特許 6244772 ハイブリッド車両用駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6244772

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両用駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/40 20071001AFI20171204BHJP

   B60K 6/26 20071001ALI20171204BHJP

   B60K 6/405 20071001ALI20171204BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20171204BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/40ZHV

   B60K6/26

   B60K6/405

   B60L11/14

   H02K9/19 B

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-196682(P2013-196682)

(22)【出願日】2013年9月24日

(65)【公開番号】特開2015-63161(P2015-63161A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2016年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中林 伸夫

【審査官】 増子 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０８８９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７７０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０８８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０１１５６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１９５１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０８６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１２１５６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ５０／１６

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｈ０２Ｋ ９／００ − ９／２８

Ｆ０４Ｂ ２５／００ − ３７／２０

Ｆ０４Ｂ ４１／００ − ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、ハウジング内に配置され、かつ前記エンジンの出力軸に連結される入力軸と、前記ハウジング内に配置され、かつ前記入力軸と同軸に配置されるモータジェネレータと、該モータジェネレータの軸方向端部と隣設する位置に配置される前記ハウジングの仕切り壁と、前記仕切り壁に配置され、前記入力軸によって駆動されるオイルポンプと、該オイルポンプから余剰のオイルを排出するリリーフバルブと、を備えるハイブリッド車両用駆動装置において、
前記モータジェネレータは、ロータ軸と、このロータ軸の外側に連結されるモータロータと、を有し、
前記仕切り壁は、前記モータロータの内側空間内に挿入されるボス部を有し、
前記ロータ軸を回転自在に前記ボス部に支持する軸受が前記モータロータの内側空間内に配置され、
前記ボス部内に前記リリーフバルブが配置され、当該リリーフバルブの排油孔を前記モータロータの内側空間内で上向きに開口させたことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。

【請求項2】

前記リリーフバルブは、ボール弁と、コイルスプリングと、これら両者を内部に収納する円柱状のスライド穴と、を有し、
前記円柱状のスライド穴における端部が前記軸受と対峙するよう前記ボス部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。

【請求項3】

前記排油孔は、その上流端より下流端が前記入力軸の軸方向で前記軸受側に位置するように傾斜されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はハイブリッド車両用駆動装置に関し、さらに詳しくは、潤滑油回路にリリーフバルブを備えたハイブリッド車両用駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイブリッド車両用駆動装置としては、リリーフバルブを備えたものある。このようなハイブリッド車両用駆動装置では、リリーフバルブでリリーフしたオイルのリターン流路をオイルポンプの吸入回路側へ戻してオイルポンプの吸入抵抗低減を図ったものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２０８６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のハイブリッド車両用駆動装置では、オイルポンプの吸入抵抗の低減を図っているものの、リリーフしたオイルによる潤滑、冷却は行っていない。ハイブリッド車両用駆動装置において、高速走行時は、エンジン回転、モータジェネレータ回転がともに上昇する。モータジェネレータの回転上昇とともに、モータジェネレータを構成するモータロータのベアリングの必要潤滑油量、モータロータの必要冷却油量が増加する。このため、ハイブリッド車両用駆動装置では、潤滑用のオイルの供給や冷却用のオイルの供給のために、別途、油路が必要であった。

【0005】

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ハイブリッド車両用駆動装置を簡素な構造としつつ、モータジェネレータの冷却性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の態様は、エンジンと、ハウジング内に配置され、かつエンジンの出力軸に連結される入力軸と、ハウジング内に配置され、かつ入力軸と同軸に配置されるモータジェネレータと、このモータジェネレータの軸方向端部と隣設する位置に配置される上記ハウジングの仕切り壁と、仕切り壁に配置され、入力軸によって駆動されるオイルポンプと、オイルポンプから余剰のオイルを排出するリリーフバルブと、を備えるハイブリッド車両用駆動装置において、モータジェネレータは、ロータ軸と、このロータ軸の外側に連結されるモータロータと、を有し、仕切り壁は、モータロータの内側空間内に挿入されるボス部を有し、ロータ軸を回転自在にボス部に支持する軸受がモータロータの内側空間内に配置され、ボス部内にリリーフバルブが配置され、当該リリーフバルブの排油孔をモータロータの内側空間内で上向きに開口させたことを特徴とする。

