CN104620024A - 驱动力传递装置的润滑结构 - Google Patents

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Abstract

行星齿轮(1)具备：太阳齿轮(10)，其外齿形成于外周侧；多个小齿轮(30)，其与太阳齿轮(10)的外齿啮合；行星架(20)，其支撑多个小齿轮(30)；环状的油拨盘(60)，其安装于行星架(20)的端部；以及旋转部件(50)，其具有设置于行星架(20)和油拨盘(60)的外周侧的齿圈(51)。另外，与旋转部件(50)接合的接合要素(80)配置于行星齿轮(1)的外周。以规定转速以上的转速打开通道(65)的开关阀(70)设在油拨盘(60)上。当开关阀(70)打开时，供应至油拨盘(1)的润滑油的一部分通过通道(65)而被引导至接合要素(80)。由此，在由于转速变化而使各部位的必要润滑量的比例发生变化的情况下，可以根据该变化调整针对各部位的润滑量。

Description

驱动力传递装置的润滑结构
技术领域
本发明涉及一种润滑结构，该润滑结构在传递来自驱动源的驱动力的驱动力传递装置中，润滑构成该驱动力传递装置的行星齿轮(行星齿轮机构)和接合要素等。
背景技术
在汽车所具备的自动变速器(驱动力传递装置)中，存在具备以下变速机构的自动变速器，该变速机构用于对来自输入轴(旋转轴)的驱动力进行变速并输出，且包括行星齿轮(行星齿轮机构)。行星齿轮具备设置在输入轴上的太阳齿轮、在太阳齿轮的外径侧支撑多个小齿轮和小齿轮轴的行星架、以及在行星架的外径侧与小齿轮啮合的齿圈。在这样的行星齿轮中，存在例如专利文献1、2那样的行星齿轮，即在行星架的端部(轴向端部)安装了用于引导润滑油的油拨盘(润滑油引导部件)的行星齿轮。在这样的行星齿轮中，通过该油拨盘，润滑油被供应至设于小齿轮轴和小齿轮之间的轴承等旋转滑动接触部分。
另外，在自动变速器中，存在以如下方式配置的自动变速器，该方式为：在设置在输入轴上的行星齿轮的外径侧，离合器或制动器等接合要素(摩擦接合要素)在径向上相互重合。在这样的结构中，从输入轴侧供应的润滑油的一部分被上述油拨盘采集，并供应至行星齿轮的内部。剩余的润滑油通过油拨盘的外侧而被供应至离合器或制动器等接合要素。并且，专利文献3公开了如下的油拨盘，该油拨盘被构成为：在这样的润滑结构中，供应至行星齿轮的润滑油的比例和供应至接合要素的润滑油的比例为最合适。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-145933号公报
专利文献2：日本特开2006-90458号公报
专利文献3：日本特许第4356382号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，伴随着行星齿轮、离合器或制动器等接合要素的转速(旋转速度)变化，行星齿轮所需要的润滑量(润滑油的量)的比例和接合要素所需要的润滑量的比例产生变化(差异)。例如，随着旋转轴的转速增大，接合要素所需要的润滑量的比例增加，但即使转速增大，行星齿轮所需要的润滑量的比例也没有增加那么多。在这样的情况下，无论旋转轴的转速如何，如果按一定的比例向行星齿轮和接合要素供应润滑油，则会产生润滑量剩余的部位(例如行星齿轮)和润滑量不足的部位(例如接合要素)。其结果是，在润滑量剩余的部位，由润滑油引起的摩擦力(摩擦)可能增大，在润滑量不足的部位，由零件的温度过度上升导致的劣化或烧结等的可能性增加。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种驱动力传递装置的润滑结构，即使在因转速的变化而导致各部位的必要润滑量的比例发生变化的情况下，该驱动力传递装置的润滑结构也能够根据该变化适当地调整针对各部位的润滑量。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在本发明中采用以下手段。
