JP2014111958A - 潤滑油供給構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】デフリングギヤの極低速回転時であっても潤滑油の撹拌抵抗による動力損失を低減することができる潤滑油供給構造を提供する。
【解決手段】デフリングギヤ58の掻き上げた潤滑油を更に掻き上げるカウンタドライブギヤ52は、デフリングギヤ58よりも中心位置が高く配置され、デフリングギヤ58の外径の最も高い位置よりも高い位置で、このデフリングギヤ58の掻き上げた潤滑油をキャッチタンク80(第1キャッチタンク81)に案内する第1の案内流路91と、カウンタドライブギヤ52の掻き上げた潤滑油をキャッチタンク80(第2キャッチタンク82)に案内する第2の案内流路92とを備え、第2の案内流路92が、カウンタドライブギヤ52の外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられている。
【選択図】図4

Description

本発明は、デフリングギヤの掻き上げによって掻き上げた潤滑油をキャッチタンクに貯留する潤滑油供給構造に関する。
従来、この種の潤滑油供給構造としては、デフリングギヤが高速回転するときに潤滑油をキャッチタンクに案内する第1案内通路と、デフリングギヤが低速回転するときに潤滑油をキャッチタンクに案内する第2案内通路とを備え、デフリングギヤの低速回転時には、潤滑油が、デフリングギヤにより掻き上げられてカウンタドライブギヤやカウンタドリブンギヤ等の他のギヤに伝わり、この他のギヤによる掻き上げによって第2案内通路に導かれるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−242783号公報
しかしながら、特許文献1に記載された潤滑油供給構造では、第2案内通路がギヤの外径より高い位置に設けられているため、デフリングギヤの極低速回転時においては、重力に逆らって潤滑油を第2案内通路まで導くことが困難である。
このため、デフリングギヤの極低速回転時には、キャッチタンクに搬送および貯留される潤滑油が少なくデフリングギヤの下部に多くの潤滑油が滞留した状態となってしまうため、デフリングギヤによる潤滑油の攪拌抵抗が大きく、動力損失が発生してしまうという問題があった。
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、デフリングギヤの極低速回転時であっても潤滑油の撹拌抵抗による動力損失を低減することができる潤滑油供給構造を提供するものである。
本発明に係る潤滑油供給構造は、上記課題の解決のため、(1)内部にギヤ機構と潤滑油が収容されるトランスアクスルケース内の潤滑油供給構造であって、前記トランスアクスルケースの内側下部の潤滑油貯留部に貯留された潤滑油を掻き上げるデフリングギヤと、前記デフリングギヤが掻き上げた潤滑油を貯留するキャッチタンクと、前記デフリングギヤの外径の最も高い位置よりも高い位置で、該デフリングギヤの掻き上げた潤滑油を前記キャッチタンクに案内する第1の案内流路と、前記デフリングギヤよりも中心位置が高く、且つ、該デフリングギヤと噛み合い、該デフリングギヤの掻き上げた潤滑油を更に掻き上げるギヤと、前記ギヤの掻き上げた潤滑油を前記キャッチタンクに案内する第2の案内流路とを備え、前記第2の案内流路は、前記ギヤの外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられたものから構成されている。
この構成により、デフリングギヤとギヤが極低速回転している場合であっても、潤滑油をギヤの外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられた第2の案内流路によりキャッチタンクに案内することができる。このため、潤滑油貯留部における潤滑油の滞留を防止し油面を低下することができる。したがって、デフリングギヤの極低速回転時であっても潤滑油の撹拌抵抗による動力損失を低減することができる。
上記(1)に記載の潤滑油供給構造においては、(2)前記キャッチタンクから前記潤滑油貯留部に潤滑油を排出する排出孔を、前記ギヤの中心位置よりも低い位置に備えることが好ましい。
この構成により、排出孔から排出されて潤滑油貯留部に流下する潤滑油の落差を少なくすることができるため、潤滑油貯留部に流下した潤滑油が泡立つことがなく、泡立ちによる潤滑油の油面上昇によるデフリングギヤの潤滑油攪拌抵抗の増大を防止できるとともに、ストレーナからのエア吸いを防止することができる。
上記(2)に記載の潤滑油供給構造においては、(3)前記ギヤ機構の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構を前記トランスアクスルケース内に備え、前記排出孔を、前記パーキングロック機構から水平方向に離隔して配置することが好ましい。
この構成により、排出孔がギヤの中心位置よりも低くパーキングロック機構から水平方向に離隔して配置されるため、排出孔から排出された潤滑油がパーキングロック機構にかかることがないので、パーキングロック機構の各部での摩擦力の変化および摩擦力の変化によるパーキングロック機構の操作力の変化が防止される。
上記(1)〜(3)に記載の潤滑油供給構造においては、(4)前記キャッチタンクの少なくとも一部が、前記トランスアクスルケース内の車両前方側端部に配置されることが好ましい。
この構成により、車両の走行時に発生する風によりキャッチタンク内の潤滑油を冷却することができる。
上記(1)〜(4)に記載の潤滑油供給構造においては、(5)前記キャッチタンクから前記ギヤ機構の一部に連通する連通孔を、前記第2の案内流路よりも低い位置に備えることが好ましい。
この構成により、連通穴を通してキャッチタンクからギヤ機構の一部に潤滑油を供給することができるため、潤滑油貯留部から潤滑油を吸い上げるポンプが作動していないときでもギヤ機構の一部を良好に潤滑することができる。
本発明によれば、デフリングギヤの極低速回転時であっても潤滑油の撹拌抵抗による動力損失を低減することができる潤滑油供給構造を提供することができる。