【0007】

上記態様としては、リリーフバルブは、ボール弁と、コイルスプリングと、これら両者を内部に収納する円柱状のスライド穴と、を有し、円柱状のスライド穴における端部が軸受と対峙するよう前記ボス部に配置されていることが好ましい。
また、上記態様としては、排油孔は、その上流端より下流端が入力軸の軸方向で軸受側に位置するように傾斜されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ハイブリッド車両用駆動装置を簡素な構造としつつ、モータジェネレータの冷却性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の構成を示すスケルトン図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の要部断面図である。

【図3】図３は、図２における矢印Ａ方向から見た状態を示す要部側面図である。

【図4】図４は、図３のIV−IV断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の詳細を図面に基づいて説明する。

【0011】

（ハイブリッド車両用駆動装置の構成）
図１に示すように、本実施の形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２と、装置本体３と、を備えている。装置本体３は、車軸４を介して車輪５を回転駆動可能に接続されている。

【0012】

図１に示すように、装置本体３はハウジング６内に、第１モータジェネレータ７と、第２モータジェネレータ８と、複合遊星歯車機構９と、オイルポンプ１０と、複合遊星歯車機構９に減速ギヤ１１を介して接続されるディファレンシャル装置１２と、を備えている。複合遊星歯車機構９は、第１遊星歯車機構１３と、第２遊星歯車機構１４と、を備えている。エンジン２の出力軸２Ａは、ハウジング６内にワンウェイクラッチ２２を介して回転自在に支持された入力軸１５に回転伝達可能に連結されている。

【0013】

第１遊星歯車機構１３は、サンギヤ１６と、キャリア１７と、リングギヤ１８と、を備えている。第２遊星歯車機構１４は、サンギヤ１９と、キャリア２０と、リングギヤ２１と、を備えている。第１遊星歯車機構１３のキャリア１７は、入力軸１５に連結されている。また、サンギヤ１６は、第１モータジェネレータ７の回転軸７Ａに固定されている。

【0014】

第２遊星歯車機構１４のサンギヤ１９は、入力軸１５に同軸的に固定されている。第２遊星歯車機構１４のリングギヤ２１は、第２モータジェネレータ８に連結されている。第１遊星歯車機構１３のリングギヤ１８と第２遊星歯車機構１４のキャリア２０とには、出力ギヤ１８Ａが設けられている。この出力ギヤ１８Ａは、減速ギヤ１１を介してディファレンシャル装置１２に接続されるようになっている。このような構成により、ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２からの動力と、第１モータジェネレータ７からの動力と、第２モータジェネレータ８からの動力と、が複合遊星歯車機構９を介して出力されるようになっている。

【0015】

図１に示すように、入力軸１５の先端部は、オイルポンプ１０側に接続されている。オイルポンプ１０は、入力軸１５によって駆動されるようになっている。オイルポンプ１０は、第２モータジェネレータ８の軸方向端部と隣接する位置に配置される仕切り壁６Ａに配置されている。この仕切り壁６Ａは、ハウジング６におけるエンジン２と反対側の壁である。

【0016】

図２は、入力軸１５の中心軸に沿って装置本体３を上下方向の面で切断した状態を示す断面図である。オイルポンプ１０は、仕切り壁６Ａと、オイルポンプカバー２４と、入力軸１５の先端部が同軸的に固定された歯車状のインナロータ２５と、インナロータ２５よりも歯数の多いアウタロータ２６と、を備えている。インナロータ２５とアウタロータ２６とは、仕切り壁６Ａの外側面に形成された円形の凹部６Ｂ内に配置されている。なお、入力軸１５内には、軸方向に沿って油路１５Ａが形成されている。

