JP6210200B2 - 車両用変速機のオイル供給装置 - Google Patents

Description

この発明は車両用変速機のオイル供給装置に係り、特に被潤滑部を冷却するため、被潤滑部上部にオイルを溜めて滴下して油冷する構造であって、このオイルをギヤによって掻き上げる際に流量の大小によって流路を変更し、掻き上げ効率の向上を図る車両用変速機のオイル供給装置に関するものである。

車両、例えばハイブリッド車両においては、冷却必要部（または、上記の「被潤滑部」とも換言できる。）としての電動機が車両駆動力発生時に発熱することから、絶縁皮膜を耐熱温度以下として絶縁皮膜を熱から保護するために、電動機の冷却が必要なものである。
このため、モータ冷却構造のひとつとして油冷構造があり、ギヤによる掻き上げやオイルポンプによって汲み上げられたオイルを電動機より高い場所に溜め、オイルを自然落下によって電動機に滴下する構造が知られている。

特開２００９−２５７５１８号公報

上記の特許文献１に開示されるものは、ギヤの回転数が低く、掻き上げる流量が少ない場合に、流路が広いとオイルが上がりづらくなり、被潤滑部へのオイル量が不足するおそれがある。

ところで、従来の車両用変速機のオイル供給装置においては、ギヤによって掻き上げられたオイルが通る流路は、変速機ケースで形成されている。
このとき、流路を広く設定すると、オイルを持ち上げる量が増加するため、ギヤ回転数が低く、掻き上げたオイルの勢いが小さい低車速状態においては、オイル溜まり通路部（「キャッチタンク」とも換言できる。）にオイルが到達しないという不都合がある。

この発明は、車両用変速機のオイル供給装置において、被潤滑部の冷却性を高めることを目的とする。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、変速機ケース内に、駆動源により回転するインプットシャフトと、このインプットシャフト上に配置される出力ギヤと、この出力ギヤの回転が伝達されるカウンタギヤを備えるカウンタシャフトと、このカウンタシャフトの回転が伝達されるファイナルギヤを備えるドライブシャフトとを配置し、前記変速ケース内に、前記ファイナルギヤの回転によって掻き上げられたオイルを被潤滑部へと導くオイルガターを取り付けた車両用変速機のオイル供給装置において、前記オイルガターに、前記ファイナルギヤ側から前記変速機ケースの天井面側に向けて延びるオイル導入通路部と、このオイル導入通路部の上端から水平方向潤滑部側へ延びるオイル溜まり通路部とを備え、前記変速機ケース内の前記出力ギヤと前記カウンタギヤとが接触する接触部よりも上方で、かつ、前記出力ギヤと前記カウンタギヤとに接する接線上に、前記接触部に向けて開口する導入口と、この導入口から前記接線方向上側に向かって延びて、前記オイル溜まり通路部の縦壁から離間するように配置されるガイド部と、このガイド部の上端から前記オイル溜まり通路部の上方側へ突出し、前記オイル溜まり通路部の上方を覆う蓋部とを有するオイル供給ガイド部とを配置したことを特徴とする。

この発明によれば、上記構造とすることで、ファイナルギヤによって掻き上げられたオイルは、オイルガターのオイル導入通路部に流入してオイル溜まり通路部へと流れ込み、その後、被潤滑部へとオイルを供給できる。
また、それに加えて、出力ギヤとカウンタギヤとが回転し、互いに噛み合うことで、出力ギヤとカウンタギヤとが接する接線方向にオイルが掻き上げられる。
そして、この掻き上げられたオイルは、オイル供給ガイド部の導入口へと流入し、その後、ガイド部内を流れて、勢い良く蓋部へと到達する。
その際、蓋部でオイル溜まり通路部の上方側を覆っているため、蓋部に到達したオイルは、蓋部に勢い良く衝突して、オイル溜まり通路部内へと落下する。
これによって、ファイナルギヤで掻き上げられたオイルと、出力ギヤとカウンタギヤとの噛み合いによって掻き上げられたオイルとをオイル溜まり通路部へ流し込むことができ、オイル溜まり通路部を介して被潤滑部へと供給するオイル量を増加させることができる。
また、ギヤの回転数が低くなることで、ファイナルギヤによって掻き上げられて、オイル溜まり通路部へと達するオイル量が少ない場合、出力ギヤとカウンタギヤとの噛み合いによって掻き上げられたオイルをオイル溜まり通路部へと導くことができ、オイル量を補充でき、被潤滑部へのオイル不足を解消できる。
この結果、少しでも多くのオイル量を被潤滑部に供給でき、被潤滑部の冷却を高めることができる。

