(57)【要約】【課題】ブリーザ吹きを確実に防止できる動力伝達装置を提供することを目的とする。【解決手段】ハウジング６の内部に収容した回転部材を介して動力を伝達するとともに、その回転部材によって潤滑油を掻き上げるように構成された動力伝達装置において、前記回転部材として、前記ハウジング６の内部での最外周部分の周速が相対的に高速になる高回転部材４Ｒと、前記ハウジング６の内部での最外周部分の周速が相対的に低速になる低回転部材Ｃ２，Ｒ２との少なくとも二つの部材を備えるとともに、前記ハウジング６の内部と外部とを連通させるブリーザ３０が、前記高回転部材よりも前記低回転部材に近い箇所１８に設けられている。【選択図】図１
2009036326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に収容した回転部材を介して動力を伝達するとともに、その回転部材によって潤滑油を掻き上げるように構成された動力伝達装置において、
前記回転部材として、前記ハウジングの内部での最外周部分の周速が相対的に高速になる高回転部材と、前記ハウジングの内部での最外周部分の周速が相対的に低速になる低回転部材との少なくとも二つの部材を備えるとともに、
前記ハウジングの内部と外部とを連通させるブリーザが、前記高回転部材よりも前記低回転部材に近い箇所に設けられている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記ハウジングの内部に、前記高回転部材と低回転部材とを個別に収容するように区画され、かつ互いに連通された複数の収容部が形成され、
前記ブリーザは、前記低回転部材を収容している前記収容部に設けられている
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記回転部材は、発電機能のある電動機と、内燃機関から入力された動力を前記電動機と出力部材側とに分割して伝達する差動機能のある動力分割機構と、前記電動機から電力が供給されて回転する他の電動機と、該他の電動機が出力した動力を変速して前記出力部材側に伝達する変速機構とを含み、
前記ブリーザは、前記変速機構が収容されている収容部に設けられている
請求項２に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド駆動装置や変速機などの動力伝達装置に関し、特に歯車や電動機などの回転部材を介して動力を伝達するとともに、その回転部材が潤滑油を掻き上げるように構成された動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用のハイブリッド駆動装置や変速機は、電動機や歯車などの回転部材を備え、それらの回転部材を介して動力を伝達するように構成されているので、摩擦摺動する箇所が多数あり、そのために潤滑を必要としている。また特にハイブリッド駆動装置では、電動機におけるジュール損で発熱するから、その冷却のために潤滑油を必要としている。そして、この潤滑や冷却のための潤滑油の蒸発や駆動装置内の空気の膨張などによって内部圧力が上昇するので、駆動装置のハウジングに、その内部の圧力変化を抑制するためのブリーザが設けられている。
【０００３】
電気モータを動力源としたトランスアクスルであってブリーザを設けた例が特許文献１に記載されている。その構成を簡単に説明すると、ハウジングには電気モータが収容されるとともに、これとは区画された部分に差動装置と変速装置とが収容されている。そして、これら電気モータと差動装置および変速装置を収容している部分とが連通され、かつ電気モータと前記収容部分とのいずれかにブリーザが設けられている。
【０００４】
すなわち、上記の特許文献１に記載された構成は、潤滑油が封入されているハウジングの内部、すなわち電気モータの部分と差動装置および変速装置が収容されている部分とを、貫通孔によって連通させて同一圧力とし、それに伴っていずれか一方の部分にブリーザを設けた構成である。しかしながら、トランスアクスルには動力が入力されて電気モータや歯車などが回転しており、しかも可及的に小型化するために各構成部材の間隔が狭く、さらには複雑な形状および配置になっているので、上記の各収容部分の全体が常時、同一圧力になることはなく、高圧部分と相対的に低圧の部分とが偏在する。