JP6435972B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内外を連通するブリーザプラグを備えた動力伝達装置に関する。

変速機等の動力伝達装置のケースには、内外の圧力差を解消するために、ケースの内部と外部とを連通し、ケース内の内圧と大気圧との圧力差に応じて、空気の出し入れを行なうブリーザ装置が設けられている。

このようなブリーザ装置を具備する動力伝達装置が開示された文献として、特開２０１３−２４２６４号公報（特許文献１）等が挙げられる。

特許文献１に開示の動力伝達装置は、内部と外部とを連通するブリーザ孔が上部に形成されているケースを有するものであって、ケース内部に収容された変速機構と前記ブリーザ孔との間に位置し、水等が貯留できるようにケースが凹んで形成されるタンクを有する。また、ブリーザ孔と変速機構との間には、空気の出し入れを可能に構成された遮蔽板が設けられている。

このようにブリーザ孔の底部にタンクが設けられることにより、ブリーザを通じて水などの異物が侵入してきた場合に、当該異物をタンクにより捕捉することができる。また、遮蔽版が設けられることにより、ケース内部の潤滑油がブリーザ孔側に流入して、これがケース外に吹出すことを防止することができる。

特開２０１３−２４２６４号公報

特許文献１に開示の動力伝達装置にあっては、ケース内への異物の侵入の防止と、ケース外への潤滑油の吹出しの防止とを両立させることが可能であるが、遮蔽板を別途設けているため、部品点数が増加する。これにより、製造コストが増加する。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、部品点数を増加させることなく、水等の異物のケース内部への侵入を抑制しつつ、ケース内部からの潤滑油の吹出しを抑制可能な動力伝達装置を提供することにある。

この動力伝達装置は、ケースと、上記ケース内部に配置された電動機と、上記電動機を制御するインバータと、上記インバータと上記電動機とを電気的に接続する接続装置と、上記ケース内部の空気を外部に排出するブリーザプラグとを備え、上記ケースには、上記接続装置からの電線を上記ケース内に挿入するための開口部と、上記開口部を取り囲むように上記ケースの外側に向けて立設され、上記接続装置を固定するための環状の端子台と、上記ケース内部と上記ケース外部とを連通し、上記ブリーザプラグが挿入されるブリーザ孔とが設けられ、上記ブリーザ孔は、上記端子台の外側に位置する上記ケースの外面に開口する開口面と、上記ケースの内面に到達しないように設けられた底面部と、上記開口面と上記底面部とを接続する接続経路と、上記底面部よりも上記開口面側に位置する部分の上記接続経路から分岐して上記端子台の内周面に到達するように設けられた連通孔と、を含む。

連通孔が底面部よりも開口面側に位置する部分の接続経路から分岐して設けられることにより、接続経路のうち連通孔よりも下方に位置する部分に水等の異物を貯留することができる貯留部が形成される。このため、水等の異物がブリーザプラグを通ってブリーザ孔内に侵入した場合でも、異物を当該貯留部に貯留することができる。これにより、水等の異物がケース内部に侵入することを抑制できる。

端子台は、開口部の四方を壁面にて取り囲むように設けられている。このため、電動機により飛散された潤滑油が、端子台の内部に侵入しにくくなる。潤滑油が侵入しにくい端子台の内部に連通するように連通孔が設けられることにより、ブリーザ孔への潤滑油の侵入を抑制することができる。これにより、ブリーザ孔およびブリーザプラグを通ってケース内部からの潤滑油がケース外部に吹出すことを抑制することができる。

また、連通孔を設ける位置を調整することにより、遮蔽板等のケース内側からブリーザ孔への潤滑油の侵入を防止するための潤滑油侵入防止部材を別途設ける必要がなくなる。これにより、部品点数が増加することを防止することができる。

本発明によれば、部品点数を増加させることなく、水等の異物のケース内部への侵入を抑制しつつ、ケース内部からの潤滑油の吹出しを抑制可能な動力伝達装置を提供することができる。

トランスアクスルの模式図である。 図１に示すトランスアクスルの側面図である。 図１に示す端子台周囲のトランスアクスルの上面図である。 図１に示す端子台周囲のトランスアクスルの斜視図である。 図４に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図３に示すＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 ブリーザプラグの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、トランスアクスルの模式図である。図２は、図１に示すトランスアクスルの側面図である。図１および図２を参照して、本実施の形態に係るトランスアクスル１について説明する。

