(57)【要約】【課題】エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、動力源やギヤ機構を収容するケースを良好に冷却する。【解決手段】駆動軸３２に動力を出力可能なモータＭＧ２や、デファレンシャルギヤ３７を含むと共に駆動軸３２からの動力を当該デファレンシャルギヤ３７に接続されたドライブシャフト３９に伝達するギヤ機構３８と、モータＭＧ２やギヤ機構３８等を収容するケース６０とを有するトランスアクスル２０は、ケース６０から外部に突出するドライブシャフト３９と一体に回転するように当該ドライブシャフト３９に取り付けられると共に、ドライブシャフト３９の回転に伴ってケース６０に向けて送風する羽根車７０を備える。【選択図】図２
2012148633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも走行用の動力を出力可能な電動機を含む動力源と、デファレンシャルギヤを含むと共に前記動力源からの動力を該デファレンシャルギヤに接続されたドライブシャフトに伝達するギヤ機構と、前記動力源と前記ギヤ機構とを収容するケースとを有し、車両に搭載される動力出力装置において、
前記ケースから外部に突出する前記ドライブシャフトと一体に回転するように該ドライブシャフトに取り付けられると共に、前記ドライブシャフトの回転に伴って前記ケースに向けて送風する羽根車を備えることを特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記デファレンシャルギヤは、前記ケース内に前記車両の後方側にオフセットして配置されることを特徴とする動力出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動力出力装置において、
前記ケースは、前記デファレンシャルギヤの前記ドライブシャフトの軸方向における側方に位置するように形成された凹部を有し、
前記羽根車は、前記凹部内に位置するように前記ドライブシャフトに取り付けられることを特徴とする動力出力装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の動力出力装置において、
前記羽根車は、前記ドライブシャフトに着脱自在に取り付けられることを特徴とする動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも走行用の動力を出力可能な電動機を含む動力源と、デファレンシャルギヤを含むと共に動力源からの動力を当該デファレンシャルギヤに接続されたドライブシャフトに伝達するギヤ機構と、動力源とギヤ機構とを収容するケースとを有する動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用ファンモータの冷却構造として、ファンモータを収容するハウジングの端面を構成するエンド部の中央に凹部を形成すると共に当該凹部内にファンモータの回転軸に固定されたモータ冷却用のファンを配置し、かつハウジングに通風孔を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車用ファンモータの冷却構造では、ハウジングに形成された凹部内にモータ冷却用のファンを収容して当該ファンをハウジングから突出させないようにすることで装置全体の軸長の増加を抑制しつつ、当該ファンによりハウジング内に空気を滞留させないようにしてモータの冷却を促進させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９１６８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、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載される動力出力装置では、走行用の動力を出力可能なモータを含む動力源やデファレンシャルギヤを含むギヤ機構がケースの内部に収容されるが、動力源の稼働に伴ってケース全体の温度が上昇する。従って、この種の動力出力装置では、動力源やギヤ機構を収容するケースをも冷却する必要があるが、ケースの冷却に伴うエネルギー効率の低下やコストアップをできるだけ抑制する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の動力出力装置は、エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、動力源やギヤ機構を収容するケースを良好に冷却することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の動力出力装置は、
少なくとも走行用の動力を出力可能な電動機を含む動力源と、デファレンシャルギヤを含むと共に前記動力源からの動力を該デファレンシャルギヤに接続されたドライブシャフトに伝達するギヤ機構と、前記動力源と前記ギヤ機構とを収容するケースとを有し、車両に搭載される動力出力装置において、