本发明涉及的驱动力传递装置的润滑结构的特征在于，具备：行星齿轮(1)，其具有以旋转轴(2)为中心、按规定的关系配置的多个旋转要素(10、30、40)；接合要素(80)，其被配置于该行星齿轮(1)的外周侧；润滑油引导部件(60)，其用于引导附着在行星齿轮(1)上的润滑油，所述润滑油引导部件(60)具备：第1油路(64、62)，其将从旋转轴(2)侧供应的润滑油引导至行星齿轮(1)的内部；第2油路，其将从旋转轴(2)侧供应的润滑油引导至接合要素(80)；第3油路(65)，其将在第1油路(64、62)流通的润滑油的一部分引导至接合要素(80)；开关单元(70)，其用于打开或关闭第3油路(65)，当润滑油引导部件(60)的转速为规定的转速以上时，开关单元(70)打开该第3油路(65)。
根据这样的结构，即使在因旋转轴的转速的变化而导致行星齿轮和接合要素的润滑量的比例发生变化(差异)的情况下，也能够根据该变化调整针对行星齿轮和接合要素的润滑量的分配。其结果是，能够防止润滑量剩余的部位(行星齿轮)中的润滑油导致的摩擦力(摩擦)增大，同时能够防止润滑量不足的部位(接合要素)中的因零件的温度过度上升而导致的劣化或烧焦等缺陷的发生。
此外，在上述驱动力传递装置的润滑结构中，开关单元(70)是通过利用施力单元(73)的作用力使阀体(72)落座于阀座部(71)来关闭第3油路(65)的开关阀，其构成为：该阀体(72)利用因润滑油引导部件(60)的旋转而施加到阀体(72)的离心力，来抵抗施力单元(73)的作用力，从而从阀座部(71)分离。由此，通过简单的结构就可以根据旋转轴的转速自动打开开关阀，并可以适当调整行星齿轮和接合要素的润滑量的分配。
此外，在上述驱动力传递装置的润滑结构中，润滑油引导部件(60)是形成为圆环状的平板状部件，第1油路(64、62)包括在润滑油引导部件(60)的内径侧形成的向外径侧凹陷的槽部(64)，第3油路(65)可以是从槽部(64)起连通至润滑油引导部件(60)的外周缘(61c)的连通路。由此，通过简单的结构就可以适当地调整接合要素和行星齿轮之间的润滑量的分配。
此外，第1油路(64、62)包括从槽部(64)起贯穿润滑油引导部件(60)而向行星齿轮1侧延伸的筒状的通路(62)，行星齿轮(1)具备：设置在旋转轴(2)上的太阳齿轮(10)；在太阳齿轮(10)的外径侧支撑多个小齿轮(30)和小齿轮轴(40)的行星架(20)；以及在行星架(20)的外径侧与小齿轮(30)啮合的齿圈(51)，筒状的通路(62)可以将从旋转轴(2)侧供应的润滑油经由小齿轮轴(40)引导至小齿轮(30)的旋转滑动接触部分(32)。根据该结构，能够实现行星齿轮中需要润滑的部位即小齿轮和小齿轮轴之间的旋转滑动接触部分的润滑量的最佳化。
发明的效果
根据本发明涉及的驱动力传递装置的润滑结构，即使在因旋转轴的转速的变化而导致行星齿轮和接合要素的必要润滑量的比例发生变化(差异)的情况下，也能够根据该变化调整针对行星齿轮和接合要素的润滑量的比例。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的驱动力传递装置的结构例的侧剖视图。
图2是驱动力传递装置中的油拨盘及其周围的局部放大剖视图。
图3是用于说明开关阀的动作的图，图3A是示出开关阀已关闭的状态的图，图3B是示出开关阀已打开的状态的图。
图4是示出驱动力传递装置中的润滑油流过的路径的图。
图5是示出油拨盘的转速与行星齿轮及接合要素所需要的润滑油的流量之间的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是示出本发明的实施方式涉及的驱动力传递装置的结构例的侧剖视图。另外，图2是驱动力传递装置中的油拨盘及其周围的局部放大剖视图。图1所示的行星齿轮1是构成自动变速器所具备的变速用齿轮机构的行星齿轮。该行星齿轮1构成为具备：太阳齿轮10，其设置在输入轴2上，且外齿形成于外周；多个(例如5个)小齿轮30，其与太阳齿轮10的外齿啮合；行星架20，其支撑多个小齿轮30；旋转部件50，其设置在行星架20的外周侧。与小齿轮30啮合的齿圈51形成于旋转部件50的内周。并且，在以下的说明中称为轴向时，是指输入轴2的轴向。
