特許 7129274 回転駆動装置

(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】

(24)【登録日】2022-08-24

(45)【発行日】2022-09-01

(54)【発明の名称】回転駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/40 20160101AFI20220825BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20220825BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20220825BHJP

   B60K 6/445 20071001ALI20220825BHJP

   B60K 6/365 20071001ALI20220825BHJP

   B60K 6/387 20071001ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

H02K11/40

H02K9/19 Z

H02K7/116

B60K6/445 ZHV

B60K6/365

B60K6/387

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018155581

(22)【出願日】2018-08-22

(65)【公開番号】P2020031492

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-07-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅尾 進也

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１１４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０１９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／００ － ５／２６

Ｈ０２Ｋ １１／００ －１１／４０

Ｈ０２Ｋ ９／１９

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｂ６０Ｋ ６／４４５

Ｂ６０Ｋ ６／３６５

Ｂ６０Ｋ ６／３８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油路を有する固定部と、
前記固定部に対し第１の相対位置と第２の相対位置との間を移動可能に設けられ、前記油路における油圧の変化に応じて、前記固定部に対する第１の相対位置と前記固定部に対する第２の相対位置との間を可逆的に移動可能に設けられた移動部と、
前記固定部に対し回転可能に設けられ、前記第１の相対位置において前記移動部を介して前記固定部と導通し、前記第２の相対位置において前記移動部との導通が遮断される回転体と
を備え、
前記移動部は、前記油圧の変化に応じて、前記第２の相対位置と、前記第２の相対位置よりも前記固定部から突出した前記第１の相対位置との間を直進運動するようになっている
回転駆動装置。

【請求項2】

前記移動部は、第１の方向に沿って前記直進運動が可能であり、
前記回転体は、前記第１の方向に沿った回転軸を中心に回転可能である
請求項１記載の回転駆動装置。

【請求項3】

前記移動部の外周面に設けられた導電体をさらに備え、
前記回転体は、前記移動部の前記外周面と対向する内周面を有すると共に前記移動部に対し回転可能に設けられ、
前記移動部が前記第１の相対位置にある場合、前記導電体は前記回転体の前記内周面上を摺動するようになっており、
または、
前記移動部の内周面に設けられた導電体をさらに備え、
前記回転体は、前記移動部の前記内周面と対向する外周面を有すると共に前記移動部に対し回転可能に設けられ、
前記移動部が前記第１の相対位置にある場合、前記導電体は前記回転体の前記外周面上を摺動するようになっている、
請求項２記載の回転駆動装置。

【請求項4】

前記導電体は前記移動部の前記外周面に設けられ、前記移動部が前記第１の相対位置にある場合に前記導電体は前記回転体の内部に収容され、前記移動部が前記第２の相対位置にある場合に前記導電体は前記回転体の外部に露出している
請求項３記載の回転駆動装置。

【請求項5】

前記移動部を前記第２の相対位置から前記第１の相対位置へ戻す方向の付勢力を、前記移動部に対し付与する付勢部材をさらに備えた
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転駆動装置。

【請求項6】

前記油圧が第１の値である場合に、前記移動部は前記第１の相対位置にあり、
前記油圧が前記第１の値よりも低い第２の値である場合に、前記移動部は前記第２の相対位置にある
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転駆動装置。

【請求項7】

前記油圧の変化は前記回転体の回転数の変化と連動しており、
前記油圧が前記第１の値であるときに前記回転体の回転数は第１の回転数となり、前記油圧が前記第２の値であるときに前記回転体の回転数は前記第１の回転数よりも低い第２の回転数となる
請求項６記載の回転駆動装置。

【請求項8】

回転駆動源と、
前記回転体を回転駆動するとともに、前記回転駆動源により回転駆動される出力軸と
をさらに備え、
前記油圧の変化は前記出力軸の回転数の変化と連動しており、
前記油圧が前記第１の値であるときに前記出力軸の回転数は第１の回転数となり、前記油圧が前記第２の値であるときに前記出力軸の回転数は前記第１の回転数よりも低い第２の回転数となる
請求項６記載の回転駆動装置。