前記ケースから外部に突出する前記ドライブシャフトと一体に回転するように該ドライブシャフトに取り付けられると共に、前記ドライブシャフトの回転に伴って前記ケースに向けて送風する羽根車を備えることを特徴とする。
【０００８】
この動力出力装置は、ケースから外部に突出するドライブシャフトと一体に回転するように当該ドライブシャフトに取り付けられると共に、ドライブシャフトの回転に伴ってケースに向けて送風する羽根車を備える。これにより、羽根車を回転駆動する駆動源を追加したり、動力出力装置に対して設けられる例えば冷却媒体を用いた冷却手段を増強させたりすることなく、エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、動力源やギヤ機構を収容するケースを良好に冷却することが可能となる。
【０００９】
また、前記デファレンシャルギヤは、前記ケース内に前記車両の後方側にオフセットして配置されてもよい。すなわち、車両が前進走行している際に動力出力装置のケースは車両前方からの外気により冷却されるが、当該ケースの車両後方側の部分は車両前方からの外気が当たりにくく温度上昇しがちとなる。従って、デファレンシャルギヤがケース内に車両の後方側にオフセットして配置されている場合、羽根車をドライブシャフトと一体に回転するように当該ドライブシャフトに取り付ければ、羽根車により送風してケースの車両後方側の部分に外気を当てることができる。これにより、エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、動力源やギヤ機構を収容するケース全体を良好に冷却することが可能となる。
【００１０】
更に、前記ケースは、前記デファレンシャルギヤの前記ドライブシャフトの軸方向における側方に位置するように形成された凹部を有してもよく、前記羽根車は、前記凹部内に位置するように前記ドライブシャフトに取り付けられてもよい。すなわち、動力源やギヤ機構を収容するケースには、ケース内部に潤滑冷却媒体を貯留させたり、動力出力装置の搭載性を向上させたりする関係上、デファレンシャルギヤのドライブシャフトの軸方向における側方に凹部が形成されがちである。従って、このような凹部がケースに形成されている場合には、当該凹部内に位置するように羽根車をドライブシャフトに取り付ければ、ドライブシャフトと共に回転する羽根車からの空気により、凹部内で空気が滞ってしまうことを抑制すると共に当該凹部周辺に空気の流れを形成し、それによりケースの凹部周辺を良好に冷却することが可能となる。更に、このような凹部内に羽根車を配置することを装置全体のサイズアップを抑制することができる。
【００１１】
また、前記羽根車は、前記ドライブシャフトに着脱自在に取り付けられるものであってもよい。これにより、動力出力装置が搭載される車種に応じて羽根車を変更したり、車両の使用環境や個体差等に応じて事後的に羽根車を変更したり、羽根車を備えていない動力出力装置に羽根車を後付したりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係る動力出力装置としてのトランスアクスル２０を搭載したハイブリッド自動車１０の概略構成図である。
【図２】トランスアクスル２０を示す模式図である。
【図３】車両後方からみたトランスアクスル２０の要部を示す模式図である。
【図４】羽根車７０を示す模式図である。
【図５】羽根車７０を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る動力出力装置としてのトランスアクスル２０を搭載したハイブリッド自動車１０の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車１０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン１２と、エンジン１２と駆動輪４０ａおよび４０ｂとに接続され、エンジン１２からの動力を無段階に変速して駆動輪４０ａおよび４０ｂに伝達可能であると共にモータＭＧ２から駆動軸３２すなわち駆動輪４０ａおよび４０ｂに対して動力を出力することができるトランスアクスル２０を備える。トランスアクスル２０は、エンジン１２に接続された状態でハイブリッド自動車１０のエンジンルーム内に配置される。
【００１５】
トランスアクスル２０は、主として発電機として機能する例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されると共に駆動軸３２に動力を入出力可能なモータＭＧ２と、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ、エンジン１２のクランクシャフト１６にダンパ１８を介して接続されるプラネタリキャリアおよび駆動軸３２に接続されるリングギヤを有するプラネタリギヤ３０と、駆動軸３２に固定されたギヤや外周に固定されたファイナルギヤ３６を有するデファレンシャルギヤ３７を含むギヤ機構３８と、デファレンシャルギヤ３７に接続されると共に駆動輪４０ａ，４０ｂに連結されるドライブシャフト３９とを含む。モータＭＧ１およびＭＧ２は、それぞれインバータ４１または４２を介して例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と接続されており、インバータ４１または４２を介してバッテリ５０と電力をやり取りする。また、トランスアクスル２０に対しては、モータＭＧ１およびＭＧ２やインバータ４１および４２等を冷却するための図示しないハイブリッド冷却系統が設けられている。当該ハイブリッド冷却系統は、ＬＬＦ（ロングライフクーラント）といった冷却媒体をモータＭＧ１，ＭＧ２等の周囲に設けられた冷媒通路（ウォータージャケット）へと圧送する電動冷媒ポンプと、実施例では図示しないエンジン冷却系統と共用されるラジエータとを含むものである。