そのために、特許文献１に記載されているように、貫通孔で各収容部分を連通させたとしても、高速回転する部材の近傍に高圧部分が生じ、ここにブリーザが設けられていると、撹拌された潤滑油がブリーザから吹き出す可能性があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、ブリーザから潤滑油が吹き出ることを防止もしくは抑制することのできる動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ハウジングの内部に収容した回転部材を介して動力を伝達するとともに、その回転部材によって潤滑油を掻き上げるように構成された動力伝達装置において、前記回転部材として、前記ハウジングの内部での最外周部分の周速が相対的に高速になる高回転部材と、前記ハウジングの内部での最外周部分の周速が相対的に低速になる低回転部材との少なくとも二つの部材を備えるとともに、前記ハウジングの内部と外部とを連通させるブリーザが、前記高回転部材よりも前記低回転部材に近い箇所に設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明は、上記の構成に加えて、前記ハウジングの内部に、前記高回転部材と低回転部材とを個別に収容するように区画され、かつ互いに連通された複数の収容部が形成され、前記ブリーザは、前記低回転部材を収容している前記収容部に設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、この発明は、この構成に加えて、前記回転部材は、発電機能のある電動機と、内燃機関から入力された動力を前記電動機と出力部材側とに分割して伝達する差動機能のある動力分割機構と、前記電動機から電力が供給されて回転する他の電動機と、該他の電動機が出力した動力を変速して前記出力部材側に伝達する変速機構とを含み、前記ブリーザは、前記変速機構が収容されている収容部に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の動力伝達装置においては、高回転部材の周速が速いので潤滑油の撹拌の度合いが大きく、したがって高回転部材の近傍では潤滑油の飛散が相対的に激しく、また泡が発生しやすい。これに対し低回転部材の近傍では、潤滑油の飛散や泡の発生の度合いが相対的に低い。そして、その高回転部材よりも低回転部材に近い箇所にブリーザが配置されているので、ブリーザに対する潤滑油の付着量あるいは油膜の発生量が少なくなり、あるいはブリーザの近傍での圧力が特に高くなることが抑制され、そのためハウジングの内部の圧力が高くなった場合であっても、ブリーザから潤滑油が吹き出すことを防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明に係る動力伝達装置は、車両に搭載するように構成されており、ハイブリッド駆動装置や自動変速機あるいは手動変速機などその例である。したがってこの発明における回転部材は、電動機のロータや歯車あるいは回転軸、クラッチやブレーキの係合機構における回転ドラム、歯車や回転軸と係合機構とを連結する連結ドラムなどを含む。これらの回転部材は適宜の軸受によって回転自在に支持されているので、その軸受部分で不可避的な摺動が生じ、また歯車では噛み合っている歯面で摺動が生じるので、これらの摺動部分に潤滑油を供給する必要がある。また、電動機はジュール損による発熱があるので、冷却のために潤滑油を供給することが好ましい。その潤滑油の供給の手段として、掻き上げ潤滑が採用されている。これは、上述したいずれかの回転部材の下方に油溜めを設け、その油溜め内の潤滑油に前記回転部材の下側の部分を一部、浸漬させ、その回転部材によって潤滑油を掻き上げて所定の潤滑箇所に潤滑油を供給するものである。
【００１２】
上記の電動機や歯車あるいは係合機構などは、密閉構造のハウジングの内部に収容され、そのハウジングの底部に油溜めが形成されている。このハウジングの内部は、摩擦熱や電動機のジュール熱などによって温度が上昇し、また非動作状態に放置した場合には、放熱によって温度が低下する。このような温度の変化に伴って内部の圧力が上昇し、また低下する。その圧力変動に伴う外部との圧力差を小さくするために、ブリーザが設けられている。これは、潤滑油の漏れ出しが生じないように、ハウジングの内部と外部とを連通させる機構であり、したがって一般的にはハウジングの上部に設けられる。特にこの発明では、ブリーザの位置が、回転部材の最外周部分の周速によって決められており、周速が相対的に遅い低回転部材に近い位置にブリーザが設けられている。例えば、外周側の部材から出力する減速機を備えている構成であれば、その減速機に動力を入力する部材の回転数に対して、減速機の出力要素となっている部材の回転数が相対的に低回転数であるから、ブリーザは、減速機に動力を入力する部材よりも減速機に近い箇所に設けられる。
【００１３】