圆环状的油拨盘(润滑油引导部件)60安装于行星架20的轴向的一端。另外，设于作为固定侧部件的壳体85和旋转部件50之间的离合器或制动器(以下记为“接合要素”)80配置于行星齿轮1的外径侧。接合要素80是将安装于壳体85侧的多个摩擦部件81a和安装于旋转部件50侧的其他多个摩擦部件81b沿轴向交替层叠而成的摩擦接合式的接合要素，通过在轴向按压层叠的摩擦部件81a、81b，相对于壳体85卡止旋转部件50。此外，接合要素80是从输入轴2侧被供应润滑油的湿式的摩擦接合要素。
输入轴(旋转轴)2利用来自发动机等驱动源的驱动力旋转。输入轴2中形成有在该输入轴2的内部沿轴向延伸的中空的轴油路3以及从轴油路3贯穿至径向外侧的径向油路4。被引入输入轴2的轴油路3的润滑油从轴油路3通过径向油路4，并从在输入轴2的外周侧面开口的径向油路4的开口部4a排出。
行星齿轮1的太阳齿轮10与输入轴2的外周进行花键配合。行星架20具备：以可以绕输入轴2旋转的方式设置的圆环状的主体部25；以及在该主体部25的内周侧一体形成的小径圆筒状的凸缘部26。输入轴2配置于凸缘部26的内径侧。此外，在行星架20的与输入轴2的径向油路4对应的位置上，形成有用于将从径向油路4排出的润滑油向油拨盘60侧引导的引导孔20a。
在设于行星架20上的轴孔20b内设置有小齿轮轴40。小齿轮轴40在输入轴2的外周侧相对于该输入轴2被平行地支撑。小齿轮30经由轴承32被枢轴支撑于小齿轮轴40上。承受轴向载荷的垫圈(推力垫圈)31被安装于枢轴支撑于小齿轮轴40的小齿轮30的轴向的两端。小齿轮轴40和小齿轮30沿行星架20的周向等间隔地设置有多组(例如5组)。由在轴向上延伸的长孔形成的中空部45形成于小齿轮40的内部。中空部45在小齿轮轴40上的轴向的一个端部(油拨盘60侧的端部)开口。
如图2所示，油拨盘60一体地具备：在中心具有贯通孔的圆形平板状的主体部61；以及由在该主体部61的行星架20侧的侧面61a上设置的圆筒状的小突起构成的筒部62。筒部62从主体部61的侧面61a垂直地突出，并沿主体部61的周向等间隔地形成有多个(例如5个)。由中空的贯通孔构成的中空部62a形成于筒部62的内部。另外，朝向径向内侧延伸的大致平板状的边缘部63突出形成于主体部61的内径侧，用于将从行星架20的引导孔20a排出的润滑油摄入的润滑槽64形成于边缘部63的侧面61a侧。润滑槽64在主体部61的内周由在径向外侧具有底面64a的有底凹部构成。筒部62的中空部在润滑槽64的内侧面(行星齿轮1侧的侧面)64b连通。如图1所示，润滑槽64配置于行星架20的与引导孔20a对置的位置。并且，边缘部63的前端(内径侧的前端)63a在轴向上以远离行星齿轮1的方式倾斜。由此，行星架20的与引导孔20a对置的润滑槽64的内径侧的开口的直径比外径侧(底面64a侧)的大。
由在径向上延伸的贯通孔构成的通道(第3油路)65形成于油拨盘60上的润滑槽64和主体部61的外周缘61c之间，开关阀70设置于该通道65。如图2所示，开关阀70具备形成于通道65的外周面的阶梯状的阀座部71、落座于该阀座部71的球状的阀体72、以及朝向阀座部71对该阀体72施力的螺旋弹簧(施力单元)73。螺旋弹簧73被配置为：通过朝向径向内侧对阀体72施力，使该阀体72落座于阀座部71。
图3是用于说明开关阀70的动作的图，图3A是示出开关阀70已关闭的状态的图，图3B是示出开关阀70已打开的状态的图。如图3A所示，在开关阀70中，阀体72由于螺旋弹簧73的作用力而被向径向内侧按压，从而落座于阀座部71，直到油拨盘60的转速超过预先设定的规定的转速(图5所示的转速R1)。由此，通道65成为被阀体72阻塞的状态。并且，如图3B所示，当油拨盘60的转速超过上述规定的转速时，通过伴随着油拨盘60的旋转而向阀体72施加的离心力，阀体72向径向外侧(图2中的上方向)移动。由此，阀体72从阀座部71离开，通道65成为打开的状态。因此，油拨盘60的润滑槽64和主体部61的外周缘61c连通。这样，开关阀70被构成为：利用伴随油拨盘60的旋转的离心力来打开通道65。