本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置の構成図であり、図の下部にドライブピニオンとデフリングギヤとの噛み合い部分を示す。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のパーキングブレーキ機構を、トランスアクスルケース内における中空シャフトの延長方向に向けて見た部分切断面図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のパーキングブレーキ機構を、トランスアクスルケース内から外側に向けて見た断面図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のハウジングをケーシング側の開口部から見た側面図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のケーシングをハウジング側の開口部から見た側面図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のハウジングをケーシング側の開口部から見た側面図であり、駆動装置の低速回転時の潤滑油の経路を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のハウジングをケーシング側の開口部から見た側面図であり、駆動装置の高速回転時の潤滑油の経路を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置のハウジングの拡大図であり、第3キャッチタンクからの潤滑油の流出状態を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置の第2キャッチタンクおよび玉軸受を通る断面の断面図であり、第2キャッチタンクから玉軸受への潤滑油の経路を示す図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1〜図9は、本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を示している。図1は、本発明の一実施の形態に係る潤滑油供給構造を備えた駆動装置の構成を示す図である。
図1に示すように、駆動装置10は、燃料によって駆動されるエンジンおよび回転電機としてのモータジェネレータの双方またはいずれか一方により駆動されるハイブリッドの車両1のトランスアクスルとして構成されている。
この車両1は、前輪駆動車(FF:Front engine Front drive)で、内燃機関としてのエンジン2と、駆動装置10と、駆動装置10に連結された左右のドライブシャフト3と、左右のドライブシャフト3に連結された左右の車輪4と、エンジン2および駆動装置10を制御する図示しない電子制御ユニット(ECU:Electrically Control Unit)とを備えている。
この電子制御ユニットは、CPU(Central Processing Unit)と、処理プログラムなどを記憶するROMと、一時的にデータを記憶するRAMと、電気的に書換え可能な不揮発性のメモリからなるEEPROMと、A/D変換器やバッファなどを含む入力ポート、出力ポートとを含んで構成されている。
なお、本発明に係る駆動装置は、このようなハイブリッドのトランスアクスルに限定されず、回転電機としてのモータにより駆動されるいわゆる電気自動車に搭載されるトランスアクスルであってもよく、燃料によって駆動されるエンジンを備えた燃料自動車に搭載されるトランスアクスルであってもよい。
駆動装置10は、エンジン2の駆動軸としてのクランクシャフト2aのフライホイール2bに連結され、クランクシャフト2aのトルク変動を吸収するトランスアクスルダンパ11と、一端でトランスアクスルダンパ11に連結されエンジン2の動力が入力される連結軸としてのインプットシャフト12とを含んで構成されている。
また、駆動装置10は、インプットシャフト12の他端に連結された遊星歯車機構13と、遊星歯車機構13に連結され主にバッテリーの充電や駆動用電力の供給を行う第1回転電機としてのモータジェネレータMG1と、主に動力を出力する第2回転電機としてのモータジェネレータMG2とを含んで構成されている。
また、駆動装置10は、エンジン2およびモータジェネレータMG1、MG2から伝達される動力を出力する出力軸としてのディファレンシャル15と、エンジン2およびモータジェネレータMG1と、ディファレンシャル15との間、並びにモータジェネレータMG2と、ディファレンシャル15との間で動力を伝達するよう複数のギヤおよびシャフトにより構成されたギヤ機構16とを含んで構成されている。
また、駆動装置10は、遊星歯車機構13、モータジェネレータMG1、MG2、ディファレンシャル15、ギヤ機構16およびパーキングロック機構17を収容するトランスアクスルケース20を構成するハウジング21、ケーシング22およびリヤカバー23を含んで構成されている。
また、駆動装置10は、ギヤ機構16の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構17と、ケーシング22に取り付けられ、遊星歯車機構13を収容する遊星歯車機構収容ケース24とを含んで構成されている。
さらに、駆動装置10は、モータジェネレータMG1を支持する玉軸受31a、31bと、モータジェネレータMG2を支持する玉軸受32a、32bと、ディファレンシャル15を支持する円錐ころ軸受33a、33bと、ギヤ機構16を支持する玉軸受34a、34b、35a、35bおよび円錐ころ軸受36a、36bとを含んで構成されている。
遊星歯車機構13は、図1に示すように、ギヤ機構16に連結されたリングギヤ41と、このリングギヤ41内に軸線をリングギヤ41の軸線と一致させて配置されたサンギヤ42と、リングギヤ41およびサンギヤ42の軸線と一致させてリングギヤ41とサンギヤ42との間に挿入され、インプットシャフト12に連結されたキャリヤ43と、このキャリヤ43に回転自在に支持されてリングギヤ41およびサンギヤ42と噛み合うピニオンギヤ44とを含んで構成されている。
このキャリヤ43は、インプットシャフト12およびトランスアクスルダンパ11を介してクランクシャフト2aに連結されており、エンジン2の動力が入力されるようになっている。また、サンギヤ42は、モータジェネレータMG1に連結されており、この遊星歯車機構13は、エンジン2の動力をモータジェネレータMG1とギヤ機構16とに分割するいわゆる動力分割機構を構成している。