【請求項9】

前記回転体を回転駆動する電動機をさらに備えた
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両等の駆動系に搭載される回転駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等の駆動系に搭載されるモータジェネレータでは、ロータとステータとの間の電位差によってロータ軸に発生する軸電流および軸電圧に起因する電食が問題となる場合がある。そこで、電食を防止するため、例えばブラシ等によりロータとステータとを電気的に導通することで電位差を低減するようにした構造がこれまでに提案されている（例えば特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１３５７２０号公報

【文献】特開２０１１－１３５７２２号公報

【文献】特開２０１５－１９４８７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、このようなモータジェネレータを有する回転駆動装置に対しては、高い動作信頼性を有することが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一実施態様としての回転駆動装置は、固定部と、移動部と、回転体とを備える。固定部は油路を有する。移動部は、固定部に対し第１の相対位置と第２の相対位置との間を移動可能に設けられ、油路における油圧の変化に応じて、固定部に対する第１の相対位置と固定部に対する第２の相対位置との間を可逆的に移動可能に設けられている。回転体は、固定部に対し回転可能に設けられ、第１の相対位置において移動部を介して固定部と導通し、第２の相対位置において移動部との導通が遮断される。移動部は、油圧の変化に応じて、第２の相対位置と、第２の相対位置よりも固定部から突出した第１の相対位置との間を直進運動するようになっている。

【0006】

本開示の一実施態様としての回転駆動装置では、油路における油圧の変化に応じて、移動部が第１の相対位置と第２の相対位置との間を可逆的に移動可能となっている。移動部が第１の相対位置にあるときに回転体は固定部と導通し、移動部が第２の相対位置にあるときに回転体と固定部との導通が遮断されるようになっている。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一実施形態としての回転駆動装置によれば、油路における油圧の変化に応じて、回転体と固定部とが導通した導通状態と、回転体と固定部との導通が遮断された遮断状態との切り替えがなされる。よって、常時導通状態となる場合よりも導通部分が摺動する頻度が小さくなり、導通部分の摩耗等に対して高い信頼性を有することとなる。
また、油路の油圧が低い、すなわち、エンジンが低回転、低負荷の場合の燃費が特に要求される場合において導通部分の摩擦が低くなるので、効果的に動力を伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施の形態に係る車両駆動システムの概略構成例を表す模式図である。

【図2A】図１に示した回転駆動装置の詳細構成例を表す第１の模式断面図である。

【図2B】図１に示した回転駆動装置の詳細構成例を表す第２の模式断面図である。

【図3A】図２Ａに示したガイドを表す平面図である。

【図3B】図２Ａに示したガイドを表す他の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（ロータとステータとの導通状態と、ロータとステータとの絶縁状態との切り替えを行うことのできる回転駆動装置を備えた車両駆動システムの例）
２．変形例

【0010】

＜１．実施の形態＞
［車両駆動システム１００の概略構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る車両駆動システム１００における動力伝達系の概略構成例を、模式的に表したものである。車両駆動システム１００は、エンジン２００とモータジェネレータ１２１とを備えたハイブリッド車両（以下、単に「車両」という。）に搭載され、その車両の駆動を行うものである。図１に示したように、車両駆動システム１００は、エンジン２００の駆動力によって回転する出力軸１１０、発電用のモータジェネレータ１２１を含む回転駆動装置１２０、車両駆動用のモータジェネレータ１３１を含む回転駆動装置１３０、遊星歯車機構１４０、遊星歯車機構１５０、前輪１６０、およびプロペラシャフト１７０を備えている。なお、「エンジン２００」は本開示の「回転駆動源」に対応する一具体例であり、「出力軸１１０」は本開示の「出力軸」に対応する一具体例である。

【0011】

なお、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１は、それぞれ本開示の「電動機」に対応する一具体例である。プロペラシャフト１７０は、図示しない後輪に駆動力を伝達する部材である。

【0012】

車両駆動システム１００は、さらに、出力軸１１０とモータジェネレータ１２１との間に減速ギヤ１８０，１８２を備え、遊星歯車機構１４０とモータジェネレータ１３１との間に伝達ギヤ１９０，１９２および車輪駆動軸２１０を備え、遊星歯車機構１５０とプロペラシャフト１７０との間にカップリング２３０を備え、モータジェネレータ１３１と前輪１６０との間にパーキングギヤ２５０、伝達ギヤ２２０，２２２および駆動軸１６２を有している。