この発明の好ましい実施の形態では、ハウジングの内部は、上述した各回転部材を個別に収容する複数の収容部に区画されていてもよい。それらの収容部は、互いに連通されている。その連通のための構成は、各収容部を隔てている隔壁に貫通孔を形成したものであってもよいが、それらの隔壁を回転軸が貫通している場合には、その回転軸を支持するために隔壁に設けた軸受によって各収容部を連通させたものであってもよい。そして、ブリーザは、周速が最も遅い回転部材を収容している収容部に設けられる。
【００１４】
図１には、この発明の一例を示してある。ここに示す例は、この発明を適用したハイブリッド駆動装置の例であり、このハイブリッド駆動装置は、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）に適するように構成されている。具体的に説明すると、エンジン（Ｅ／Ｇ）１側から順に配置された第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２、動力分割機構３、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）４、変速機構５を備えており、これらは同一軸線上に配置されるとともに、ハウジング６の内部に密閉状態で収容されている。そのハウジング６の内部は、複数の収容部に区画されている。
【００１５】
すなわち、ハウジング６は、軸線方向での中央部に配置されるメインハウジング７と、その前端部（エンジン１側の端部）に連結されるフロントハウジング８と、メインハウジング７の後端部に連結されるリヤハウジング９とから構成されており、そのフロントハウジング８とメインハウジング７とには、中央部が貫通した隔壁１０，１１が一体に形成されている。そのフロントハウジング８に形成された隔壁１０よりも前方側（エンジン１側）が第１モータ・ジェネレータ２の収容部１２であり、その隔壁１０よりも前方側に、中央部が貫通したフロントカバー１３をフロントハウジング８の内周面に取り付けることにより、その収容部１２が区画されている。
【００１６】
また、フロントハウジング８における隔壁１０よりも後方側が動力分割機構３の収容部１４であり、メインハウジング７における前方側（フロントハウジング８側）の開口端の内周部に、中央部が貫通したセンターサポート１５を取り付けることにより、その収容部１４が形成されている。このセンターサポート１５は、メインハウジング７に形成されている隔壁１１と対向しており、したがってこれらセンターサポート１５と隔壁１１との間に、第２モータ・ジェネレータ４を収容する収容部１６が形成されている。そして、リヤハウジング９は、中央部が貫通しかつメインハウジング７の隔壁１１に対向するエンドウォール１７を備えており、そのエンドウォール１７と隔壁１１との間に、変速機構５を収容する収容部１８が形成されている。
【００１７】
前記エンジン１は、要は、燃料を燃焼して機械的な動力を出力する熱機関であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいはガスエンジンなどによって構成されている。また、第１モータ・ジェネレータ２は、電流が供給されることにより電動機として機能し、また外力によって強制的に回転させられることにより発電機として機能する装置であって、永久磁石式の同期電動機などによって構成されている。さらに、動力分割機構３は、エンジン１が出力した動力を第１モータ・ジェネレータ２と出力側とに分割するための機構であり、三要素の差動機構によって構成されている。図１にはシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成した例を示してあり、外歯歯車であるサンギヤＳ１と同心円上に内歯歯車であるリングギヤＲ１が配置され、これらサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の間に配置されてこれらサンギヤＳ１とリングギヤＲ１とに噛み合っているピニオンギヤがキャリヤＣ１によって自転かつ公転自在に保持されている。
【００１８】
そして、そのキャリヤＣ１にエンジン１がダンパ１９および入力軸２０を介して連結されている。また、前記サンギヤＳ１に第１モータ・ジェネレータ２のロータ２Ｒが中空のロータ軸２１を介して連結されている。なお、ステータ２Ｓはフロントハウジング８の内部に固定されている。このロータ軸２１は、前記フロントカバー１３の中央貫通部に嵌合させた軸受２２と、フロントハウジング８に形成されている隔壁１０の中央貫通部に嵌合させた軸受２３とによって回転自在に支持されている。入力軸２０はこのロータ軸２１の内部に回転自在に挿入され、図示しない軸受を介してロータ軸２１によって回転自在に支持されている。