【0017】

図３は、オイルポンプカバー２４を取り外した状態を示し、図２において矢印Ａ方向から見た側面図である。図４は、オイルポンプカバー２４を装着した状態を示し、図３におけるIV−IV断面に相当する断面図である。このオイルポンプ１０は、トロコイド式の容積型ポンプである。入力軸１５が回転するとインナロータ２５が回転する。インナロータ２５が回転すると、このインナロータ２５の外周に噛み合うアウタロータ２６も同期しながら回転して、インナロータ２５の外周面とアウタロータ２６の内周面との間に形成される間隙Ｓが回転移動するように変化する。このため、間隙Ｓ内に供給されるオイルが押し出されるようになっている。

【0018】

図４に示すように、オイルポンプカバー２４には、間隙Ｓ内からオイルが押し出される位置に入力軸１５と平行な第１吐出通路２４Ａが形成されている。また、オイルポンプカバー２４には、第１吐出通路２４Ａに連通する第２吐出通路２４Ｂが形成されている。そして、オイルポンプカバー２４には、第２吐出通路２４Ｂに連通し、入力軸１５の油路１５Ａと連通する第３吐出通路２４Ｃと入力軸１５と平行な第４吐出通路２４Ｄとが形成されている。

【0019】

図２および図４に示すように、仕切り壁６Ａの内側面には、入力軸１５を取り囲むようにハウジング６の内側へ向けて突出する筒形状のボス部２３が形成されている。このボス部２３には、上記第４吐出通路２４Ｄと連通するようにリリーフバルブ２７が設けられている。リリーフバルブ２７は、オイルポンプ１０から余剰のオイルを排出させる機能を有する。なお、第２モータジェネレータ８は、ハウジング６側に固定された円筒状のモータステータ８Ｓと、このモータステータ８Ｓの内側に配置され、かつモータステータ８Ｓと同軸的に回転自在に設けられたモータロータ８Ｒと、を備えている。図２に示すように、上記ボス部２３は、仕切り壁６Ａの内側面からモータロータ８Ｒの内側空間２８に向けて突出している。ボス部２３の先端部の内周面には、軸受としてのベアリング２９を介してロータ軸３０が回転自在に支持されている。図２に示すように、ロータ軸３０には、入力軸１５が同軸的に貫通して配置されている。

【0020】

図４に示すように、リリーフバルブ２７は、仕切り壁６Ａに形成した円柱状のスライド穴３１が、上記第４吐出通路２４Ｄが連通するように形成されている。スライド穴３１内には、ボール弁３２が収納されている。このボール弁３２は、コイルスプリング３３で第４吐出通路２４Ｄを塞ぐように付勢されている。スライド穴３１を構成する仕切り壁６Ａには、排油孔３４が形成されている。この排油孔３４は、スライド穴２３内のオイルを第２モータジェネレータ１４の内側空間２８へ供給できるように連通している。図２に示すように、排油孔３４は、鉛直方向で、軸受としてのベアリング２９よりも鉛直方向において高い位置で開口されている。

【0021】

図３および図４に示すように、仕切り壁６Ａの外側面とオイルポンプカバー２４との接合面には、オイルポンプ１０および第４吐出通路２４Ｄを取り囲むようにガスケット３５が設けられている。図３に示すように、仕切り壁６Ａの外側面においてガスケット３５の外側領域には、オイルポンプカバー２４を図示しないボルトで固定するためのネジ孔３６が形成されている。

【0022】

（作用・効果）
上記構成のハイブリッド車両用駆動装置１では、車両が高速走行時にエンジン２が高回転となりオイルポンプ１０の回転数も上昇すると、オイルポンプ１０内の圧力が高まる。具体的には、インナロータ２５の回転上昇により、間隙Ｓから第１吐出通路２４Ａへ流出するオイル量が増加する。これに伴い、第２吐出通路２４Ｂに流入するオイル量が増加して第３吐出通路２４Ｃにオイルを供給する。第３吐出通路２４Ｃ内のオイルは、入力軸１５の適所に形成された図示しないオイル供給孔に油路１５Ａを介して供給可能となる。