【0013】

モータジェネレータ１２１は、出力軸１１０から伝達されるエンジン２００からの駆動力により回転駆動する駆動軸１２２を有している。駆動軸１２２は、本開示の「回転体」に対応する一具体例である。モータジェネレータ１２１は、例えば三相交流タイプの交流同期モータであり、主に発電機として動作する。モータジェネレータ１２１は、出力軸１１０から伝達されるエンジン２００からの駆動力を利用して発電を行い、発電された電力は後述のバッテリ７０に充電されるほか、車両駆動用のモータジェネレータ１３１の駆動源として使用される。モータジェネレータ１２１は、後述のオイルポンプ４２により循環されるオイルなどの液体によって冷却される液冷式の電動モータ、すなわち電動機である。なお、モータジェネレータ１２１は、交流同期モータに限定されるものではなく、交流誘導モータまたは直流モータであってもよい。

【0014】

遊星歯車機構１４０は、キャリア１４２、ピニオンギヤ１４４、サンギヤ１４５およびリングギヤ１４６を有している。エンジン２００の駆動力は、出力軸１１０から減速ギヤ１８０，１８２を経由してキャリア１４２に伝達され、ピニオンギヤ１４４およびサンギヤ１４５を介して駆動軸１２２に伝達されるようになっている。また、キャリア１４２に伝達されたエンジン２００の出力軸１１０の駆動力は、ピニオンギヤ１４４を介してリングギヤ１４６に伝達されるようになっている。リングギヤ１４６の駆動力は、伝達ギヤ１９０，１９２を介して車輪駆動軸２１０へ伝達されるようになっている。

【0015】

モータジェネレータ１３１は出力軸１３２を有する例えば三相交流タイプの交流同期モータであり、主に車両駆動用の駆動力を生成する動力源として動作する。モータジェネレータ１３１は、モータジェネレータ１２１と同様、オイルポンプ４２により循環されるオイルなどの液体によって冷却される液冷式の電動モータ、すなわち電動機である。なお、モータジェネレータ１３１は、交流同期モータに限定されるものではなく、交流誘導モータまたは直流モータであってもよい。遊星歯車機構１５０は、ピニオンギヤ１５２と、キャリア１５４と、車輪駆動軸２１０に固定されたリングギヤ１５６とを有している。キャリア１５４は、回動しないように固定されている。すなわち、遊星歯車機構１５０のピニオンギヤ１５２は公転しない。出力軸１３２の駆動力は、ピニオンギヤ１５２を介して、車輪駆動軸２１０に固定されたリングギヤ１５６に伝達される。これにより、エンジン２００の出力軸１１０の駆動力と車両駆動用のモータジェネレータ１３１の駆動力とが車輪駆動軸２１０で合算されるようになっている。

【0016】

車輪駆動軸２１０の駆動力は、伝達ギヤ２２０，２２２を介して前輪１６０の駆動軸１６２に伝達される。前輪１６０は、駆動軸１６２に伝達された車輪駆動軸２１０の駆動力によって回転駆動される。また、車輪駆動軸２１０の駆動力はカップリング２３０によって前後輪の回転数差が吸収され、プロペラシャフト１７０に伝達される。通常の走行時においては、エンジン２００の回転数と発電用のモータジェネレータ１２１の回転数との比率により車輪駆動軸２１０の回転数が定まる。一例として、エンジン出力のうち３０％が発電用のモータジェネレータ１２１による発電に費やされ、残りの７０％が車輪の駆動に費やされる。なお、本実施形態では、車輪駆動軸２１０の駆動力が前輪１６０および後輪に伝達されるフルタイム４ＷＤの車両駆動システム１００を例示している。しかしながら、車輪駆動軸２１０の駆動力が前輪１６０および後輪のいずれかに伝達されるＦＦ方式またはＦＲ方式の車両駆動システムにも、車両駆動システム１００を適用することもできる。

【0017】

車両駆動システム１００は、図１に示したように、エンジンコントロールユニット（以下、単に「ＥＣＵ」という。）８０と、ハイブリッド車コントロールユニット（以下、単に「ＨＥＶ－ＥＣＵ」という。）５０と、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）９０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）６０と、バッテリ７０と、オイルパン４１と、オイルポンプ４２と、オイルクーラ４３とをさらに備えている。

