CN111197648B - 车辆的分动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明车辆的分动结构即使在润滑油低油位化而降低了搅拌阻力的状況下,也能与车辆的前后方向的倾斜无关地使联轴器室的润滑油量稳定,并维持润滑油的搅拌带来的联轴器的冷却效果。具备容纳相互噛合的第一齿轮(13)与第二齿轮(14)的齿轮室(Z1)和容纳与第一齿轮(13)同轴上设置的联轴器(20)的联轴器室(Z2)。具备将齿轮室(Z1)的润滑油向联轴器室(Z2)导入的导入路径(90)和使导入至联轴器室(Z2)的润滑油返回齿轮室(Z1)返回的返回路径(94)、(95)、(96)、(91)。返回路径从在联轴器室(Z2)的车辆前后方向中间部的下部开口的开口部(94)开始,向齿轮室(Z1)朝下方倾斜至在齿轮室(Z1)开口的油排出孔(95)为止。

Description

车辆的分动结构
技术领域
本发明涉及装载于四轮驱动车的分动结构。
背景技术
作为四轮驱动车已知有如下结构:发动机等驱动源与变速器以轴心在车身前后方向上延伸的形式配置于车身前部,从该变速器输出的驱动力通过在车身后方延伸的后轮用输出轴以及后轮用差动装置传递至作为主驱动轮的后轮,且设置有将向作为辅助驱动轮的前轮输出的驱动力取出的分动装置,由该分动装置取出的驱动力通过在车身前方延伸的前轮用输出轴以及前轮用差动装置传递至前轮,除后轮外前轮也可驱动。
专利文献1记载的分动装置在后轮用输出轴上配设有将前轮用驱动力取出的联轴器,通过完全紧固该联轴器来成为将驱动力向前轮与后轮均等地传递的四轮驱动状态,在联轴器的完全紧固与完全解放之间根据紧固状态来调节向前轮输出的驱动力的分配。
形成为如下结构:由联轴器取出的驱动力通过设置于后轮用输出轴上的驱动齿轮和与该驱动齿轮啮合且设置于前轮用输出轴上的从动齿轮向前轮用输出轴传递,除后轮外前轮也可驱动。
驱动齿轮与从动齿轮为始终啮合式,因此两齿轮以及支持它们的轴承需要润滑以防止啮合部的烧伤。并且,为了其润滑,在容纳驱动齿轮及从动齿轮的齿轮室的下部积存有润滑油。并且,该润滑油通过从动齿轮向驱动齿轮扬起从而进行扬起给油。
在该齿轮室的车身后方侧配置有容纳上述联轴器的联轴器室。联轴器具备电磁式的先导离合器(pilot clutch)、凸轮机构和主离合器,通过调节先导离合器的紧固状态来使凸轮机构增减主离合器的摩擦板的按压力从而变更主离合器的紧固状态,调节前轮与后轮的驱动力的分配。因此,主离合器的摩擦板因滑动而发热。又,尤其是在基于FR(FrontEngine, Rear Drive)的四轮驱动车中,末端齿轮(final gear)位于后轮用差动装置内,所以与变速器连结的后轮用输出轴的转速较高,主离合器的摩擦板的发热量也相应程度地变多。因此,容纳联轴器的联轴器室需要冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-65389号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
如以往那样,在通过分动装置的壳体(case)进行的大气的冷却中,联轴器的温度恐怕会超过容许温度,为了确保联轴器的耐久性而需要进行联轴器的冷却。
相对于此,可考虑与上述齿轮室同样地通过使联轴器室内也积存润滑油来进行冷却。又,也可考虑在齿轮室与联轴器室之间的侧壁部设置油供给孔与油排出孔,使齿轮室的从动齿轮扬起的润滑油向联轴器室供给并进行循环,藉由润滑油的搅拌来冷却联轴器。
然而,联轴器室中积存的润滑油在上坡、下坡等车辆以倾斜的状态行驶时,会偏向车辆前方或车辆后方、或者润滑油从油排出孔大量流出,因此恐怕无法获得冷却效果。
另一方面,从抑制搅拌阻力的观点出发优选使联轴器室内的润滑油低液位化,但如上所述车辆在倾斜的状态下润滑油会偏向前后方向或从油排出孔排出,则冷却效果会进一步降低。
因此,本发明的问题是在车辆的分动结构中,即使在使润滑油低液位化而降低搅拌阻力的状況下,也能与车辆的前后方向的倾斜无关地使联轴器室的润滑油量稳定,并维持润滑油的搅拌带来的联轴器的冷却效果。
解决问题的手段:
为了解决所述问题,本发明的车辆的分动结构的特征在于如下构成。
首先,第一发明,其特征在于,是具备:容纳相互噛合的第一齿轮与第二齿轮的齿轮室和容纳与所述第一齿轮同轴上设置的联轴器的联轴器室的车辆的分动结构;具备:将所述齿轮室的润滑油向所述联轴器室导入的导入路径;和使导入至所述联轴器室的润滑油返回所述齿轮室的返回路径;所述返回路径从在所述联轴器室的车辆前后方向中间部的下部开口的开口部开始,向所述齿轮室朝下方倾斜至在所述齿轮室开口的油排出孔为止。