図１に示すように、動力伝達装置としてのトランスアクスル１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリ８０から電力供給されるモータジェネレータ１０とを動力源とするハイブリッド自動車に設けられている。トランスアクスル１は、ハイブリッド自動車のエンジンルームに設置されている。

トランスアクスル１は、モータジェネレータ１０と、ケース２０と、減速機構３０と、ディファレンシャル機構４０と、ドライブシャフト受け部９０と、端子台６０と、インバータ７０と、接続装置６５と、ブリーザプラグ１００と、を含んで構成される。

モータジェネレータ１０は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機である。モータジェネレータ１０は、高電圧が印加される車両走行用の回転電機である。モータジェネレータ１０は、回転シャフト１１と、ロータ１３と、ステータ１４とを含む。

回転シャフト１１は、軸受１２を介してケース２０に回転可能に取付けられている。回転シャフト１１は、複数の歯車を含んで構成された減速機構３０に接続されている。回転シャフト１１は、ロータ１３と一体となって回転する。

ロータ１３は、ロータコア（不図示）と永久磁石（不図示）とを有する。ロータコアは、回転シャフト１１の中心軸に沿って筒状に延在する形状を有する。ロータコアは、たとえば、回転シャフト１１の中心軸方向に積層された複数の電磁鋼板から形成されている。永久磁石は、ロータコアに埋設されている。

ステータ１４は、ロータ１３の外周を取り囲むように設けられている。ステータ１４は、ステータコア（不図示）と、ステータコアに巻回されたステータコイル（不図示）とを有する。ステータコアは、回転シャフト１１の中心軸に沿って筒状に延在する形状を有する。ステータコアは、たとえば、回転シャフト１１の中心軸方向に積層された複数の電磁鋼板から形成されている。ステータコイルは、たとえば、絶縁被覆された銅線から形成されている。ステータコイルは、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルから構成されている。

なお、ロータコアおよびステータコアは、電磁鋼板に限定されず、たとえば圧粉磁心等の磁性材料から形成されてもよい。

ケース２０は、内部空間１５を形成する。内部空間１５は、略密閉された空間である。内部空間１５に、モータジェネレータ１０が収容されている。内部空間１５には、モータジェネレータ１０の冷却や各種歯車機構の潤滑等を目的として、潤滑油が封入されている。ケース２０には、ブリーザ孔２１と、後述する開口部２３と、端子台６０と、が設けられている。

ブリーザ孔２１は、ケース２０内部とケース外部とを連通するように設けられている。ブリーザ孔２１は、ケース２０の上部に設けられる。開口部２３は、ケース２０を貫通するように設けられている。開口部２３は、接続装置６５に含まれる後述する電線６３をケース２０内に挿入するための部位である。端子台６０は、ケース２０の上部に設けられている。端子台６０には、接続装置６５に含まれる電線６３とパワーケーブル６４とを接続するための端子部（不図示）が組み付けられている。

接続装置６５は、モータジェネレータ１０とインバータ７０とを電気的に接続する。接続装置６５は、電線６３とパワーケーブル６４とを含む。電線６３は、端子台６０に組み付けられた端子部とモータジェネレータ１０とを電気的に接続する。電線６３は、ケース２０に設けられた開口部２３を通って上述の端子部と上述のステータコイルとを接続する。パワーケーブル６４は、端子台６０に組み付けられた端子部とインバータ７０とを電気的に接続する。

インバータ７０は、バッテリ８０に電気的に接続されている。インバータ７０は、バッテリ８０からの直流電流をモータ駆動用の交流電源に変換するとともに、回生ブレーキにより発電された交流電流を、バッテリ８０に充電するための直流電流に変換する。

モータジェネレータ１０から出力された動力は、減速機構３０からディファレンシャル機構４０を介してドライブシャフト受け部９０に伝達される。ドライブシャフト受け部９０に伝達された駆動力は、ドライブシャフトを介して車輪に回転力として伝達される。

一方、ハイブリッド自動車の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部９０、ディファレンシャル機構４０および減速機構３０を介してモータジェネレータ１０が駆動される。このとき、モータジェネレータ１０が発電機として作動する。モータジェネレータ１０により発電された電力は、インバータ７０によって直流電流に変換された後、バッテリ８０に供給される。

ブリーザプラグ１００は、ケース２０内部の空気を外部に排出するための部位である。ブリーザプラグ１００は、ブリーザ孔２１に挿入されている。ブリーザプラグ１００は、内部空間１５と、ケース２０の外側の外部空間とを連通させる。