【0018】

エンジン２００は、燃料噴射装置、点火装置、およびスロットルバルブなどを備えており、その動作はＥＣＵ８０により制御される。ＥＣＵ８０には、出力軸１１０の回転位置（エンジン回転数）を検出するクランク角センサ、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ、およびエンジン２００の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサが接続されている。

【0019】

ＥＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報、及びＨＥＶ－ＥＣＵ５０からの制御情報に基づいて、燃料噴射装置や点火装置およびスロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン２００を制御する。また、ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ９０を介して、アクセルペダル開度や、エンジン回転数、および冷却水温度などの各種情報を、ＨＥＶ－ＥＣＵ５０へ送信するようになっている。

【0020】

オイルパン４１は、モータジェネレータ１２１，１３１、減速ギヤ１８０，１８２、伝達ギヤ１９０，１９２，２２０，２２２、および遊星歯車機構１４０，１５０などについての潤滑および冷却を行うためのオイルを貯留する容器である。

【0021】

オイルポンプ４２は、オイルパン４１に貯留されているオイルを、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１などへ供給する機械式のオイルポンプである。オイルポンプ４２は、エンジン２００によって駆動され、オイルパン４１に貯留されているオイルを吸い上げ、昇圧して吐出する。オイルポンプ４２から吐出されたオイルはオイルクーラ４３に圧送されたのち、油路４４，４５などをそれぞれ介してモータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１などへ供給される。モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１などへ供給されたオイルは車両駆動システム１００の内部を循環してオイルパン４１へ戻るようになっている。この車両駆動システム１００では、エンジン２００の出力軸１１０の回転数と連動してオイルポンプ４２からのオイルの吐出量が変化するようになっている。具体的には、エンジン２００の出力軸１１０の回転数の上昇にともなってオイルポンプ４２からのオイルの吐出量が増加し、エンジン２００の出力軸１１０の回転数の下降にともなってオイルポンプ４２からのオイルの吐出量も減少するようになっている。なお、機械式のオイルポンプ４２としては、例えば、同軸式の内接ギヤ・トロコイドタイプのものや、チェーン駆動式のベーンタイプのものなどが好適に用いられる。

【0022】

車両駆動システム１００では、電動オイルポンプをさらに設けるようにしてもよい。電動オイルポンプは、例えば、エンジン２００が停止されているときに、電動モータにより駆動され、オイルパン４１に貯留されているオイルを昇圧して吐出し、オイルクーラ４３に圧送することができる。そのような電動オイルポンプの駆動は、ＨＥＶ－ＥＣＵ５０によって制御される。

【0023】

オイルクーラ４３は、オイルポンプ４２の下流側に設けられ、オイルポンプ４２から吐出されたオイルと例えば空気などの冷却媒体との間で熱交換を行い、オイルを冷却する空冷式のオイルクーラである。なお、オイルクーラ４３は空冷式のオイルクーラに限定されず、例えば、オイルと冷却水との間で熱交換を行う水冷式のオイルクーラであってもよい。

【0024】

駆動力源であるエンジン２００、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１は、ＨＥＶ－ＥＣＵ５０によって総合的に制御される。

【0025】

ＨＥＶ－ＥＣＵ５０は、例えば、演算を行うマイクロプロセッサと、そのマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭと、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭと、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭと、入出力Ｉ／Ｆとを有する。

【0026】

ＨＥＶ－ＥＣＵ５０には、例えば、外気の温度を検出する外気温センサや、車両の速度を検出する車速センサなどを含む各種センサが接続されている。また、ＨＥＶ－ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ９０を介して、エンジン２００を制御するＥＣＵ８０やビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）等と相互に通信可能に接続されている。ＨＥＶ－ＥＣＵ５０は、ＣＡＮ９０を介して、ＥＣＵ８０およびＶＤＣＵから、例えば、エンジン回転数、冷却水温度、およびアクセルペダル開度等の各種情報を受信する。

【0027】

ＨＥＶ－ＥＣＵ５０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン２００、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ－ＥＣＵ５０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求）、車両の運転状態、バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、エンジン２００の要求出力、ならびに、モータジェネレータ１２１のトルク指令値およびモータジェネレータ１３１のトルク指令値を求めて出力する。