【００１９】
動力分割機構３を構成している遊星歯車機構のリングギヤＲ１が出力要素となっており、このリングギヤＲ１に連結された中間軸２４が、前記入力軸２０と同一軸線上に配置されてリヤハウジング９側に延びている。第２モータ・ジェネレータ４は、前述した第１モータ・ジェネレータ２と同様に、電動機および発電機として機能するものであって、動力分割機構３に隣接する収容部１６に収容されている。そのロータ４Ｒと一体のロータ軸２５は、前記センターサポート１５の中央貫通部に嵌合させた軸受２６とメインハウジング７に形成されている隔壁１１の中央貫通部に嵌合させた軸受２７とによって回転自在に支持されている。前記中間軸２４は、第２モータ・ジェネレータ４におけるロータ軸２５の内部を貫通し、図示しない軸受を介してロータ軸２５によって回転自在に支持されている。
【００２０】
なお、ステータ４Ｓはメインハウジング７の内部に固定されている。また、この第２モータ・ジェネレータ４と前記第１モータ・ジェネレータ２とは、相互に電流を授受できるようにインバータや蓄電装置（それぞれ図示せず）を介して電気的に接続されている。
【００２１】
リヤハウジング９とメインハウジング７との間の収容部１８に収容された変速機構５は、第２モータ・ジェネレータ４が出力した動力を変速するためのものであり、図１に示す例では、変速比を高低二段に切り替えることのできる減速機として構成されている。すなわち、変速機構５は、ダブルピニオン型遊星歯車機構とシングルピニオン型遊星歯車機構とを、キャリヤおよびリングギヤを共有するように組み合わせた構成のラビニョ型遊星歯車機構を主体として構成されており、リングギヤＲ２との間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成するサンギヤＳ３に、第２モータ・ジェネレータ４のロータ軸２５が連結されている。また、キャリヤＣ２が出力軸２８に連結されている。なお、この出力軸２８は、前記中間軸２４と同一軸線上に配置されて、前記リヤハウジング９におけるエンドウォール１７の中央貫通部に嵌合させた軸受２９によって回転自在に支持され、その状態で前記中間軸２４が一体となって回転するように連結されている。
【００２２】
他のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間には、互いに噛み合っているピニオンギヤが配置され、その内の外周側のピニオンギヤが、前記サンギヤＳ３とリングギヤＲ２とに噛み合っている。そして、これらのピニオンギヤがキャリヤＣ２によって自転かつ公転自在に保持されている。
【００２３】
さらに、変速機構５には、低速段を設定するための係合機構である低速段ブレーキＢＬと高速段を設定するための係合機構である高速段ブレーキＢＨとが設けられている。その低速段ブレーキＢＬは、前記リングギヤＲ２との間でダブルピニオン型遊星歯車機構を構成する他のサンギヤＳ２の回転を止めるように構成され、また高速段ブレーキＢＨは、前記リングギヤＲ２の回転を止めるように構成されている。これらのブレーキＢＬ，ＢＨは、要は、サンギヤＳ２やリングギヤＲ２の回転を選択的に止めることができる係合機構であればよく、したがって摩擦係合機構やバンド式の係合機構、あるいは噛み合い式の係合機構であってよい。
【００２４】
そして、上述したハウジング６の下部は、潤滑油が溜まるように構成され、その潤滑油にリングギヤＲ１，Ｒ２などの回転部材が一部浸漬し、回転することによりその潤滑油を掻き上げるようになっている。さらに、ハウジング６の内部と外部との圧力を均衡させるためのブリーザ３０が、前記変速機構５が収容されている収容部１８と外部とを連通させるように設けられている。なお、フロントカバー１３の中央貫通部とエンドウォール１７の中央貫通部とには、液密性を維持するためのシール材（図示せず）が設けられている。また各収容部１２，１４，１６，１８は前述した軸受などを介して互いに連通している。
【００２５】
ここで、上述したハイブリッド駆動装置の作用について説明すると、エンジン１が出力した動力が動力分割機構３におけるキャリヤＣ１に入力され、これに対して第１モータ・ジェネレータ２を発電機として機能するように制御されている状態では、エンジン１の動力がサンギヤＳ１とリングギヤＲ１とに分割され、第１モータ・ジェネレータ２で起電力が生じる。それに伴う反力がサンギヤＳ１に作用するので、リングギヤＲ１にはエンジントルクを増大させたトルクが生じ、これが中間軸２４を介して出力軸２８に伝達される。その状態を図２に共線図で示してある。
【００２６】