モータジェネレータMG1は、車両1を駆動するための電動機の機能およびバッテリーに充填するための発電機の機能の双方の機能を有しているが、主にバッテリーの充電や駆動用電力の供給を行うよう電子制御ユニットにより制御されるようになっており、ステータ、ロータを含んで構成されている。
このステータは、ケーシング22の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、MG1ロータシャフト26と、MG1ロータシャフト26の周りに設けられたN極およびS極からなる永久磁石を有している。
MG1ロータシャフト26は、リヤカバー23に支持された玉軸受31aと、ケーシング22に支持された玉軸受31bとにより回転自在に支持されている。また、MG1ロータシャフト26は、その一端部で遊星歯車機構13のサンギヤ42に連結され、サンギヤ42と一緒に回転するようになっている。
この構成により、電子制御ユニットの指令に基づいてステータの三相巻線に三相交流電流が流されると、モータジェネレータMG1内に回転磁界が発生し、この回転磁界がロータの回転位置および速度に合わせて制御され、ロータに配置された永久磁石が回転磁界に引かれてトルクが発生するようになっている。発生するトルクの大きさは、電流により制御され、回転数の大きさは、交流電源の周波数により制御されるようになっている。
また、このモータジェネレータMG1は、図示しないインバータに接続されており、電子制御ユニットにより、インバータを構成するスイッチング素子を介して電動機と発電機のどちらかに切り替えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。
モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1と同様の構成および機能を有し、主に動力を出力する動力源として電子制御ユニットにより制御されるようになっており、ステータ、ロータを含んで構成されている。
このステータは、モータジェネレータMG1と同様、ケーシング22の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、MG2ロータシャフト27と、MG2ロータシャフト27の周りに設けられたN極およびS極からなる永久磁石を有している。
MG2ロータシャフト27は、リヤカバー23に支持された玉軸受32aと、ケーシング22に支持された玉軸受32bとにより回転自在に支持されている。また、MG2ロータシャフト27は、その一端部でギヤ機構16に連結され動力をギヤ機構16に出力するようになっている。
また、モータジェネレータMG2は、モータジェネレータMG1と同様、図示しないインバータに接続されており、電子制御ユニットにより、スイッチング素子で構成されているインバータを介して電動機と発電機のどちらかに切り替えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。
ディファレンシャル15は、中空のデフケース15aを備えており、デフケース15aは、ケーシング22に設けられた円錐ころ軸受33aと、ハウジング21に設けられた円錐ころ軸受33bとによって回転自在に支持されている。
デフケース15aには、ピニオンシャフト15pが支持されており、ピニオンシャフト15pには、一対のピニオンギヤ15gが回転自在に支持されている。この一対のピニオンギヤ15gと、一対のサイドギヤ15sとが噛み合っている。
また、各サイドギヤ15sには左右のドライブシャフト3がそれぞれ接続されており、ギヤ機構16から動力が入力され、左右のドライブシャフト3を介して左右の車輪4に出力されるようになっている。このディファレンシャル15は、車両1の方向転換やコーナリング時に発生する左右の車輪4の回転差を許容するようになっている。
ギヤ機構16は、遊星歯車機構13のリングギヤ41に連結されインプットシャフト12が挿通された中空シャフト51と、中空シャフト51に支持されたカウンタドライブギヤ52と、カウンタドライブギヤ52と噛み合うカウンタドリブンギヤ53と、カウンタドリブンギヤ53を支持するカウンタシャフト54と、カウンタシャフト54に支持されたドライブピニオン55とを含んで構成されている。
また、ギヤ機構16は、カウンタドリブンギヤ53と噛み合うリダクションギヤ56と、モータジェネレータMG2のMG2ロータシャフト27と連結され、リダクションギヤ56を支持するリダクションシャフト57と、ドライブピニオン55と噛み合うとともにディファレンシャル15のデフケース15aに固定されたデフリングギヤ58とを含んで構成されている。
本実施の形態では、カウンタドライブギヤ52の中心位置は、デフリングギヤ58の中心位置よりも高い位置に配置されており、カウンタドライブギヤ52は、後述する潤滑油貯留部84からデフリングギヤ58が掻き上げた潤滑油を更に掻き上げるようになっている。
中空シャフト51は、ケーシング22に設けられた玉軸受34aと、ハウジング21に設けられた玉軸受34bとによって回転自在に支持されている。
カウンタシャフト54は、ケーシング22に設けられた円錐ころ軸受36aと、ハウジング21に設けられた円錐ころ軸受36bとによって回転自在に支持されている。
リダクションシャフト57は、ケーシング22に設けられた玉軸受35aと、ハウジング21に設けられた玉軸受35bとによって回転自在に支持されている。
カウンタドリブンギヤ53と噛み合うリダクションギヤ56、およびドライブピニオン55と噛み合うデフリングギヤ58とにより、モータジェネレータMG2の回転を減速する減速機能を有している。
また、デフリングギヤ58は、その回転により、ハウジング21、ケーシング22およびリヤカバー23からなるトランスアクスルケース20の内側下部の潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油をトランスアクスルケース20内の上部に掻き上げるようになっている。
そして、デフリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油が、駆動装置10を構成する遊星歯車機構13、ギヤ機構16および玉軸受31a、31bや円錐ころ軸受33a、33bなどの潤滑要素を潤滑するようになっている。