【0028】

ＥＣＵ８０は、上記したＥＣＵ５０から出力されるエンジン２００の要求出力に基づき、例えばエンジン２００におけるスロットルバルブの開度を調節する。また、ＰＣＵ６０は、上記したＥＣＵ５０から出力されるトルク指令値に基づき、後述のインバータ６１を介して、モータジェネレータ１２１の駆動およびモータジェネレータ１３１の駆動を行う。

【0029】

ＰＣＵ６０は、インバータ６１と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６２とを有している。インバータ６１は、バッテリ７０からの直流電力を三相交流の電力に変換してモータジェネレータ１３１へ供給するものである。ＰＣＵ６０は、上述したように、ＨＥＶ－ＥＣＵ５０から受信したトルク指令値に基づき、インバータ６１を介して、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１を駆動する。なお、インバータ６１は、モータジェネレータ１２１およびモータジェネレータ１３１において発電した交流電圧を直流電圧に変換し、バッテリ７０を充電する。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ６２は、補機類や各ＥＣＵの電源として使用するために、バッテリ７０の直流高電圧を１２Ｖまで降圧するものである。

【0030】

［車両駆動システム１００の動作］
（車両前進動作）
車両駆動システム１００により車両を前進させる際には、車輪駆動軸２１０の駆動力によって前輪１６０および後輪が駆動される。車輪駆動軸２１０の駆動力は、エンジン２００において発生する駆動力から発電用のモータジェネレータ１２１による発電に費やされる駆動力を減算した駆動力と、車両駆動用のモータジェネレータ１３１において発生する駆動力とが車輪駆動軸２１０上で合算されたものである。ただし、車両駆動システム１００は、走行条件に応じて、モータジェネレータ１３１のみの駆動力による走行と、エンジン２００の駆動力およびモータジェネレータ１３１の駆動力の双方による走行との切り替えを行うことができる。また、エンジン２００の駆動力の一部が発電用の回転駆動装置１２０の駆動軸１２２に伝達されることによって、発電用のモータジェネレータ１２１によって発電が行われる。

【0031】

（車両後進動作）
また、車両駆動システム１００により車両を後進させる際には、車両駆動用のモータジェネレータ１３１を、前進の際と逆方向に回転させる。これにより、車輪駆動軸２１０を車両前進時に対して逆回転させ、車両の後進が行われる。

【0032】

［回転駆動装置１２０の概略構成］
次に、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、本開示の一実施態様としての回転駆動装置について説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、いずれも、図１に示した車両駆動システム１００のうちの回転駆動装置１２０の一部を拡大した模式断面図である。

【0033】

図２Ａおよび図２Ｂに示したように、回転駆動装置１２０は、駆動軸１２２のうちの遊星歯車機構１４０と反対側の端部に設けられたガイド１と、固定部２とをさらに有している。回転駆動装置１２０では、駆動軸１２２の回転軸１２２Ｊ上にガイド１と、固定部２とが配置されている。

【0034】

固定部２は、例えば車両駆動システム１００の全体を収容する筐体、もしくはその筐体に固定された部材であり、モータジェネレータ１２１等の冷却を行うオイルが循環する油路２１を有している。油路２１は、図１に示した油路４４と連通しており、オイルパン４１からオイルポンプ４２とオイルクーラ４３と油路４４とを順次経由したオイルが供給されるようになっている。固定部２は、駆動軸１２２の端面３Ｓと対向する端面２Ｓの一部に設けられた凹部２２を有している。凹部２２は、例えば略円柱状の空間であり、底面２２Ｓと壁面２２Ｗとを有している。凹部２２にはガイド１の一部が収容され、固定部２により、ガイド１が駆動軸１２２の回転軸１２２Ｊに沿って可逆的に移動可能に保持されている。凹部２２の底面２２Ｓには、油路２１からオイルが吐出される吐出口２２Ｋが設けられている。また、凹部２２の壁面２２Ｗのうち、端面２Ｓの近傍には、フランジ２３が設けられている。さらに、固定部２の凹部２２には、コイルばねなどの付勢部材２４が設けられ、ガイド１を凹部２２の底面２２Ｓに向けて付勢するようになっている。付勢部材２４は、フランジ２３と当接する第１端部２４Ｔ１と、ガイド１の一部と当接する第２端部２４Ｔ２とを含んでいる。