ブリーザプラグ１００は、内部空間１５から外部空間に向かう空気の流れを許容する。ブリーザプラグ１００は、外部空間から内部空間１５に向かう空気の流れを規制する。なお、ブリーザプラグ１００の詳細な構造については、図７を用いて後述する。

図３および図４は、図１に示す端子台周囲のトランスアクスルの上面図および斜視図である。図５は、図４に示すＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図３に示すＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図３から図６を参照して、端子台６０およびブリーザ孔２１の詳細について説明する。

図３から図５に示すように、端子台６０は、環状形状を有する。端子台６０は、ケース２０に設けられた開口部２３を取り囲むように設けられている。端子台６０は、開口部２３の周縁の少なくとも一部から立設されている部分を含む。端子台６０は、ケース２０の外側に向けて立設される。

端子台６０は、開口部２３を取り込むように設けられた環状の周壁部６１を含む。周壁部６１の内周面６２に囲まれる空間は、開口部２３を介してケース２０内に連通する。周壁部６１の上端には、複数のネジ穴が設けられている。周壁部６１に囲まれる空間を塞ぐように、上述の端子部が設けられたユニットがネジによって周壁部６１に固定される。この際、端子部は、上記空間内に収容されることが好ましい。

この端子部に電線６３およびパワーケーブル６４の一端側が固定されることにより、接続装置６５が端子台６０に固定される。電線６３は、開口部２３を通ってケース２０内のモータジェネレータ１０に接続される。

図６に示すように、ブリーザ孔２１は、開口面２１ａと、底面部２１ｂと、接続経路２１ｃと、連通孔２２とを含む。開口面２１ａは、端子台６０の外側に位置する部分のケース２０の外面２０ａに開口するように設けられている。

底面部２１ｂは、開口面２１ａの下方に設けられている。底面部２１ｂは、開口面２１ａに対向するように設けられている。底面部２１ｂは、ケース２０の内面２０ｂに到達しないように設けられている。底面部２１ｂは、モータジェネレータ１０の上方に設けられることが好ましい。

接続経路２１ｃは、開口面２１ａと底面部２１ｂを接続するように設けられている。接続経路２１ｃは、筒状形状を有する。接続経路２１ｃは、下方に向けて延在するように設けられている。

連通孔２２は、底面部２１ｂよりも開口面２１ａ側に位置する部分の接続経路２１ｃから分岐する。連通孔２２は、接続経路２１ｃに交差するように設けられている。連通孔２２は、端子台６０の内周面６２に到達するように設けられている。連通孔２２は、底面部２１ｂよりも上方における接続経路２１ｃから周壁部６１の内周面６２に到達するように設けられている。ケース２０の内部と外部とは、接続経路２１ｃおよび連通孔２２によって連通可能となる。

連通孔２２が、接続経路２１ｃの途中領域から分岐して設けられることにより、接続経路２１ｃのうち連通孔２２よりも下方に位置する部分は、水等の異物がケース２０外部からブリーザ孔２１に侵入してきた際に、異物を貯留する貯留部として機能する。これにより、水等の異物がケース２０内に侵入して、ケース２０内の潤滑油が劣化したり、ケース２０内の変速機等が錆びたりすることを防止できる。

また、底面部２１ｂがモータジェネレータ１０の上方に設けられることにより、底面部２１ｂ近傍に位置する上記貯留部に貯留された水等の異物が、モータジェネレータ１０の熱によって蒸発させることができる。水等の異物の蒸気は、ブリーザ孔２１に挿入されたブリーザプラグ１００を通って外部に排出される。

周壁部６１によって囲まれた空間は、この空間の下方に隣接する開口部２３を介してのみケース２０の内部に連通している。このため、下方以外の周囲からは、ケース２０内の潤滑油が上記空間内に侵入することはない。

端子台６０は、ケース２０の上方に設けられているため、上記空間もケース２０の上方側に位置する。これにより、ケース２０の電動機等によって潤滑油が飛散されたり、車体とともにケース２０が傾斜したりした場合であっても、ケース２０内の潤滑油は、開口部２３を通って上記空間内に到達しにくくなっている。

したがって、開口部２３を取り囲むようにケース２０の外側に向けて立設された環状の端子台６０の内周面６２に到達するように連通孔２２を設けることにより、ケース２０内の潤滑油がブリーザ孔２１に侵入することを抑制することができる。この結果、ケース２０内部からの潤滑油の吹出しを抑制することができる。