ハウジング21は、アルミダイキャストなどの鋳造により成型され、複数の図示しないリブが配置されており高い剛性を有している。このハウジング21は、図1に示すように、一端部でエンジン2に図示しない固定ボルトで固定されており、内部にフライホイール2bおよびトランスアクスルダンパ11を収容している。
ケーシング22は、ハウジング21と同様にアルミダイキャストなどの鋳造により成型され、複数の図示しないリブが配置されており高い剛性を有している。
パーキングロック機構17は、車両1の運転者のシフト操作入力をセンサやスイッチによって検出し、その検出信号に応じたシフトポジションを選択するという、いわゆるシフトバイワイヤ方式のシフト制御システムを構成している。
このパーキングロック機構17は、パーキングポジションとパーキングポジション以外の非パーキングポジションとからなるシフトポジションを切り替えるようになっている。
パーキングロック機構17においては、車両1の運転席に設けられたパーキングスイッチが操作されてONになると、パーキングポジションに切り替えられ、ギヤ機構16の中空シャフト51がロックされ、車両1の停止状態が維持されるよう構成されている。
また、パーキングスイッチが解除されてOFFになると、非パーキングポジションに切り替えられ、ギヤ機構16の中空シャフト51がアンロックされ、車両1が走行可能な状態になるよう構成されている。
図2、図3に示すように、パーキングロック機構17は、パーキングロック部17aとロック機構部17bとモータ77とを備えている。パーキングロック部17a、ロック機構部17bは、トランスアクスルケース20の内部に設けられており、トランスアクスルケース20の外部に設けられているモータ77により駆動される。
パーキングロック部17aは、パーキングギヤ71と、パーキングロックポール72と、ブラケット73と、トーションスプリング74とを含んで構成されている。
パーキングギヤ71は、トランスアクスルケース20の内部に配置されている中空シャフト51に取り付けられており、中空シャフト51と一体的に回転し得るようになっている。このパーキングギヤ71の外縁部分には、歯71aが等間隔に形成され、隣接する歯71aの間がパーキングギヤ71の中心に向けて窪む歯間谷部71bとなっている。
パーキングロックポール72は、パーキングギヤ71の下側に位置するように配置されている。このパーキングロックポール72の基端部は、ピン75によってトランスアクスルケース20に回動可能に支持されている。
ピン75の軸線は、駆動装置10の中空シャフト51における回転中心線に対して平行に延びており、パーキングロックポール72がピン75を中心に回動すると、パーキングロックポール72の長手方向中間部がパーキングギヤ71の外縁部に対して近接離反するようになっている。
さらに、パーキングロックポール72の長手方向中間部上面には、パーキングギヤ71の歯間谷部71bに入り込んで係合し得る凸部72aが形成されている。
ブラケット73は、トランスアクスルケース20に取り付けられている。このブラケット73には、板厚方向に貫通する穴73aが形成され、また、ピン75に対して平行に延びる支持突起73bが設けられている。
トーションスプリング74は、螺旋状に形成されたコイル部74aと、コイル部74aにおける巻始め端から突出する一方のアーム74bと、コイル部74aにおける巻終り端から突出する他方のアーム74cとを有している。
トーションスプリング74のコイル部74aは、ブラケット73の支持突起73bを周方向に取り囲んでいる。一方のアーム74bは、ブラケット73の穴73aに係合され、他方のアーム74cは、パーキングロックポール72においてパーキングギヤ71に対向する縁部に当接している。
このトーションスプリング74の復元力によって、凸部72aをパーキングギヤ71の外縁部から離反させる向きに、パーキングロックポール72が付勢されるようになっている。
モータ77には、永久磁石や電磁石からなるDCモータや、あるいはSRモータ(Swithed Reluctance Moter)が用いられている。
モータ77のロータ軸77cは、トランスアクスルケース20の壁部に形成した不図示の穴に挿入されている。この穴の軸線は、中空シャフト51の軸線に対して直角をなすとともに、穴の軸線と中空シャフト51の軸線とが同一平面上に存在しない、いわゆる、ねじれの位置関係となっている。そして、ロータ軸77cが穴に挿入された状態で、モータ77がトランスアクスルケース20に固定されている。
ロック機構部17bは、コントロールロッド61と、ディテントプレート62と、ディテントスプリング63と、パーキングロッド64と、コンプレッションスプリング65と、パーキングカム66と、カムホルダ67と、カムガイド68とを含んで構成されている。
コントロールロッド61は、一端部がトランスアクスルケース20の穴に挿入されている。そして、コントロールロッド61の一端部は、モータ77のロータ軸77cにスプライン結合されており、モータ77を作動させると、コントロールロッド61がロータ軸77cと一体的に回動するようになっている。
ディテントプレート62は、一端部に板厚方向へ突出するボス部62aを有している。
ディテントプレート62の一端部には、ボス部62aを中心として外向きに突出するレバー62bが形成されている。レバー62bは、中空シャフト51の延長方向に見ると、ほぼZ字状に屈折している。このレバー62bには、板厚方向に貫通する穴62cが形成されている。
ディテントプレート62の他端部には、ディテントプレート62の外縁部分からディテントプレート62の一端部へ向けて窪む二つの円弧上の凹部62d、62eが、間隔を置いて形成されている。
ボス部62aには、コントロールロッド61が挿通され、ボス部62aは、コントロールロッド61の長手方向中間部に対して固定されており、モータ77によってコントロールロッド61を回動させると、コントロールロッド61の動きに応じてディテントプレート62が揺動するようになっている。
ディテントスプリング63は、板ばねであって、一端部に切欠き部63aが形成されている。この切欠き部63aには、コントロールロッド61に対して平行に延びるローラ63bが配置されており、ローラ63bは、コントロールロッド61に対して平行に延びるピン63cによって、ディテントスプリング63の一端部に回転可能に支持されている。