【0035】

ガイド１は、回転軸１２２Ｊ上に延びる貫通孔１Ｈを有する筒状の部材であり、凹部２２の底面２２Ｓと対向する端面１１Ｓを含むフランジ１１と、端面１１Ｓと反対側の端面１２Ｓを含む先端部分１２とを有する。フランジ１１の、端面１１Ｓと反対側の面１３Ｓは、付勢部材２４の第２端部２４Ｔ２と当接している。ガイド１は、固定部２に対し、図２Ａに示した第１の相対位置Ｌ１と、図２Ｂに示した第２の相対位置Ｌ２との間を移動可能に設けられている。なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、便宜上、端面１２Ｓの位置を基準に第１の相対位置Ｌ１および第２の相対位置Ｌ２を表している。なお、ガイド１は本発明の「移動部」に対応する一具体例である。

【0036】

ガイド１は、固定部２の油路２１における油圧Ｐ、すなわちモータジェネレータ１２１に供給されるオイルの圧力の変化に応じて、固定部２に対する第１の相対位置Ｌ１と固定部２に対する第２の相対位置Ｌ２との間を回転軸１２２Ｊに沿って可逆的に直進運動可能に設けられている。より具体的には、油路２１における油圧Ｐが比較的高い第１の値Ｐ１である場合に、ガイド１は第１の相対位置Ｌ１にある（図２Ａ参照）。付勢部材２４によるガイド１に対する－Ｘ方向の付勢力よりも油圧Ｐ（＝Ｐ１）によるガイド１に対する＋Ｘ方向の付勢力が上回るので、ガイド１が＋Ｘ方向へ押し出された状態となるからである。これに対し、油路２１における油圧Ｐが比較的低い第２の値Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）である場合には、ガイド１は第２の相対位置Ｌ２にある（図２Ｂ参照）。付勢部材２４によるガイド１に対する－Ｘ方向の付勢力が油圧Ｐ（＝Ｐ２）によるガイド１に対する＋Ｘ方向の付勢力を上回るので、ガイド１が－Ｘ方向へ押し戻された状態となるからである。なお、油路２１における油圧Ｐの変化は出力軸１１０の回転数の変化と連動している。具体的には、油路２１の油圧Ｐが第１の値Ｐ１であるときに出力軸１１０の回転数は比較的高い第１の回転数Ｒ１となり、油路２１の油圧Ｐが第２の値Ｐ２であるときには出力軸１１０の回転数は第１の回転数Ｒ１よりも低い第２の回転数Ｒ２（＜Ｒ１）となる。

【0037】

図３Ａは回転軸１２２Ｊに沿って固定部２側から眺めたガイド１の平面図であり、図３Ｂは回転軸１２２Ｊに沿って駆動軸１２２側から眺めたガイド１の平面図である。図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ｂに示したように、ガイド１の外周面１４には、導電性材料からなるアースブラシ１５が立設している。アースブラシ１５は、図３Ｂに示したように、例えば回転軸１２２Ｊと直交する面内において回転軸１２２Ｊを取り巻く方向に全周に亘って設けられている。図２Ａに示したように、ガイド１が第１の相対位置Ｌ１にある場合、駆動軸１２２がアースブラシ１５と接することになる。これに対し、図２Ｂに示したように、ガイド１が第２の相対位置Ｌ２にある場合、駆動軸１２２はアースブラシ１５から離間するようになっている。なお、アースブラシ１５は、本開示の「導電体」に対応する一具体例である。さらに、ガイド１の外周面１４のうち、回転軸１２２Ｊに沿った方向におけるアースブラシ１５と端面１２Ｓとの間には、シールリング１６が設けられている。シールリング１６は絶縁性の樹脂からなり、その外周面は駆動軸１２２の内周面３１上を摺動するようになっている。また、図３Ａに示したように、回転軸１２２Ｊを中心として放射状に延びる４つの溝１１Ｇが端面１１Ｓに設けられている。これらの溝１１Ｇにも油路２１からのオイルが流れ込むようになっている（図２Ｂ）。

