチタンク５２は、図３に示すように、カウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３の上部に配置され、デファレンシャルギヤ７５のデファレンシャルリングギヤ７５ａの上部に整合する位置に開口部５２ａを有しており、デファレンシャルリングギヤ７５ａによって掻き上げられ開口部５２ａを介して導入された潤滑油を一時的に貯留する。また、図４に示すように、キャッチタンク５２の底部には、モータシャフト４８の図中右端を支持するベアリング８１に至る油路５６が形成されている。モータシャフト４８は、中空のシャフトとして構成されており、その内部には油路５６に接続すると共にモータシャフト４８の図中左端を支持するベアリング８２に至る油路４８ａが形成されている。また、モータシャフト４８には、内部に形成された油路４８ａからベアリング８３に至る貫通孔４８ｂが形成されている。また、キャッチタンク５２の底部には、カウンターシャフト７２を図中右端で支持するベアリング８４に至る図示しない油路も形成されている。カウンターシャフト７２は、中空のシャフトとして構成されており、内部にはベアリング８４に至る油路に接続すると共にカウンターシャフト７２を図中左端で支持するベアリング８５へ至る油路７２ａが形成されている。
【００１８】
図５は、カウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合いの様子を示す説明図であり、図６は、図２のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。カウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３は、図５に示すように、共にヘリカルギヤとして構成されており、モータシャフト４８とカウンターシャフト７２との動力の伝達を行なうと共に両ギヤの噛み合い部が潤滑油に浸漬されている状態で噛み合い部から潤滑油がケース５０の内壁に向けて軸方向に勢いよく掻き出されるようそのねじれ角が調整されている。また、図６に示すように、ケース５０には、カウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合い部に整合する部位にその上部に配置されたキャッチタンク５２に至るガイド通路５４が形成されている。
【００１９】
こうして構成された潤滑機構の潤滑動作について説明する。ハイブリッド自動車２０が走行しているときには後輪６５ａ，６５ｂが駆動され、これに伴ってカウンタードライブギヤ７１やカウンタードリブンギヤ７３，デファレンシャルリングギヤ７５ａが回転する。これにより、ケース５０の底部に貯留されている潤滑油はカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合い部によって掻き出されガイド通路５４を介してキャッチタンク５２に貯留されると共にデファレンシャルリングギヤ７５ａによって掻き上げられてキャッチタンク５２に貯留される。ギヤ機構３０は、減速機構として機能するから、ハイブリッド自動車２０が走行しているときのカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３の回転数はデファレンシャルリングギヤ７５ａの回転数に比して高くなる。したがって、車速が比較的低くデファレンシャルリングギヤ７５ａによっては十分な潤滑油をキャッチタンク５２に掻き上げられないときでもカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合い部からの掻き出しによってケース５０の底部に貯留される潤滑油を素早くキャッチタンク５２に貯留させることができ、ケース５０の底部の潤滑油の液面を迅速に低下させることができる。この結果、ギヤ機構３０の攪拌抵抗は低減される。キャッチタンク５２に貯留された潤滑油は、重力により油路５６，４８ａ、７２ａや貫通孔４８ｂなどを介してベアリング８１〜８５に供給される。これにより、ベアリング８１〜８５は潤滑される。ベアリング８１〜８５に供給された後に滴下した潤滑油は、再びカウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合い部とデファレンシャルリングギヤ７５ａとにより掻き上げられてキャッチタンク５２に貯留される。
【００２０】
以上説明した実施例の駆動装置によれば、ハイブリッド自動車２０が走行しているときに、ケース５０の底部に貯留されている潤滑油を、所定のねじれ角をもつヘリカルギヤとして構成されたドライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合い部によって掻き上げると共にデファレンシャルリングギヤ７５ａによって掻き上げてキャッチタンク５２に貯留させ、キャッチタンク５２に貯留された潤滑油を用いて重力によりベアリング８１〜８５に供給するから、ケース５０の底部に貯留される潤滑油の液面を迅速に低下させてギヤ機構７０の攪拌抵抗を低減させながらベアリング８１〜８５の潤滑をより確実に行なうことができる。この結果、駆動装置のエネルギ損失を低減させながら必要部位の潤滑を確保することができる。しかも、デファレンシャルリングギヤ７５ａよりも高い回転数で回転するカウンタードライブギヤ７１およびカウンタードリブンギヤ７３の噛み合い部によって潤滑油を掻き上げるから、車速が比較的低いときであっても十分な量の潤滑油を掻き上げることができる。
【００２１】
実施例の駆動装置では、ケース５０の底部に貯留されている潤滑油をデファレンシャルリングギヤ７５ａによってキャッチタンク５２に掻き上げるものとしたが、必ずしもデファレンシャルリングギヤ７５ａによる潤滑油の掻き上げを行う必要はなく、他のギヤによって潤滑油を掻き上げるものとしてもよい。
【００２２】
実施例の駆動装置では、後輪６５ａ，６５ｂを駆動するものとしたが、前輪６３ａ，６３ｂを駆動するものとしてもよい。
【００２３】
実施例の駆動装置では、モータＭＧ３からの動力により後輪６５ａ，６５ｂを駆動するものとしたが、エンジンなどの他の動力装置からの動力により後輪６５ａ，６５ｂを駆動するものとしてもよい。
【００２４】
実施例の駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車２０では、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２からの動力により前輪６３ａ，６３ｂを駆動するものとしたが、エンジンのみからの動力やモータのみからの動力などの他の動力装置からの動力により前輪６３ａ，６３ｂを駆動するものとしてもよい。
【００２５】
実施例の駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車２０では、４輪駆動が可能な自動車に適用するものとしたが、２輪駆動の自動車に適用するものとしてもよい。
【００２６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態としての駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】後輪駆動系を図１のＡ方向から見たときの外観を示す外観図である。
【図３】図２の内部の様子を示す説明図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】カウンタードライブギヤ７１とカウンタードリブンギヤ７３との噛み合いの様子を示す説明図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  バッテリ、４１〜４３  インバータ、４４  ロータ、４６  ステータ、４８  モータシャフト、４８ａ  油路、４８ｂ  貫通孔、５０  ケース、５２  キャッチタンク、５４  ガイド通路、５６  油路、６０  ギヤ機構、６３ａ，６３ｂ  前輪、６４ａ，６４ｂ  前軸、６５ａ，６５ｂ  後輪、６６ａ，６６ｂ  後軸、７０  ギヤ機構、７１  カウンタードライブギヤ、７２  カウンターシャフト、７２ａ  油路、７３  カウンタードリブンギヤ、７４  デファレンシャルピニオンギヤ、７５  デファレンシャルギヤ、７５ａ  デファレンシャルリングギヤ、７５ｂ  サイドギヤ、７５ｃ  ピニオンギヤ、８１〜８５  ベアリング、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ３  モータ。
【図１】
2007032797.tif 000003
【図２】
2007032797.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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