ディテントスプリング63の他端部は、トランスアクスルケース20に固定され、ディテントスプリング63がローラ63bを、ディテントプレート62の他端部の外縁部分に対して転動可能に押圧するように構成されている。
これにより、ディテントプレート62が揺動すると、ディテントプレート62の位置が、ローラ63bが凹部62dに係合したロック解除状態、あるいはローラ63bが凹部62eに係合したロック状態に設定されるようになっている。
パーキングロッド64は、棒状の部材からなり、駆動装置10の内部の中空シャフト51の軸線に対してほぼ平行に移動可能な支持部64aと、支持部64aに連なって折れ曲がり、ディテントプレート62のレバー62bと連結される連結部64bと、コンプレッションスプリング65を支持するスプリング受け部64cと、抜け止め部64dとを有している。
連結部64bは、ディテントプレート62のレバー62bにおける穴62cに挿入され、レバー62bに回動可能に連結されており、ディテントプレート62が揺動すると、パーキングロッド64の支持部64aが軸線方向に押し引きされるようなっている。
スプリング受け部64cは、支持部64aの長手方向中間部に、パーキングロッド64の軸線方向に直交するよう突出して形成されている。
抜け止め部64dは、支持部64aにおける先端部に、パーキングロッド64の軸線方向に直交するよう突出して形成されている。
コンプレッションスプリング65には、パーキングロッド64の支持部64aが挿入され、コンプレッションスプリング65の一端部は、パーキングロッド64のスプリング受け部64cに当接している。
パーキングカム66は、大外径部と、小外径部と、大外径部と小外径部との間に位置して双方に同軸に連なるテーパ部とを有しており、このパーキングカム66の外周面は、パーキングロックポール72の先端部下面に当接し得るように形成されている。
さらに、パーキングカム66には、パーキングカム66の軸線方向に貫通する穴が形成されている。この穴には、パーキングロッド64の支持部64aが挿通され、パーキングカム66の大外径部の端面が、コンプレッションスプリング65の他端部に当接している。
コンプレッションスプリング65は、パーキングカム66を、パーキングロックポール72の先端部下面に押圧するとともに、パーキングカム66の小外径部の端面が、抜け止め部64dに当接し得るようになっている。
カムホルダ67は、パーキングカム66が出入り可能な筒状体であり、トランスアクスルケース20の内部に、パーキングロッド64の支持部64aを周方向に取り囲むように設けられている。
カムガイド68は、パーキングロック部17aのブラケット73に一体的に設けられている。このカムガイド68には、パーキングカム66の外周面が軸線方向に摺動可能な凹湾曲面68aが、パーキングロックポール72の先端部側を向くように形成されている。
すなわち、ディテントプレート62の位置がロック状態に設定された場合には、パーキングカム66の大外径部が、カムガイド68の凹湾曲面68aに進入するようになっている。
そして、パーキングカム66の大外径部がパーキングロックポール72の先端部下面を押圧し、トーションスプリング74の復元力に抗してパーキングロックポール72がパーキングギヤ71に近接することにより、歯間谷部71bに凸部72aが係合し、パーキングギヤ71がロックされるようになっている。
また、ディテントプレート62の位置がロック解除状態に設定された場合には、パーキングカム66の大外径部が、カムガイド68の凹湾曲面68aから後退するようになっている。
そして、パーキングカム66の大外径部がパーキングロックポール72の先端部下面から離れ、トーションスプリング74の復元力によってパーキングロックポール72がパーキングギヤ71から離反することにより、歯間谷部71bと凸部72aとの係合が解消され、パーキングギヤ71のロックが解除されるようになっている。
次に、パーキングロック機構17の作動について簡単に説明する。パーキングロック機構17においては、モータ77を作動させると、ロック機構部17bのコントロールロッド61が回動する。
コントロールロッド61の動きは、ディテントプレート62を経てパーキングロッド64に伝達され、パーキングロッド64に取り付けられているパーキングカム66がパーキングロックポール72を押圧するか、あるいはパーキングロッド64に取り付けられているパーキングカム66がパーキングロックポール72を押圧しなくなる。
パーキングカム66によりパーキングロックポール72が押圧されると、パーキングロックポール72の凸部72aがパーキングギヤ71の歯間谷部71bに係合して、パーキングギヤ71がロックされる。
一方、パーキングカム66によりパーキングロックポール72が押圧されなくなると、トーションスプリング74の復元力によってパーキングロックポール72の凸部72aがパーキングギヤ71の歯間谷部71bから離脱し、パーキングギヤ71のロックが解除される。
次に、トランスアクスルケース20内の潤滑油供給構造について説明する。
トランスアクスルケース20の内側下部のデフケース15aを収納する部位には、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部84が設けられている。
潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油は、デフリングギヤ58の回転により、トランスアクスルケース20内の上部に掻き上げられ、駆動装置10を構成する遊星歯車機構13、ギヤ機構16および玉軸受31a、31bや円錐ころ軸受33a、33bなどの潤滑要素を潤滑するようになっている。
また、潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油は、トランスアクスルケース20の内側下部に設けられたストレーナ85から吸い込まれて図示しないオイルポンプにより圧送されて駆動装置10の構成要素の一部、例えば、モータジェネレータMG1のステータなどを冷却するようになっている。
ハウジング21とケーシング22には、図4、図5に示すように、デフリングギヤ58が潤滑油貯留部84から掻き上げた潤滑油を貯留するキャッチタンク80が形成されている。なお、図4における左側および図5における右側が車両前方となっている。また、図4、図5における上側が車両上方となっている。