上述のように連通孔２２を設ける位置を調整することにより、遮蔽板等のケース２０内側からブリーザ孔２１への潤滑油の侵入を防止するための潤滑油侵入防止部材を別途設ける必要がなくなる。これにより、部品点数が増加することを防止し、製造コストが増加することを防止することができる。

図７は、ブリーザプラグの構成を示す図である。図７を参照して、ブリーザプラグ１００の構成について説明する。

図７に示すように、ブリーザプラグ１００は、筒体１１０、キャップ１２０、弁体１３０、およびカバー１４０を含む。筒体１１０は、たとえば樹脂部材によって形成されている。筒体１１０は、ケース２０の開口面２１ａ側からブリーザ孔２１に挿入される。筒体１１０は、上下方向に延在するようにブリーザ孔２１に挿入される。筒体１１０の一端１１０ａは、ブリーザ孔２１内に位置し、筒体１１０の他端１１０ｂは、ケース２０の外側に位置する。

筒体１１０は、中央部に一端１１０ａ側から他端１１０ｂ側に貫通する貫通孔１１１を有する。貫通孔１１１は、ブリーザ孔２１に直接連通する第１部分１１１ａと、弁体１３０を収容する第２部分１１１ｂと、キャップ１２０を取り付けるための第３部分１１１ｃとを有する。

第１部分１１１ａは、筒体１１０の一端１１０ａ側に位置する。第１部分１１１ａのうち第２部分１１１ｂ側に位置する部分の内径は、筒体１１０の一端１１０ａ側に位置する部分の内径よりも小さくなっている。

第２部分１１１ｂは、第１部分１１１ａと第３部分１１１ｃとの間に位置する。第２部分１１１ｂの下方側には、弁体１３０を受けるための弁座１１２が設けられている。弁座１１２は、下方に向かうにつれて内径が小さくなるように設けられている。

第３部分１１１ｃは、筒体１１０の他端１１０ｂ側に位置する。第３部分１１１ｃの内径は、第２部分１１１ｂの内径よりも大きい。第３部分１１１ｃには、キャップ１２０が挿入されている。

キャップ１２０は、樹脂部材によって形成されている。キャップ１２０は、筒状形状を有する。キャップ１２０は、筒体１１０の貫通孔１１１に連通する貫通孔１２１が設けられている。具体的には、キャップ１２０の貫通孔１２１は、筒体１１０の貫通孔１１１の第２部分１１１ｂに連通する。

キャップ１２０の下端側には、弁体１３０を受けるための弁座１２２が設けられている。弁座１２２は、下方に向かうにつれて内径が大きくなるように設けられている。弁座１２２は、筒体１１０の弁座１１２に対向するように設けられている。

弁体１３０は、球状形状を有する。弁体１３０は、弁座１１２と弁座１２２との間を移動可能に第２部分１１１ｂに収容されている。弁体１３０は、弁座１１２と弁座１２２とに着座可能に設けられている。また、弁体１３０の比重は、ケース２０内に収容される潤滑油の比重よりも小さい。弁体１３０は、潤滑油が貫通孔１１１内に浸入したときには、その油面に浮くように構成されている。

カバー１４０は、キャップ１２０を覆うように設けられている。カバー１４０は、有底筒形状を有する。カバー１４０の開放端は、筒体１１０に対して複数箇所で部分的にカシメにより固定される。これにより、キャップ１２０が筒体１１０に対して固定される。カバー１４０の開放端と筒体１１０の外周面との間には、カシメ加工が施されていない複数の箇所に隙間が形成されている。この隙間を介してキャップ１２０の貫通孔１２１と外部空間とが連通する。このように、カバー１４０は、キャップ１２０を固定しつつ、外部に連通可能にキャップ１２０を覆っている。

ケース２０の内圧が高くない場合には、弁体１３０は、自重により弁座１１２に着座する。これにより、弁座１１２よりも下方側の貫通孔１１１が塞がれるため、外部からケース２０内に異物が混入することを防止することができる。

ケース２０の内圧が上昇したときには、弁体１３０が弁座１１２から離間し、第２部分１１１ｂ内に浮上する。ケース２０の内圧で弁体１３０が浮いた状態になることにより、弁体１３０の外周面と第２部分１１１ｂの内周面との間の隙間を介して、筒体１１０の貫通孔１１１とキャップ１２０の貫通孔１２１とが連通する。また、キャップ１２０の貫通孔１２１は、上述のようにカバー１４０と筒体１１０との隙間によって外部空間に連結している。