【0038】

駆動軸１２２は、固定部２に固定されたベアリング２５により、固定部２に対し回転軸１２２Ｊを中心として回転可能に支持されている。駆動軸１２２は、例えば内周面３１と外周面３２とを含む略円筒状の導電部材であり、自らの内部において回転軸１２２Ｊに沿って延びる油路３３を有している。駆動軸１２２は、その内周面３１が、ガイド１の外周面１４に設けられたシールリング１６と当接しつつ回転するようになっている。駆動軸１２２は、内周面３１と外周面３２とを繋ぐ複数の孔３４をさらに有している。油路３３には、ガイド１の端面１２Ｓを含む先端部分１２が挿入されるようになっている。このため、油路３３は、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、ガイド１の貫通孔１Ｈを通じて固定部２の油路２１と連通することとなる。したがって、油路４４を経由して固定部２の油路２１へ供給されたオイルは、貫通孔１Ｈを経由して油路３３へ流れ込んだのち、複数の孔３４から駆動軸１２２の外側へ排出されるようになっている。なお、複数の孔３４から駆動軸１２２の外側へ排出されたオイルはオイルパン４１へ戻り、再度、モータジェネレータ１２１等へ供給されるようになっている。

【0039】

［回転駆動装置１２０の作用効果］
本実施の形態の回転駆動装置１２０およびそれを備えた車両駆動システム１００によれば、油路２１における油圧Ｐの変化に応じて、駆動軸１２２と固定部２とが導通した導通状態と、駆動軸１２２と固定部２との導通が遮断された遮断状態との切り替えがなされる。よって、常時導通状態となる場合よりも高い動作信頼性を有することとなる。

【0040】

具体的には、回転駆動装置１２０では、駆動軸１２２は、第１の相対位置Ｌ１にあるガイド１を介して固定部２と導通するようになっている。図２Ａに示したように、ガイド１が第１の相対位置Ｌ１にある場合、すなわち、ガイド１が比較的高い油圧Ｐ（＝Ｐ１）によって＋Ｘ方向へ押し出されている場合、駆動軸１２２がアースブラシ１５と接することになるからである。上述したように、油圧Ｐの変化は出力軸１１０の回転数の変化と連動しており、油圧Ｐが第１の値Ｐ１であるときに出力軸１１０の回転数は比較的高い第１の回転数Ｒ１となる。このような出力軸１１０の回転数の高い状態ではエンジン２００は高回転高負荷で運転されており、モータジェネレータ１２１は高電圧を発生し、駆動軸１２２には高い軸電流および軸電圧が発生する。このため、仮に駆動軸１２２とガイド１および固定部２との導通が遮断されている場合、ロータである駆動軸１２２の電位は、ステータである固定部２の電位よりも比較的高くなる。よって、固定部２に固定されて駆動軸１２２を支持するベアリング２５に、電食が発生してしまう。しかしながら、回転駆動装置１２０では、導電体であるアースブラシ１５を介して駆動軸１２２とガイド１および固定部２とを導通させるようにしたので、固定部２と駆動軸１２２との電位差がなくなる。その結果、ベアリング２５における電食の発生を効果的に防ぐことができる。

【0041】

一方、油路２１の油圧Ｐが第２の値Ｐ２であるときには出力軸１１０の回転数は第１の回転数Ｒ１よりも低い第２の回転数Ｒ２（＜Ｒ１）となる。そのような状態ではエンジン２００が低負荷、低回転であるので、モータジェネレータ１２１に発生する電圧は低い。よって、駆動軸１２２とガイド１および固定部２との間において、ベアリング２５における電食が発生するような電位差は生じない。そこで、図２Ｂに示したように、ガイド１が第２の相対位置Ｌ２にある場合には、駆動軸１２２と固定部２との導通が遮断されるようになっている。比較的低い油圧Ｐ（＝Ｐ２）であることからガイド１が付勢部材２４の－Ｘ方向の付勢力によって－Ｘ方向へ後退し、駆動軸１２２がアースブラシ１５から離間するからである。このように、低回転、低トルクで出力軸１１０が回転している場合、駆動軸１２２とアースブラシ１５との接触を回避し、それらの間の摩擦抵抗をなくすことにより、効率的に動力を伝達することができる。また、一時的に駆動軸１２２とアースブラシ１５との接触を回避することで、アースブラシ１５の摩耗を低減することもできる。