【0023】

リリーフバルブ２７では、第４吐出通路２４Ｄ内のオイル圧力が増加すると、所定オイル圧力を超えたときに、ボール弁３２がコイルスプリング３３の付勢力に抗してコイルスプリング３３を縮める方向に移動する。図２および図４に示すように、ボール弁３２がコイルスプリング３３を縮める方向へ移動することにより、第４吐出通路２４Ｄとスライド穴２３とが連通する。これに伴い、排油孔３４からオイルを矢印Ｆに示すような流れで内側空間２８へ向けて排出する。

【0024】

図２に示すように、排油孔３４の開口部は、軸受としてのベアリング２９よりも鉛直方向で上側に位置するため、ベアリング２９や第２モータジェネレータ８のモータロータ８Ｒにオイルを落下させて供給できる。これにより、ベアリング２９の潤滑やモータロータ８Ｒの冷却を行うことができる。本実施の形態では、第２モータジェネレータ８などを冷却するために、専用のオイル通路やオイルジェットが必要ない。このため、ハイブリッド車両用駆動装置１の構成を簡素な構成としつつ、第２モータジェネレータ８などの冷却性を向上できる。なお、排油孔３４から吐出されたオイルは、図示しないオイル溜めに回収されて、オイルポンプ１０等に循環されるようになっている。

【0025】

ハイブリッド車両用駆動装置１において、車両が高速走行したときには、エンジン２および第２モータジェネレータ８の回転が上昇する。これに伴い、ベアリング２９の必要潤滑油量、モータロータ８Ｒの必要冷却油量が増加する。本実施の形態では、リリーフバルブ２７の排油孔３４からの開放油量をエンジン２の回転上昇とともに増加させることができるため、必要油量に応じた油を供給することができる。このため、ハイブリッド車両用駆動装置１では、別途、潤滑油供給装置を追加する必要がなく、装置本体３の小型化を図ることができる。

【0026】

なお、常時、リリーフバルブ２７から第２モータジェネレータ８のモータロータ８Ｒにオイルを供給すると、オイルポンプの駆動損失が増加して燃費の低下につながる。そこで、本実施の形態では、モータロータ８Ｒを、車両が低中速走行するときには、ギヤで掻き揚げられるオイルの飛沫による潤滑を行い、高速走行時のみリリーフバルブ２７からオイル供給するように設定している。

【0027】

本実施の形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１は、リリーフバルブ２７を設けたボス部２３が第２モータジェネレータ８の内側内の内側空間２８に突出するように配置されている。このため、本実施の形態では、ハウジング６の仕切り壁６Ａを外側に向けて突出するように形成する必要がない。したがって、本実施の形態では、ハイブリッド車両用駆動装置１におけるオイルポンプ１０が外側へ突出する量を抑えることができるため、この観点からも装置本体３の小型化を図ることができる。

【0028】

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、オイルポンプ１０としてトロコイド式の容積型ポンプを適用したがこれに限定されるものではない。

【0029】

また、上記実施の形態では、第１遊星歯車機構１３と第２遊星歯車機構１４とで複合遊星歯車機構９を構成したが、遊星歯車機構が単一のハイブリッド車両用駆動装置においても本発明が適用できることは云うまでもない。

【符号の説明】

【0030】

１ ハイブリッド車両用駆動装置
２ エンジン
２Ａ 出力軸
６ ハウジング
６Ａ 仕切り壁
７ 第１モータジェネレータ
８ 第２モータジェネレータ
８Ｓ モータステータ
８Ｒ モータロータ
１０ オイルポンプ
１３ 第１遊星歯車機構
１４ 第２遊星歯車機構
１５ 入力軸
１５Ａ 油路
２３ ボス部
２４ オイルポンプカバー
２５ インナロータ
２６ アウタロータ
２７ リリーフバルブ
２８ 内側空間
２９ ベアリング
３４ 排油孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】