第１モータ・ジェネレータ２で発生した電力は、第２モータ・ジェネレータ４に供給され、これがモータとして機能する。その場合、車速が比較的低車速の場合には、低速段ブレーキＢＬが係合させられて変速機構５におけるリングギヤＲ２が固定される。その状態を図３に共線図で示してあり、リングギヤＲ１との間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成するサンギヤＳ３が入力要素となり、かつキャリヤＣ２が出力要素となるから、キャリヤＣ２がサンギヤＳ３すなわち第２モータ・ジェネレータ４に対して減速されて回転する。したがってこの場合の最外周側の回転部材であるキャリヤＣ２の周速が第２モータ・ジェネレータ４のロータ２Ｒの周速より遅くなるので、変速機構５が配置されている収容部１８での潤滑油の撹拌や掻き上げが相対的に穏やかになる。
【００２７】
一方、車速がある程度高速度になっている場合に、変速機構５ではいわゆる高速段が設定される。すなわち、低速段ブレーキＢＬに替えて高速段ブレーキＢＨが係合させられてサンギヤＳ２が固定される。この状態を図３に共線図で示してあり、出力要素であるキャリヤＣ２は、入力要素であるサンギヤＳ３すなわち第２モータ・ジェネレータ４に対して減速されて回転する。したがってこの場合であっても最外周側の回転部材であるリングギヤＲ２の周速が第２モータ・ジェネレータ４のロータ２Ｒの周速より遅くなって、変速機構５が配置されている収容部１８での潤滑油の撹拌や掻き上げが相対的に穏やかになる。
【００２８】
ハイブリッド運転を継続するなどのことによってハウジング６の内部の温度が上昇すると、それに合わせて圧力が高くなるが、ハウジング６の内部に区画されている各収容部１２，１４，１６，１８が互いに連通しているうえに、ブリーザ３０によってハウジング６の内部と外部とが連通しているので、ハウジング６の内外の圧力差が解消もしくは抑制される。そして、ハウジング６の内部の圧力が抜ける場合、ブリーザ３０から排気されることになるが、ブリーザ３０が設けられている収容部１８では、上述したように、潤滑油の撹拌や掻き上げが相対的に穏やかであるから、気泡や油膜などがブリーザ３０の開口部に付着しにくく、その結果、潤滑油がブリーザ３０から吹き出すいわゆるブリーザ吹きを防止もしくは抑制することができる。
【００２９】
なお、動力分割機構３におけるリングギヤＲ１と変速機構５におけるキャリヤＣ２とは常時連結されているので、これらの回転数は等しくなる。しかしながら、そのリングギヤＲ１は最外周側に配置されていてその周速が速く、また潤滑を飛散させ易いのに対して、変速機構５におけるキャリヤＣ２の外周側にはリングギヤＲ２や高速段ブレーキＢＨなどが配置されていて、相対的に小径であることにより周速が遅く、かつ潤滑油が飛散しにくい。したがって、ブリーザ３０を変速機構５の近くに配置していることにより、ブリーザ吹きをより効果的に防止もしくは抑制することができる。
【００３０】
なお、上述した具体例では、各収容部１２，１４，１６，１８を隔壁１０，１１やセンターサポート１５などで区画するように構成したが、この発明は、そのような構成に替えて、回転軸と共に回転するプレートや連結ドラムなどによって区画するように構成してもよい。また、この発明は、ハイブリッド駆動装置以外に、自動変速機や手動変速機にも適用することができる。さらに、この発明は掻き上げ潤滑に限らず、強制潤滑を行うように構成した駆動装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る駆動装置の一例を概略的に示すスケルトン図である。
【図２】その動力分割機構の動作を説明するための共線図である。
【図３】その変速機構の動作を説明するための共線図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…エンジン、  ２…第１モータ・ジェネレータ、  ３…動力分割機構、  ４…第２モータ・ジェネレータ、  ５…変速機構、  ６…ハウジング、  １０，１１…隔壁、  １２，１４，１６，１８…収容部、  １３…フロントカバー、  １５…センターサポート、  １７…エンドウォール、  Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…サンギヤ、  Ｒ１，Ｒ２…リングギヤ、  Ｃ１，Ｃ２…キャリヤ、  ＢＬ…低速段ブレーキ、  ＢＨ…高速段ブレーキ、  ３０…ブリーザ。
【図１】
2009036326.tif 000003
【図２】
2009036326.tif 000004
【図３】
2009036326.tif 000005