如图1所示，上述结构的油拨盘60利用螺钉68的锁紧安装于行星架20的端部。在该状态下，油拨盘60在小齿轮轴40的端部被覆盖。此外，油拨盘60的筒部62被插入到小齿轮轴40的中空部45。油拨盘60伴随着行星架20的旋转而与该行星架20一体地旋转。此外，如图2所示，用于实施小齿轮轴40的止转及防脱的销75被插入到小齿轮轴40的端部。销75沿着设于行星架20的插入孔20c和设于小齿轮轴40的插入孔40c向径向插入，通过设于销75和插入孔20c之间的螺纹槽和螺纹的接合(螺纹结合)而固定。
图4是示出行星齿轮1及其周围的润滑油流过的路径的图。在该图中，用点划线表示润滑油的流向。当油拨盘60的转速小于上述规定的转速时，开关阀70关闭，通道65封闭。在此状态下，由被供应到输入轴2的轴油路3中的润滑油通过伴随着输入轴2的旋转的离心力而被引导至径向油路4。从径向油路4流出的润滑油被引导至行星架20的引导孔20a，并从引导孔20a排出(飞溅)。并且，从引导孔20a排出的一部分润滑油如图4所示的油路(第1油路)L1那样，被引导至油拨盘60的润滑槽64。
被引导至润滑槽64的润滑油通过筒部62的中空部62a，并通过小齿轮轴40的中空部45和贯通孔46，从贯通孔46排出。从贯通孔46排出的润滑油被供应至存在于小齿轮轴40和小齿轮30之间的轴承32。由此，对轴承32进行润滑。并且，供应至轴承32的润滑油的一部分通过伴随着小齿轮30的旋转的离心力而被引导至该小齿轮30的外周侧，之后，经齿圈51(旋转部件)被引导至接合要素80。
而从引导孔20a排出的剩余润滑油如图4所示的油路(第2油路)L2那样，沿着油拨盘60的与行星架20相反的一侧的侧面61a向径向外侧供应。该润滑油通过旋转部件50的开口部52而被引导至接合要素80。由此，对接合要素80进行润滑。
并且，当油拨盘60的转速(行星架20的转速)超过上述规定的转速时，开关阀70打开。当开关阀70打开时，连通油拨盘60的润滑槽64和外周缘61c的通道65开通。因此，在开关阀70已被打开的状态下，被引导至润滑油64的一部分润滑油不朝向筒部62的中空部62a，而是如图4所示的油路(第3油路)L3那样，通过通道65而被引导至接合要素80。
图5是示出油拨盘60(行星架20)的转速与行星齿轮1及接合要素80所需要的润滑油的流量(润滑量)之间的关系的曲线图。在图5的曲线图中，取横轴为油拨盘60的转速R，取纵轴为润滑油的流量(润滑量)S。另外，曲线图中的A1表示接合要素80的目标润滑量(在接合要素80中，既不会润滑过量也不会润滑不足的最适合的润滑量)。A2表示未在油拨盘60上设置开关阀70的情况下的接合要素80的实际润滑量。A3表示在油拨盘60上设置了开关阀70的情况下，该开关阀70已打开的状态下的接合要素80的实际润滑量。B1表示行星齿轮1(小齿轮30和小齿轮轴40之间的轴承32)的目标润滑量(在行星齿轮1中，既不会润滑过量也不会润滑不足的最适合的润滑量)，B2表示未在油拨盘60上设置开关阀70的情况下的行星齿轮1的实际润滑量，B3表示在油拨盘60上设置了开关阀70的情况下，该开关阀70已打开的状态下的行星齿轮1的实际润滑量。
如图5所示，随着油拨盘60的转速R上升，接合要素80所需要的目标润滑量A1增加，但行星齿轮1所需要的目标润滑量B1与接合要素80所需要的目标润滑量A1相比没有增加那么多。此外，由于离心力随着油拨盘60的转速上升而增大，因此，从行星架20的引导孔20a排出(飞溅)的润滑量增加。此处，未在油拨盘60上设置开关阀70的情况下，针对行星齿轮1的润滑量和针对接合要素80的润滑量按一定比例增加，因此，油拨盘60的转速增大，以至于接合要素80的润滑量与目标润滑量A1相比大幅不足。而行星齿轮1的润滑量B2与目标润滑量B1相比大幅富余。