図１は車両用変速機のオイル供給装置において、変速機ケース内部をエンジン本体側から見た状態の説明図である。（実施例） 図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。（実施例） 図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、オイル掻き上げ量が少ない場合の要部拡大断面図である。（実施例） 図４は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による、オイル掻き上げ量が多い場合の要部拡大断面図である。（実施例）

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両（図示せず）に搭載される車両用変速機である。
まず、前記車両は、例えば、ハイブリッド車等からなる。
そして、車両には、駆動源としての図示しないエンジン（「ＥＮＧ」とも記載する。）と、このエンジンに連結する前記変速機１とが搭載される。
この変速機１には、図示しない車軸を介して左右の車輪（図示せず）が連結している。
また、前記変速機１は、図１に示す如く、下部にオイル貯留部２が形成された変速機ケース３を備えている。

そして、この変速機ケース３内に、駆動源である前記エンジンにより回転するインプットシャフト４と、このインプットシャフト４上に配置される出力ギヤ５と、この出力ギヤ５の回転が伝達されるカウンタギヤ６を備えるカウンタシャフト７と、このカウンタシャフト７の回転が伝達されるファイナルギヤ８を備えるドライブシャフト９とを配置している。
追記すれば、前記変速機１は、変速機ケース３内に、駆動源である前記エンジンにより回転する前記インプットシャフト４上に配置された動力伝達機構（図示せず）（「遊星歯車機構」または「変速ギヤ」とも換言できる。）と、この動力伝達機構に連結する差動機構（図示せず）とを備えている。
このとき、動力伝達機構は、前記エンジン側に配置された第１遊星歯車機構（図示せず）（「ＰＧ１」とも記載する。）と、この第１遊星歯車機構に連結してエンジンから離れた側に配置された第２遊星歯車機構（図示せず）（「ＰＧ２」とも記載する。）とを備えている。
また、前記変速機１は、前記インプットシャフト４の軸方向（車両左右方向）で動力伝達機構の左右両側に配置される被潤滑部である第１電動機（「第１モ一夕ジェネレータ」または「ＭＧ１」とも換言できる。）１０と第２電動機（「第２モータジェネレータ」または「ＭＧ２」とも換言できる。）１１とを備えている。
そして、前記変速機ケース３内に、前記ファイナルギヤ８の回転によって掻き上げられたオイルを被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１へと導くオイルガター１２を取り付け、前記車両用変速機１のオイル供給装置を構成している。

なお、前記変速機ケース３のオイル貯留部２内には、図１に示す如く、車両停止時において油面高さＨの潤滑用オイルが滞留している。
このとき、前記ファイナルギヤ８は、前記出力ギヤ５の車両後方側で、下部がオイル貯留部２内のオイルに浸漬されるように配置されている。
従って、前記ファイナルギヤ８が回転すると、前記変速機ケース３のオイル貯留部２内のオイルがファイナルギヤ８によって掻き揚げられる。
このとき、前記変速機ケース３のオイル貯留部２内のオイルの油面高さＨは、車両前進時及び車両後進時に、ファイナルギヤ８がオイルを掻き揚げることによって低下する。

前記オイルガター１２は、動力伝達機構の上方に配置され、かつ、前記変速機ケース３の外周壁３Ａに沿って付設されている。
そして、オイルガター１２は、前記ファイナルギヤ８によって掻き揚げられたオイルを被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１へ供給し、第１電動機１０及び第２電動機１１を冷却させている。
このとき、前記オイルガター１２は、ガター底部１３と、このガター底部１３に対して前記第１電動機１０側に配置されるガータ一側部（図示せず）と、このガータ一側部に対峙し、かつ、前記ガター底部１３に対して前記第２電動機１１側に配置されるガータ他側部（図示せず）とで、断面Ｕ字形状に形成される。