キャッチタンク80は、第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82、第3キャッチタンク83に区分されており、これら第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82、第3キャッチタンク83から構成されている。
キャッチタンク80を構成するこれら第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82、第3キャッチタンク83は、何れもトランスアクスルケース20内の前方側に配置されている。
第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82、第3キャッチタンク83は、互いに連通しており、これらのうち第1キャッチタンク81が最も上部に配置され、第2キャッチタンク82が第1キャッチタンク81よりも下方に配置され、第3キャッチタンク83が第2キャッチタンク82より下方に配置されている。このため、潤滑油は、第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82、第3キャッチタンク83の順に流下する。
本実施の形態では、第1キャッチタンク81は、カウンタドライブギヤ52の上部に配置されている。また、第2キャッチタンク82は、図4におけるカウンタドライブギヤ52の左上側に配置されている。
また、第3キャッチタンク83は、図4におけるカウンタドライブギヤ52の左側に配置されている。このため、第2キャッチタンク82と第3キャッチタンク83は、トランスアクスルケース20内の車両前方側に配置されている。
ここで、図4における左側は車両前方側であるため、トランスアクスルケース20内の車両前方側に配置された第2キャッチタンク82と第3キャッチタンク83は、車両1の走行による風を良好に受けることができる。
第1キャッチタンク81、第2キャッチタンク82は、ハウジング21とケーシング22の両方に形成されており、これらハウジング21とケーシング22の両方により画成されている。第3キャッチタンク83は、ハウジング21側に形成されている。
第1キャッチタンク81は、ハウジング21においては、このハウジング21の内壁から所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁21aにより画成されている。また、第1キャッチタンク81は、ケーシング22においても同様に、このケーシング22の内壁から所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁22aにより画成されている。
第1キャッチタンク81を画成するこれらタンク壁21a、22aは、カウンタドライブギヤ52の上部となる位置に形成されている。すなわち、第1キャッチタンク81は、カウンタドライブギヤ52の上部となる位置に形成されている。
第2キャッチタンク82は、ハウジング21においては、このハウジング21の内壁から所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁21bにより画成されている。また、第2キャッチタンク82は、ケーシング22においても同様に、このケーシング22の内壁から所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁22bにより画成されている。
第2キャッチタンク82を画成するこれらタンク壁21b、22bは、第1キャッチタンク81を画成するタンク壁21a、22aの下方に形成されている。すなわち、第2キャッチタンク82は、第1キャッチタンク81の下方に配置されている。
第3キャッチタンク83は、ハウジング21において、このハウジング21の内壁から所定の高さで突出して帯状に形成されたタンク壁21cにより画成されている。第3キャッチタンク83を画成するタンク壁21cは、第2キャッチタンク82を画成するタンク壁21b、22bの下方に形成されている。すなわち、第3キャッチタンク83は、第3キャッチタンク83の下方に配置されている。
第1キャッチタンク81は、デフリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油を流入させる流入開口部81aをその上部に備えている。また、第1キャッチタンク81は、潤滑油を流出させる流出開口部81bを流入開口部81aよりも下方に備えている。
流出開口部81bは、第2キャッチタンク82の上方に設けられており、この流出開口部81bから流出した潤滑油は、第2キャッチタンク82に流入するようになっている。
第2キャッチタンク82は、デフリングギヤ58により掻き上げられた後にカウンタドライブギヤ52により更に掻き上げられた潤滑油を流入させる流入開口部82aをその上部に備えている。また、第2キャッチタンク82は、潤滑油を流出させる流出開口部82bをその下部に備えている。
すなわち、第2キャッチタンク82には、第1キャッチタンク81の流出開口部81bから流出した潤滑油が流入するとともに、カウンタドライブギヤ52により更に掻き上げられた潤滑油が流入開口部82aを介して流入するようになっている。
第3キャッチタンク83は、第2キャッチタンク82から流出した潤滑油を排出させる排出孔86aをその下部の側面に備えている。排出孔86aは、カウンタドライブギヤ52の中心位置よりも低い位置に設けられている。
また、排出孔86aは、パーキングロック機構17から水平方向に離隔して配置されている。すなわち、パーキングロック機構17がケーシング22側に設けられているのに対し、排出孔86aがハウジング21側に設けられている。
この排出孔86aは、図8に示すように、ハウジング21における第3キャッチタンク83の一側面(図8の手前側側面)を形成するプレート86に形成されている。プレート86は、板金部材により構成され、ハウジング21に対してボルト締結により固定されている。
潤滑油は、排出孔86aから水平方向に一旦排出された後、重力により下向きに流下し、潤滑油貯留部84に滴下される。
本実施の形態では、図4において、デフリングギヤ58の外径の右側部位から第1キャッチタンク81の流入開口部81aに至る潤滑油の経路のうち、デフリングギヤの外径の最も高い位置よりも高い位置の経路は、第1の案内流路91となっている。第1の案内流路91は、デフリングギヤ58の上方のカウンタドリブンギヤ53等の各部材間の空間から構成されている。