【００１６】
図２は、トランスアクスル２０を示す模式図であり、図３は、車両後方からみたトランスアクスル２０の要部を示す模式図である。これらの図面に示すように、動力源としてのモータＭＧ１，ＭＧ２やプラネタリギヤ３０、デファレンシャルギヤ３７を含むギヤ機構３８は、一体化されてケース６０の内部に収容される。また、実施例において、ギヤ機構３８のデファレンシャルギヤ３７は、トランスアクスル２０の車載時にハイブリッド自動車１０の後方側に位置するようにケース６０内にオフセットして配置される。そして、デファレンシャルギヤ３７には、ケース６０から外部かつ両側に突出するようにドライブシャフト３９が接続される。また、実施例のケース６０には、デファレンシャルギヤ３７のドライブシャフト３９の軸方向における側方（図３中の左側）かつ車両下方側（地面側）に位置するように凹部６０ａが形成されている。凹部６０ａは、トランスアクスル２０のハイブリッド自動車１０への搭載性を悪化させることなくファイナルギヤ３６の周辺（下部）に潤滑冷却媒体としての作動油（ＡＴＦ）を貯留させるオイル溜めを確保するために形成されるものである。そして、ハイブリッド自動車１０の走行中、当該オイル溜めに貯留された作動油は、ファイナルギヤ３６により掻き上げられて予め定められた潤滑冷却対象部へと供給される。
【００１７】
更に、実施例のハイブリッド自動車１０に搭載されるトランスアクスル２０では、ケース６０から凹部６０ａ側に突出するドライブシャフト３９に対して当該凹部６０ａ内に位置すると共に当該ドライブシャフト３９と一体に回転するように羽根車７０が取り付けられている。図４は、羽根車７０を示す模式図である。同図に示すように、羽根車７０は、ドライブシャフト３９に対して着脱自在に取り付けられる概ね円環状の取付部７１と、取付部７１の外周に等間隔に固定された複数（実施例では６枚）の羽根７２とからなるものである。実施例の取付部７１は、図５に示すように、図中上部を基点として図中下部を開くことができるように構成されており、取付部７１の図中下側の２つの遊端部７１ａ，７１ｂは、ドライブシャフト３９の外周に装着された後にボルトおよびナットにより連結されると共に、ドライブシャフト３９に固定される。そして、実施例において、羽根車７０は、ハイブリッド自動車１０が前進走行する際にドライブシャフト３９と一体に回転することでケース６０（デファレンシャルギヤ３７の側方）に空気を送るようにドライブシャフト３９に固定される。
【００１８】
上述のように構成されたトランスアクスル２０を搭載したハイブリッド自動車１０の走行中等においてモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されると、モータＭＧ１，ＭＧ２の発熱に伴いケース６０全体の温度が上昇する。また、ハイブリッド自動車１０の走行中（前進走行中）には、トランスアクスル２０のケース６０は、車両前方からエンジンルーム内に取り込まれた外気（走行風）により冷却されるが、当該ケース６０の車両後方側の部分は車両前方からの外気が当たりにくく温度上昇しがちとなる。特に、車両後方側かつ車両下方側に凹部６０ａを有する実施例のケース６０では、凹部６０ａ内で空気が滞ってしまうことにより、凹部６０ａの周辺のケース６０の温度が上昇しやすい。これに対して、実施例のトランスアクスル２０では、ドライブシャフト３９に対して凹部６０ａ内に位置すると共に当該ドライブシャフト３９と一体に回転するように羽根車７０が取り付けられており、当該羽根車７０は、図３に示すように、ハイブリッド自動車１０が前進走行する際にケース６０に向けて送風する。これにより、凹部６０ａ内で空気が滞ってしまうことを抑制すると共にケース６０の凹部周辺に空気の流れを形成することができるので、ケース６０の凹部６０ａ周辺すなわち当該ケース６０の全体を良好に冷却することが可能となる。
【００１９】
以上説明したように、実施例のトランスアクスル２０は、ケース６０から外部に突出するドライブシャフト３９と一体に回転するように当該ドライブシャフト３９に取り付けられると共に、ドライブシャフト３９の回転に伴ってケース６０に向けて送風する羽根車７０を備える。これにより、羽根車７０を回転駆動する駆動源を追加したり、トランスアクスル２０に対して設けられるＬＬＦを用いたハイブリッド冷却系統の冷却性能を増強させたりすることなく、エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、モータＭＧ１，ＭＧ２やプラネタリギヤ３０、ギヤ機構３８等を収容するケース６０を良好に冷却することが可能となる。