また、前記オイルガター１２に、前記ファイナルギヤ８側から前記変速機ケース３の天井面側に向けて延びるオイル導入通路部１４と、このオイル導入通路部１４の上端から水平方向被潤滑部側へ延びるオイル溜まり通路部１５とを備える。
つまり、前記オイルガター１２は、図１に示す如く、前記ガター底部１３とガータ一側部とガータ他側部とで断面Ｕ字形状に形成されており、内部空間において前記ファイナルギヤ８側から前記変速機ケース３の天井面側に向かう部分を前記オイル導入通路部１４とする一方、このオイル導入通路部１４の上端から水平方向被潤滑部側へ延びる部分を前記オイル溜まり通路部１５としている。
このため、前記ファイナルギヤ８によって掻き上げられたオイルは、図１に白抜き矢印Ｆ１で示す如く、前記オイルガター１２の前記オイル導入通路部１４を経て、前記オイル溜まり通路部１５へと流れる。
更に、前記変速機ケース３内の前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６とが接触する接触部１６よりも上方で、かつ、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６とに接する接線Ｌ上に、前記接触部１６に向けて開口する導入口１７と、この導入口１７から前記接線Ｌ方向上側に向かって延びるガイド部１８と、このガイド部１８の上端から前記オイル溜まり通路部１５の上方側へ突出する蓋部１９とを有するオイル供給ガイド部２０とを配置する構成とする。
詳述すれば、このオイル供給ガイド部２０は、図１及び図３、図４に示す如く、前記接線Ｌ上において、前記接触部１６の上方からこの接触部１６に向かって開口する前記導入口１７を備えている。
また、前記オイル供給ガイド部２０は、図１に示す如く、前記導入口１７から前記接線Ｌ方向上側に向かい、途中部位から指向方向を変えて上方向に延びる前記ガイド部１８を備える一方、図３及び図４に示す如く、このガイド部１８の上端から前記オイル溜まり通路部１５の上方側へ突出し、このオイル溜まり通路部１５の上方を覆う前記蓋部１９を備えている。

これにより、上記構造とすることで、前記ファイナルギヤ８によって掻き上げられたオイルは、前記オイルガター１２の前記オイル導入通路部１４に流入して前記オイル溜まり通路部１５へと流れ込み、その後、被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１へとオイルを供給できる。
また、それに加えて、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６とが回転し、互いに噛み合うことで、図１に白抜き矢印Ｆ２で示す如く、出力ギヤ５とカウンタギヤ６とが接する接線Ｌ方向にオイルが掻き上げられる。
そして、この掻き上げられたオイルは、図１に白抜き矢印Ｆ２で示す如く、前記オイル供給ガイド部２０の前記導入口１７へと流入し、その後、前記ガイド部１８内を流れて、勢い良く前記蓋部１９へと到達する。
その際、この蓋部１９で前記オイル溜まり通路部１５の上方側を覆っているため、蓋部１９に到達したオイルは、蓋部１９に勢い良く衝突して、オイル溜まり通路部１５内へと落下する。
これによって、前記ファイナルギヤ８で掻き上げられたオイルと、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられたオイルとをオイル溜まり通路部１５へ流し込むことができ、オイル溜まり通路部１５を介して前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１へと供給するオイル量を増加させることができる。
また、ギヤの回転数が低くなることで、前記ファイナルギヤ８によって掻き上げられて、前記オイル溜まり通路部１５へと達するオイル量が少ない場合、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられたオイルをオイル溜まり通路部１５へと導くことができ、オイル量を補充でき、前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１へのオイル不足を解消できる。
この結果、少しでも多くのオイル量を前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に供給でき、第１電動機１０及び第２電動機１１の冷却を高めることができる。
追記すれば、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられるオイルには、前記変速機ケース３のオイル貯留部２内に滞留するオイルのみでなく、前記ファイナルギヤ８によって掻き上げられた後に前記オイル溜まり通路部１５に入らず、ファイナルギヤ８の回転によって案内されるオイルも含まれる。
このため、前記ファイナルギヤ８によって掻き上げられたオイルの全てを、最終的にはオイル溜まり通路部１５へと導くことができ、効率の良いオイル経路を確保できる。