そして、デフリングギヤ58、カウンタドリブンギヤ53、カウンタドライブギヤ52が高速回転しているときには、デフリングギヤ58の回転により潤滑油貯留部84から掻き上げられた潤滑油は、第1の案内流路91に案内されて第1キャッチタンク81の流入開口部81aに流入するようになっている。
また、図4において、カウンタドライブギヤ52の中心よりも上側における側面側の空間は、デフリングギヤ58による掻き上げおよびカウンタドライブギヤ52による更なる掻き上げによって掻き上げられた潤滑油が第2キャッチタンク82の流入開口部82aに案内される第2の案内流路92となっている。第2の案内流路92は、カウンタドライブギヤ52の外形の最も高い位置よりも低い位置に配置されている。
そして、デフリングギヤ58、カウンタドリブンギヤ53、カウンタドライブギヤ52が低速回転または極低速回転しているときには、潤滑油貯留部84からデフリングギヤ58に次いでカウンタドライブギヤ52により掻き上げられた潤滑油は、第2の案内流路92に案内されて第2キャッチタンク82の流入開口部82aに流入するようになっている。
また、図9に示すように、第2キャッチタンク82のリヤカバー23側には、第2キャッチタンク82からギヤ機構16の一部である玉軸受31aに連通する連通孔87が形成されている。この連通孔87は、第2の案内流路92よりも低い位置に配置されている。
次に、上記のように構成されたトランスアクスルケース20内の潤滑油供給構造による動作について図6、図7を参照して説明する。
車両1の低速運転時または極低速運転時には、図6に示すように、トランスアクスルケース20内のギヤ機構16を構成するデフリングギヤ58、カウンタドリブンギヤ53、カウンタドライブギヤ52が低速回転または極低速回転し、潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油は、デフリングギヤ58により掻き上げられる。
デフリングギヤ58により掻き上げられた潤滑油は、カウンタドライブギヤ52に伝わって更に掻き上げられるとともに、カウンタドライブギヤ52の上側の外径に沿って搬送され、第2キャッチタンク82に流入し、第2キャッチタンク82から第3キャッチタンク83に移動した後、潤滑油貯留部84に戻る。
より詳細には、図6において、潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油は、デフリングギヤ58の反時計回りの回転によってデフリングギヤ58の下部領域から右側領域、上側領域の順に掻き上げられた後、カウンタドリブンギヤ53の下部領域に伝わる。
そして、潤滑油は、カウンタドリブンギヤ53の時計回りの回転により、カウンタドリブンギヤ53の左側領域に掻き上げられた後、カウンタドライブギヤ52の右上部領域に伝わる。そして、潤滑油は、カウンタドライブギヤ52の反時計回りの回転により更に掻き上げられ、カウンタドライブギヤ52の右上部領域から左上部領域までの空間である第2の案内流路92に案内され、流入開口部82aから第2キャッチタンク82に流入する。
第2キャッチタンク82に流入した潤滑油は、連通孔87を通って玉軸受31aに供給される。また、第2キャッチタンク82に流入した潤滑油は、その油面が流出開口部82bを超えると、この流出開口部82bから流出して第3キャッチタンク83に流入する。
第3キャッチタンク83に流入した潤滑油は、プレート86に設けられた排出孔86aから流出し、潤滑油貯留部84に流下する。排出孔86aから流出した潤滑油は、排出孔86aから水平方向離隔した配置されたパーキングロック機構17にかかることがない。このため、パーキングロック機構17の各部での摩擦力の変化および摩擦力の変化によるパーキングロック機構17の操作力の変化が防止される。
なお、潤滑油がかかることにより摩擦係数および摩擦力が変化し得るパーキングロック機構17の部位としては、例えば、図2、図3におけるディテントスプリング63とディテントプレート62の間の摺接部、パーキングロッド64とパーキングロックポール72との間の摺接部などがある。
このように、車両1の低速運転時または極低速運転時には、カウンタドライブギヤ52の外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられた第2の案内流路92により潤滑油を第2キャッチタンク82に案内することができるため、潤滑油貯留部84に滞留する潤滑油を減少することができ、潤滑油貯留部84における潤滑油の油面が低下する。
このため、デフリングギヤ58による潤滑油の攪拌抵抗が減少し、撹拌抵抗による動力損失を低減することができる。
一方、車両1の高速運転時には、図7に示すように、トランスアクスルケース20内のギヤ機構16を構成するデフリングギヤ58、カウンタドリブンギヤ53、カウンタドライブギヤ52が高速回転し、潤滑油貯留部84に貯留された潤滑は、デフリングギヤ58により勢いよく掻き上げられる。
デフリングギヤ58により勢いよく掻き上げられた潤滑油は、カウンタドリブンギヤ53の上部を超えて第1キャッチタンク81に流入し、第1キャッチタンク81から第2キャッチタンク82を経て第3キャッチタンク83に移動した後、潤滑油貯留部84に戻る。
より詳細には、図7において、潤滑油貯留部84に貯留された潤滑油は、デフリングギヤ58の反時計回りの回転によってデフリングギヤ58の下部領域から右側領域、上側領域の順に掻き上げられた後、遠心力によって左上方向に飛散する。
デフリングギヤ58から遠心力により飛散した潤滑油は、カウンタドリブンギヤ53の上部を飛び超して、第1の案内流路91により案内され、流入開口部81aから第1キャッチタンク81に流入する。
第1キャッチタンク81に流入した潤滑油は、その油面が第1キャッチタンク81の流出開口部81bを超えると、この流出開口部81bから流出して第2キャッチタンク82に流入する。
第2キャッチタンク82に流入した潤滑油は、連通孔87を通って玉軸受31aに供給される。また、第2キャッチタンク82に流入した潤滑油は、その油面が流出開口部82bを超えると、この流出開口部82bから流出して第3キャッチタンク83に流入する。第3キャッチタンク83に流入した潤滑油は、プレート86に設けられた排出孔86aから流出し、潤滑油貯留部84に流下する。