对此，在油拨盘60上设置了开关阀70的情况下，当油拨盘60的转速R达到规定的转速R1时，开关阀70打开。由此，通过油路L1而被摄入到油拨盘60的润滑槽64中的润滑油的一部分通过开关阀70(油路L3)而被引导至接合要素80。并且，行星架20的转速越上升，通过开关阀70的润滑量就越增加。因此，接合要素80中的润滑量A3接近目标润滑量A1，行星齿轮1中的润滑量B3接近目标润滑量B1。
如以上说明的那样，根据该实施方式，在将从输入轴2供应的润滑油引导至行星齿轮1的小齿轮30侧的油路(油路L1)的中途(油拨盘60的润滑槽64的外周侧)，设置以规定转速以上的转速打开阀的开关阀70，因此，即使在由于转速变化而各部位(行星齿轮1、接合要素80)的润滑量的比例发生变化(差异)的情况下，也能够根据该变化调整针对各部位的润滑量的分配(平衡)。其结果是，能够防止润滑量剩余的部位(行星齿轮1)中的摩擦力(摩擦)增大，同时能够防止润滑量不足的部位(接合要素80)中的零件的劣化或烧焦等缺陷的发生。
此外，根据以上实施方式，开关阀70构成为设于随着输入轴2的旋转而旋转的油拨盘60，并利用伴随输入轴2的旋转的离心力来打开，因此，能够根据输入轴2的转速自动打开开关阀70，并能够适当调整行星齿轮1和接合要素80的润滑量的分配。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求和在说明书与附图中记述的技术思想的范围内进行各种变形。例如，在上述实施方式中，示出用不同的部件构成行星架20和油拨盘60的情况，但除此之外，本发明涉及的润滑油引导部件(油拨盘)也可以与行星架一体地构成。另外，上述实施方式所示的油拨盘60是本发明涉及的润滑油引导部件的一例。因此，本发明涉及的润滑油引导部件的具体形状等并不限定为上述油拨盘60所具有的形状等。

Claims (4)

1.一种驱动力传递装置的润滑结构，其特征在于，具备：
行星齿轮，其具有以旋转轴为中心、按规定的关系配置的多个旋转要素；
接合要素，其被配置于该行星齿轮的外周侧；以及
润滑油引导部件，其用于引导附着在所述行星齿轮上的润滑油，
所述润滑油引导部件具备：
第1油路，其将从所述旋转轴侧供应的润滑油引导至所述行星齿轮的内部；
第2油路，其将从所述旋转轴侧供应的润滑油引导至所述接合要素；
第3油路，其将在所述第1油路中流通的润滑油的一部分引导至所述接合要素；以及
开关单元，其用于打开或关闭所述第3油路，
当所述润滑油引导部件的转速为规定的转速以上时，所述开关单元打开该第3油路。
2.根据权利要求1所述的驱动力传递装置的润滑结构，其特征在于，
所述开关单元是通过利用施力单元的作用力使阀体落座于阀座部来关闭所述第3油路的开关阀，其构成为：所述阀体利用因所述润滑油引导部件的旋转而施加于该阀体的离心力，来抵抗所述施力单元的作用力而从所述阀座部分离。
3.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置的润滑结构，其特征在于，
所述润滑油引导部件是形成为圆环状的平板状的部件，
所述第1油路包括在所述润滑油引导部件的内径侧形成的向外径侧凹陷的槽部，所述第3油路是从所述槽部起连通至所述润滑油引导部件的外周缘的连通路。
4.根据权利要求3所述的驱动力传递装置的润滑结构，其特征在于，
所述第1油路包括从所述槽部起贯穿所述润滑油引导部件而向所述行星齿轮侧延伸的筒状的通路，
所述行星齿轮具备：设置在所述旋转轴上的太阳齿轮；在所述太阳齿轮的外径侧支撑多个小齿轮和小齿轮轴的行星架；以及在所述行星架的外径侧与所述小齿轮啮合的齿圈，
所述筒状的通路将从所述旋转轴侧供应的润滑油经由所述小齿轮轴引导至所述小齿轮的旋转滑动接触部分。
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