前記オイル供給ガイド部２０内に、前記オイル溜まり通路部１５よりも下方側で、かつ、前記オイル溜まり通路部１５の延長方向に延びる回転軸２１と、この回転軸２１に取り付けられ、かつ、前記オイル溜まり通路部１５の縦壁２２と前記オイル供給ガイド部２０の縦壁２３との間の空間２４を二分割する仕切板２５とを配置している。
そして、この仕切板２５を、前記オイル供給ガイド部２０の縦壁２３側から前記オイル溜まり通路部１５の縦壁２２側に向かって弾性部材２６の弾性力によって付勢している。
このとき、前記仕切板２５を、この仕切板２５と前記オイル溜まり通路部１５の縦壁２２との間の空間部２７内に流入するオイル量の増減に応じて前記回転軸２１を中心に揺動させて、前記空間部２７の流路断面積を増減させている。

これにより、上記構造とすることで、図３及び図４に白抜き矢印Ｆ２で示す如く、前記オイル供給ガイド部２０内に入り込むオイル量の増減に応じて、前記仕切板２５によって前記空間部２７の容積を増減させることができる。
これによって、ギヤ回転数が低い場合、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられるオイル量が少なくなる。
その際、前記仕切板２５は、図３に示す如く、前記弾性部材２６の弾性力によって前記オイル溜まり通路部１５の縦壁２２側に押されて、前記空間部２７の容積が減少して、少ないオイル量であっても空間部２７の上方側へと持ち上げることができ、少しでも多くのオイルをオイル溜まり通路部１５内へと流入させることができる。
また、その反面、ギヤ回転数が高い場合、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられるオイル量が多くなる。
その際、多くのオイル量が前記仕切板２５に衝突することで、図４に示す如く、仕切板２５が前記弾性部材２６の弾性力が付勢する方向と反対側に押されて、前記空間部２７の容積が増加し、出力ギヤ５とカウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられる多くのオイルを空間部２７を経由して、前記オイル溜まり通路部１５へと流し込むことができる。
これによって、ギヤ回転数の高低に関わらず、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられるオイルを確実に前記オイル溜まり通路部１５内へと案内でき、被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に供給するオイル量を増加させることができ、第１電動機１０及び第２電動機１１の冷却性を高めることができる。

また、前記仕切板２５の上端部には、前記オイル溜まり通路部１５の上方側に向けて屈曲する屈曲部２８を形成している。
つまり、前記仕切板２５を、図３及び図４に示す如く、前記オイル供給ガイド部２０の縦壁２３と前記オイル溜まり通路部１５の縦壁２２との間に配設した際に、仕切板２５の上端部をオイル溜まり通路部１５の上方側に向けて屈曲させて前記屈曲部２８を形成し、この屈曲部２８をオイル溜まり通路部１５と前記オイル供給ガイド部２０の前記蓋部１９との間に位置させるものである。
これにより、上記構造とすることで、前記仕切板２５と前記オイル溜まり通路部１５との間の前記空間部２７に流れ込んだのち、上方へと向かうオイルを前記屈曲部２８に当てて、前記オイル溜まり通路部１５内へと案内することができる。
これによって、前記出力ギヤ５と前記カウンタギヤ６との噛み合いによって掻き上げられたオイルを前記オイル溜まり通路部１５に確実に流し込むことができ、被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に供給するオイル量を増加させることができる。