【００２０】
また、上記実施例のトランスアクスル２０のように、デファレンシャルギヤ３７がケース６０内に車両後方側にオフセットして配置されている場合、デファレンシャルギヤ３７が配置されるケース６０の車両後方側の部分は、車両前方からの走行風により冷却される車両前方側の部分に比べて温度上昇しがちとなるが、羽根車７０をドライブシャフト３９と一体に回転するように当該ドライブシャフト３９に取り付ければ、羽根車７０により送風してケース６０の車両後方側の部分に外気を当てることができる。これにより、エネルギー効率の低下やコストアップを抑制しながら、モータＭＧ１，ＭＧ２やプラネタリギヤ３０、ギヤ機構３８等を収容するケース６０を良好に冷却することが可能となる。
【００２１】
更に、上記実施例のトランスアクスル２０のように、トランスアクスル２０のハイブリッド自動車１０への搭載性を悪化させることなくファイナルギヤ３６の周辺に潤滑冷却媒体としての作動油（ＡＴＦ）を貯留させるオイル溜めを確保するために凹部６０ａがケース６０に形成されている場合、当該凹部６０ａ内に位置するように羽根車７０をドライブシャフト３９に取り付ければ、ドライブシャフト３９と共に回転する羽根車７０からの空気により、凹部６０ａ内で空気が滞ってしまうことを抑制すると共に当該凹部６０ａの周辺に空気の流れを形成し、それによりケース６０の凹部６０ａの周辺を良好に冷却することが可能となる。また、凹部６０ａ内に羽根車７０を配置することをトランスアクスル２０全体のサイズアップを抑制することができる。
【００２２】
そして、上記実施例の羽根車７０は、ドライブシャフト３９に着脱自在に取り付けられるものである。従って、トランスアクスル２０が搭載される車種に応じて羽根車７０を変更したり、ハイブリッド自動車１０の使用環境や個体差等に応じて事後的に羽根車７０を変更したり、羽根車を備えていないトランスアクスル２０に羽根車７０を後付したりすることが可能となる。
【００２３】
なお、上記実施例のトランスアクスル２０は、２体のモータとプラネタリギヤとを含む、ハイブリッド自動車用の動力出力装置として構成されたが、本発明の動力出力装置は、これに限られるものではない。すなわち、本発明の動力出力装置は、走行用の動力や回生制動力を出力可能な電動機と当該電動機からの動力をデファレンシャルギヤに接続されたドライブシャフトに伝達するギヤ機構とを含む電気自動車用のトランスアクスルとして構成されてもよい。また、モータＭＧ１およびＭＧ２やインバータ４１および４２等は、ケース６０内に貯留される作動油（ＡＴＦ）を用いた油冷式の冷却ユニットや走行風等を用いて空冷式の冷却ユニットにより冷却されてもよい。更に、油冷式の冷却ユニットは、オイルクーラーを含むものであってもよい。
【００２４】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例では、少なくとも走行用の動力を出力可能なモータＭＧ２、モータＭＧ１およびプラネタリギヤ３０が「動力源」に相当し、デファレンシャルギヤ３７を含むと共に駆動軸３２からの動力をデファレンシャルギヤ３７に接続されたドライブシャフト３９に伝達するギヤ機構３８が「ギヤ機構」に相当し、モータＭＧ１およびモータＭＧ２、プラネタリギヤ３０、ギヤ機構３８等を収容するケース６０が「ケース」に相当し、トランスアクスル２０が「動力出力装置」に相当し、ケース６０から外部に突出するドライブシャフト３９と一体に回転するようにドライブシャフト３９に取り付けられると共に、ドライブシャフト３９の回転に伴ってケース６０に向けて送風する羽根車７０が「羽根車」に相当する。ただし、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００２５】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、少なくとも走行用の動力を出力可能な電動機を含む動力源を有する動力出力装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ハイブリッド自動車、１２  エンジン、１６  クランクシャフト、１８  ダンパ、２０  トランスアクスル（動力出力装置）、３０  プラネタリギヤ、３２  駆動軸、３６  ファイナルギヤ、３７  デファレンシャルギヤ、３８  ギヤ機構、３９  ドライブシャフト、４０ａ，４０ｂ  駆動輪、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、６０  ケース、６０ａ  凹部、７０  羽根車、７１  取付部、７１ａ，７１ｂ  遊端部、７２  羽根、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2012148633.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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