このように、車両1の高速運転時には、デフリングギヤ58の外径の最も高い位置より高く配置された第1の案内流路91により潤滑油を第1キャッチタンク81に案内することができるため、潤滑油貯留部84に滞留する潤滑油をより多く減少することができる。
以上のように、本実施の形態では、デフリングギヤ58の掻き上げた潤滑油を更に掻き上げるカウンタドライブギヤ52は、デフリングギヤ58よりも中心位置が高く配置され、デフリングギヤ58の外径の最も高い位置よりも高い位置で、このデフリングギヤ58の掻き上げた潤滑油をキャッチタンク80(第1キャッチタンク81)に案内する第1の案内流路91と、カウンタドライブギヤ52の掻き上げた潤滑油をキャッチタンク80(第2キャッチタンク82)に案内する第2の案内流路92とを備え、第2の案内流路92が、カウンタドライブギヤ52の外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられている。
この構成により、デフリングギヤ58とカウンタドライブギヤ52が極低速回転している場合であっても、潤滑油をカウンタドライブギヤ52の外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられた第2の案内流路92によりキャッチタンク80に案内することができる。このため、潤滑油貯留部84における潤滑油の滞留を防止し油面を低下することができる。
したがって、デフリングギヤ58の極低速回転時であっても潤滑油の撹拌抵抗による動力損失を低減することができる。
また、本実施の形態では、キャッチタンク80(第3キャッチタンク83)から潤滑油貯留部84に潤滑油を排出する排出孔86aを、カウンタドライブギヤ52の中心位置よりも低い位置に備えたことを特徴とする。
この構成により、排出孔86aから排出されて潤滑油貯留部84に流下する潤滑油の落差を少なくすることができるため、潤滑油貯留部84に流下した潤滑油が泡立つことがなく、泡立ちによる潤滑油の油面上昇によるデフリングギヤ58の潤滑油攪拌抵抗の増大を防止できるとともに、ストレーナ85からのエア吸いを防止することができる。
また、本実施の形態では、ギヤ機構16の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構17をトランスアクスルケース20内に備え、排出孔86aを、パーキングロック機構17から水平方向に離隔して配置したことを特徴とする。
この構成により、排出孔86aがカウンタドライブギヤ52の中心位置よりも低くパーキングロック機構17から水平方向に離隔して配置されるため、排出孔86aから排出された潤滑油がパーキングロック機構17にかかることがないので、パーキングロック機構17の各部での摩擦力の変化および摩擦力の変化によるパーキングロック機構17の操作力の変化が防止される。
また、本実施の形態では、キャッチタンク80の少なくとも一部である第2キャッチタンク82および第3キャッチタンク83が、トランスアクスルケース20内の車両前方側端部に配置されたことを特徴とする。
この構成により、車両の走行時に発生する風によりキャッチタンク80内の潤滑油を冷却することができる。
また、本実施の形態では、キャッチタンク80(第2キャッチタンク82)からギヤ機構16の一部に連通する連通孔87を、第2の案内流路92よりも低い位置に備えたことを特徴とする。
この構成により、連通孔87を通してキャッチタンク80からギヤ機構16の一部に潤滑油を供給することができるため、潤滑油貯留部84から潤滑油を吸い上げるポンプが作動していないときでもギヤ機構16の一部を良好に潤滑することができる。
1…車両、10…駆動装置、16…ギヤ機構、17…パーキングロック機構、20…トランスアクスルケース、21…ハウジング、22…ケーシング、23…リヤカバー、31a…玉軸受(ギヤ機構の一部)、52…カウンタドライブギヤ(ギヤ)、53…カウンタドリブンギヤ、58…デフリングギヤ、80…キャッチタンク、81…第1キャッチタンク、82…第2キャッチタンク(キャッチタンクの一部)、83…第3キャッチタンク(キャッチタンクの一部)、84…潤滑油貯留部、85…ストレーナ、86…プレート、86a…排出孔、91…第1の案内流路、92…第2の案内流路

Claims (5)

  1. 内部にギヤ機構と潤滑油が収容されるトランスアクスルケース内の潤滑油供給構造であって、
    前記トランスアクスルケースの内側下部の潤滑油貯留部に貯留された潤滑油を掻き上げるデフリングギヤと、
    前記デフリングギヤが掻き上げた潤滑油を貯留するキャッチタンクと、
    前記デフリングギヤの外径の最も高い位置よりも高い位置で、該デフリングギヤの掻き上げた潤滑油を前記キャッチタンクに案内する第1の案内流路と、
    前記デフリングギヤよりも中心位置が高く、且つ、該デフリングギヤと噛み合い、該デフリングギヤの掻き上げた潤滑油を更に掻き上げるギヤと、
    前記ギヤの掻き上げた潤滑油を前記キャッチタンクに案内する第2の案内流路とを備え、
    前記第2の案内流路は、前記ギヤの外径の最も高い位置よりも低い位置に設けられたことを特徴とする潤滑油供給構造。
  2. 前記キャッチタンクから前記潤滑油貯留部に潤滑油を排出する排出孔を、前記ギヤの中心位置よりも低い位置に備えたことを特徴とする請求項1に記載の潤滑油供給構造。
  3. 前記ギヤ機構の動力の伝達を阻止するロック状態と動力の伝達を許容するアンロック状態とを取り得るパーキングロック機構を前記トランスアクスルケース内に備え、
    前記排出孔を、前記パーキングロック機構から水平方向に離隔して配置したことを特徴とする請求項2に記載の潤滑油供給構造。
  4. 前記キャッチタンクの少なくとも一部が、前記トランスアクスルケース内の車両前方側端部に配置されたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の潤滑油供給構造。
  5. 前記キャッチタンクから前記ギヤ機構の一部に連通する連通孔を、前記第2の案内流路よりも低い位置に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の潤滑油供給構造。
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