更に、前記オイル供給ガイド部２０の上部には、前記オイル溜まり通路部１５に流し込まれたオイルを、被潤滑部である前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に供給する管状体２９を配置している。
このとき、この管状体２９は、図２〜図４に示す如く、前記変速機１の車両の左右方向である車両幅方向に延び、前記オイル溜まり通路部１５から前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に届く長さ寸法を備えている。
また、前記管状体２９の外周面部位には、潤滑の必要な箇所に、かつ、必要なオイル量となるように、複数個の排出孔３０を形成する。
これにより、上記構造とすることで、前記オイル溜まり通路部１５に流し込まれたオイルは、図３及び図４に白抜き矢印Ｆ３で示す如く、前記管状体２９内に流れ込む。
そして、この管状体２９内に流れ込んだオイルは、管状体２９の外周面部位に形成した複数個の排出孔３０、あるいは、管状体２９の両端部位から下方の前記第１電動機１０及び前記第２電動機１１に向かって自然落下する。
これによって、第１電動機１０及び第２電動機１１に自然落下したオイルによって、第１電動機１０及び第２電動機１１を効率良く冷却することができる。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、構造を説明する際に、動力伝達機構（「遊星歯車機構」または「変速ギヤ」とも換言できる。）や第１電動機（「第１モ一夕ジェネレータ」または「ＭＧ１」とも換言できる。）、第２電動機（「第２モータジェネレータ」または「ＭＧ２」とも換言できる。）のように説明し、遊星歯車機構や電動機を設けた構造としたが、遊星歯車機構を用いていない特別な構造でも適用可能である。

１ 車両用変速機
２ オイル貯留部
３ 変速機ケース
４ インプットシャフト
５ 出力ギヤ
６ カウンタギヤ
７ カウンタシャフト
８ ファイナルギヤ
９ ドライブシャフト
１０ 第１電動機（「第１モ一夕ジェネレータ」または「ＭＧ１」とも換言できる。）
１１ 第２電動機（「第２モータジェネレータ」または「ＭＧ２」とも換言できる。）
１２ オイルガター
１３ ガター底部
１４ オイル導入通路部
１５ オイル溜まり通路部
１６ 接触部
１７ 導入口
１８ ガイド部
１９ 蓋部
２０ オイル供給ガイド部
２１ 回転軸
２２ オイル溜まり通路部の縦壁
２３ オイル供給ガイド部の縦壁
２４ 空間
２５ 仕切板
２６ 弾性部材
２７ 空間部
２８ 屈曲部
２９ 管状体
３０ 排出孔

Claims (3)

1. 変速機ケース内に、駆動源により回転するインプットシャフトと、このインプットシャフト上に配置される出力ギヤと、この出力ギヤの回転が伝達されるカウンタギヤを備えるカウンタシャフトと、このカウンタシャフトの回転が伝達されるファイナルギヤを備えるドライブシャフトとを配置し、前記変速ケース内に、前記ファイナルギヤの回転によって掻き上げられたオイルを被潤滑部へと導くオイルガターを取り付けた車両用変速機のオイル供給装置において、前記オイルガターに、前記ファイナルギヤ側から前記変速機ケースの天井面側に向けて延びるオイル導入通路部と、このオイル導入通路部の上端から水平方向潤滑部側へ延びるオイル溜まり通路部とを備え、前記変速機ケース内の前記出力ギヤと前記カウンタギヤとが接触する接触部よりも上方で、かつ、前記出力ギヤと前記カウンタギヤとに接する接線上に、前記接触部に向けて開口する導入口と、この導入口から前記接線方向上側に向かって延びて、前記オイル溜まり通路部の縦壁から離間するように配置されるガイド部と、このガイド部の上端から前記オイル溜まり通路部の上方側へ突出し、前記オイル溜まり通路部の上方を覆う蓋部とを有するオイル供給ガイド部とを配置したことを特徴とする車両用変速機のオイル供給装置。
2. 前記オイル供給ガイド部内に、前記オイル溜まり通路部よりも下方側で、かつ、前記オイル溜まり通路部の延長方向に延びる回転軸と、この回転軸に取り付けられ、かつ、前記オイル溜まり通路部の縦壁と前記オイル供給ガイド部の縦壁との間の空間を二分割する仕切板とを配置し、この仕切板に、前記オイル供給ガイド部の縦壁側から前記オイル溜まり通路部の縦壁側に向かって弾性部材の弾性力を付勢し、前記仕切板を、この仕切板と前記オイル溜まり通路部との間の空間部内に流入するオイル量の増減に応じて前記回転軸を中心に揺動させて、前記空間部の流路断面積を増減させたことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機のオイル供給装置。
3. 前記仕切板の上端部に、前記オイル溜まり通路部の上方側に向けて屈曲する屈曲部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速機のオイル供給装置。

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