これにより、ケース２０の内部がブリーザプラグ１００によって大気に開放され、ケース２０の内圧が低下する。ケース２０の内圧が低くなった際には、弁体１３０が自重によって落下し、弁座１１２に着座する。

上述のように、端子台６０の周壁部６１の内周面６２に到達するように連通孔２２が設けられることにより、ケース２０内に収容された潤滑油が連通孔２２に侵入することが抑制される。しかしながら、万が一連通孔２２内に潤滑油が侵入してブリーザプラグ１００内にまで到達した場合には、上昇した潤滑油の油面に浮かぶ弁体１３０が弁座１２２に着座する。これにより、キャップ１２０の貫通孔１２１が塞がれるため、潤滑油がケース２０外部に吹出すことをより確実に防止することができる。

以上のように、本実施の形態に係るトランスアクスル１にあっては、連通孔２２が底面部２１ｂよりも開口面２１ａ側に位置する部分の接続経路２１ｃから分岐して設けられることにより、接続経路２１ｃのうち連通孔２２よりも下方に位置する部分に水等の異物を貯留することができる貯留部が形成される。これにより、水等の異物がブリーザプラグ１００を通ってブリーザ孔２１内に侵入した場合でも、異物を当該貯留部に貯留することができる。これにより、水等の異物がケース２０内部に侵入することを抑制できる。

端子台６０は、ケース２０の上方へ設けられるとともに、電線６３をケース２０内に挿入するための開口部２３の四方を壁面にて取り囲むように設けられている。このため、モータジェネレータ１０により飛散された潤滑油が、端子台６０の内部に侵入しにくくなる。潤滑油が侵入しにくい端子台６０の内部に連通するように連通孔２２が設けられることにより、ブリーザ孔２１への潤滑油の侵入を抑制することができる。これにより、ブリーザ孔２１およびブリーザプラグ１００を通ってケース２０内部からの潤滑油がケース２０外部に吹出すことを抑制することができる。

また、連通孔２２を設ける位置を調整することにより、ケース２０の内側からブリーザ孔２１への潤滑油の侵入を防止するための遮蔽板等の潤滑油侵入防止部材を別途設ける必要がなくなる。これにより、部品点数が増加することを防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ トランスアクスル、１０ モータジェネレータ、１１ 回転シャフト、１２ 軸受、１３ ロータ、１４ ステータ、１５ 内部空間、２０ ケース、２０ａ 外面、２０ｂ 内面、２１ ブリーザ孔、２１ａ 開口面、２１ｂ 底面部、２１ｃ 接続経路、２２ 連通孔、２３ 開口部、３０ 減速機構、４０ ディファレンシャル機構、６０ 端子台、６１ 周壁部、６２ 内周面、６３ 電線、６４ パワーケーブル、６５ 接続装置、７０ インバータ、８０ バッテリ、９０ ドライブシャフト受け部、１００ ブリーザプラグ、１１０ 筒体、１１０ａ 一端、１１０ｂ 他端、１１１ 貫通孔、１１１ａ 第１部分、１１１ｂ 第２部分、１１１ｃ 第３部分、１１２ 弁座、１２０ キャップ、１２１ 貫通孔、１２２ 弁座、１３０ 弁体、１４０ カバー。

Claims (1)

1. ケースと、前記ケース内部に配置された電動機と、前記電動機を制御するインバータと、前記インバータと前記電動機とを電気的に接続する接続装置と、前記ケース内部の空気を外部に排出するブリーザプラグとを備え、
   前記ケースには、前記接続装置に含まれる電線を前記ケース内に挿入するための開口部と、前記開口部を取り囲むように前記ケースの外側に向けて立設され、前記接続装置を固定するための環状の端子台と、前記ケース内部と前記ケース外部とを連通し、前記ブリーザプラグが挿入されるブリーザ孔とが設けられ、
   前記ブリーザ孔は、前記端子台の外側に位置する前記ケースの外面に開口する開口面と、前記ケースの内面に到達しないように設けられた底面部と、前記開口面と前記底面部とを接続する接続経路と、前記底面部よりも前記開口面側に位置する部分の前記接続経路から分岐して前記端子台の内周面に到達するように設けられた連通孔と、を含む、動力伝達装置。

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