【0042】

仮に、モータジェネレータを運転する際、駆動軸とアースブラシとを常時接触させるようにすると、駆動軸とアースブラシとの摩擦が常時発生することとなる。その場合、摩擦抵抗に起因して、動力伝達の際の伝達損失量の増加が懸念される。そのうえ、アースブラシの摩耗が顕著になり、点検頻度の上昇および交換頻度の上昇が懸念される。これに対し、本実施の形態の回転駆動装置１２０であればそのような問題は回避できる。

【0043】

さらに、この回転駆動装置１２０では、アースブラシ１５はガイド１の外周面１４に設けられ、ガイド１が第１の相対位置Ｌ１にある場合にアースブラシ１５は駆動軸１２２の内部に収容され、ガイド１が第２の相対位置Ｌ２にある場合にアースブラシ１５は駆動軸１２２の外部に露出するようになっている。よって、アースブラシ１５の使用に伴う摩耗の程度の確認やアースブラシ１５の交換の作業を容易に行うことができる。

【0044】

また、本実施の形態では、ガイド１を第２の相対位置Ｌ２から第１の相対位置Ｌ１へ戻す－Ｘ方向の付勢力を、付勢部材２４によりガイド１に対し付与するようにしたので、姿勢によらず、油圧Ｐに応じたガイド１の位置を正確に制御できる。

【0045】

また、本実施の形態では、回転駆動装置１２０における駆動軸１２２とガイド１および固定部２との導通と、およびその導通の遮断との切り替えを、機械構造上の工夫により油圧の変化を利用して自動的に行うようにした。このため、電子制御に頼ることなく上記の効果を得ることができる。

【0046】

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

【0047】

例えば上記実施の形態では、発電用のモータジェネレータ１２１を含む回転駆動装置１２０を本開示の「回転駆動装置」に対応する一具体例として例示して説明するようにしたが、駆動用のモータジェネレータ１３１を含む回転駆動装置１３０を本開示の「回転駆動装置」としてもよい。

【0048】

また、上記実施の形態では、移動部としてのガイド１の外周面１４と当接する導電体としてのアースブラシ１５を設け、ガイド１の先端部分１２を回転体としての駆動軸１２２の油路３３に挿入することで導電体と回転体との導通を図るようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。移動部の内周面に導電体を設け、移動部が第１の相対位置にある場合に、導電体が回転体の外周面上を摺動するようになっていてもよい。

【0049】

例えば上記実施の形態では、ハイブリッド車両に搭載される車両駆動システムおよびモータジェネレータを例示して説明するようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば電気自動車におけるモータジェネレータおよびそれを備えた車両駆動システムにも適用可能であり、その場合はモータジェネレータの出力軸の回転数と連動してオイルポンプからのオイルの吐出量が変化するような構成としてもよい。また、液体を循環させることにより冷却を行うモータジェネレータであって、その液体の圧力の変化を伴うものであれば、本開示の「回転駆動装置」を適用できる可能性がある。

【0050】

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１…ガイド、１Ｈ…貫通孔、１１…フランジ、１１Ｓ～１３Ｓ…端面、１２…先端部分、１４…外周面、１５…アースブラシ、１６…シールリング、２…固定部、２１…油路、２２凹部、２２Ｓ…底面、２２Ｗ…壁面、２３…フランジ、２４…付勢部材、３１…内周面、３２…外周面、３３…油路、３４…孔、４１…オイルパン、４２…オイルポンプ、４３…オイルクーラ、４４，４５…油路、５０…ＨＥＶ－ＥＣＵ、６０…ＰＣＵ、８０…ＥＣＵ、９０…ＣＡＮ、１００…車両駆動システム、１１０，１３２…出力軸、１２０，１３０…回転駆動装置、１２１，１３１…モータジェネレータ、１２２，１６２…駆動軸、１２２Ｊ…回転軸、１４０，１５０…遊星歯車機構、１４２，１５４…キャリア、１４４，１５２…ピニオンギヤ、１４５…サンギヤ、１４６，１５６…リングギヤ、１６０…前輪、１７０…プロペラシャフト、１８０，１８２…減速ギヤ、１９０，１９２，２２０，２２２…伝達ギヤ、２００…エンジン、２３０…カップリング。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】