又,第二发明基于所述第一发明,其特征在于,所述返回路径具有相对于所述联轴器室的轴芯斜着贯通该联轴器室的内周壁的贯通部。
又,第三发明基于所述第二发明,其特征在于,所述联轴器室在所述齿轮室的相反侧被盖构件关闭;在所述联轴器室的内周面上从所述联轴器室与所述盖构件的接合面至所述联轴器室的车辆前后方向中间部,形成有与该联轴器室的轴芯平行的槽部;所述槽部的车辆前后方向中间部的端面上形成有所述开口部;所述槽部与所述贯通部由拔模形成。
又,第四发明基于所述第一发明至第三发明中任一所述的发明,其特征在于,所述联轴器室具有与所述齿轮室隔开的侧壁部;所述侧壁部上形成有所述返回路径的所述油排出孔。
又,第五发明基于所述第四发明,其特征在于,所述侧壁部上形成有所述导入路径的油供给孔;所述油供给孔在比所述第一齿轮和所述第二齿轮的啮合部靠近旋转方向的后方侧所对应的位置上形成。
又,第六发明基于所述第一发明至第三发明中任一所述的发明,其特征在于,所述返回路径上设置有检测润滑油的温度的油温传感器。
发明效果:
根据第一发明,齿轮室的润滑油通过导入路径导入联轴器室,并积存于联轴器室内。联轴器室内积存的润滑油因联轴器的旋转而被搅拌,从而冷却该联轴器。联轴器室内的润滑油的一部分通过返回路径返回至齿轮室,在联轴器室中,能根据返回路径的油排出孔的位置保持大致一定的油位。
返回路径具有在联轴器室的车辆前后方向中间部的下部开口的开口部,并朝齿轮室向下方倾斜至在齿轮室开口的油排出孔。因此,在下坡等车辆前方向下倾斜的情况下,虽然油排出孔的位置下降,但在比油排出孔高的位置有开口部,因此即使润滑油的油位比油排出孔靠上,润滑油也不会从油排出孔排出直至超过开口部。因此,即使在润滑油低液位化而降低了搅拌阻力状況下,也能与车辆的前后方向的倾斜无关地使联轴器室的润滑油量稳定,并维持润滑油的搅拌带来的联轴器的冷却效果。
又,根据第二发明,在返回路径上具有相对于联轴器室的轴芯斜着贯通该联轴器室的内周壁的贯通部,所以能在联轴器室的内周壁内形成返回路径。因此,由于没有增大分动室的外壁,所以能使分动装置紧凑。
又,根据第三发明,返回路径的开口部形成于槽部的端面,因此能将开口部的位置准确地定位在联轴器室的车辆前后方向中间部。又,槽部与贯通部由拔模形成,因此能在槽部的成型的同时使贯通部成型,从而易于制造。
又,根据第四发明,在将联轴器室与齿轮室隔开的侧壁部上形成返回路径的油排出孔,因此能在齿轮室的成型的同时形成油排出孔,从而便于制造。
又,根据第五发明,油供给孔在比第一齿轮和第二齿轮的啮合部靠近旋转方向的后方侧所对应的位置处形成,因此能将积存于齿轮室的底部的较低温的润滑油通过第二齿轮扬起,并从油供给孔供给至联轴器室,从而确保联轴器的冷却效果。
又,根据第六发明,返回路径上设置有检测润滑油的温度的油温传感器,因此即使不浸泡在润滑油中也能通过油温传感器切实地检测出始终在返回路径中流动的润滑油的温度。
附图说明
图1是示出根据本发明实施形态的车辆的分动结构的概略图;
图2是示出本实施形态的分动装置的剖视放大图;
图3是拆除本实施形态的分动装置的壳体后的立体图;
图4中(a)是以图2中的A-A向视示出的分动装置的拆除分动壳体的第一壳体构件时的主视图,(b)是油供给孔的周边的要部放大立体图,(c)是排出口的立体图;
图5是示出第二壳体构件上设置的返回路径的立体图;
图6是示出第二壳体构件上设置的联轴器室润滑路径的立体图;
图7是示出第三壳体上设置的导向构件的立体图;
图8中(a)是示出使第二壳体的齿轮室及联轴器室成型的内模的立体图,(b)是示出使第二壳体的联轴器室成型的内模的立体图;
图9是示出使第二壳体的齿轮室及联轴器室成型的内模的剖视图;
图10是以图2中的B-B向视示出的分动壳体的端面图;
图11是示出分动壳体的润滑油的积存状态的以图4中的C-C向视示出的剖视图;
图12是示出车辆朝前方向下倾斜时以往的分动壳体的润滑油的积存状态的剖视图;
图13中(a)是示出车辆朝前方向下倾斜时本发明实施形态的分动壳体的润滑油的积存状态的剖视图,(b)是示出车辆朝前方向上倾斜时本发明实施形态的分动壳体的润滑油的积存状态的剖视图;
图14中(a)是示出车辆水平状态下本发明实施形态的分动壳体的润滑油的积存状态的以图4中的D-D向视示出的剖视图,(b)是示出车辆朝前方向上倾斜时本发明实施形态的分动壳体的润滑油的积存状态的剖视图;
符号说明:
10 分动装置;
13 驱动齿轮(第一齿轮);
14 从动齿轮(第二齿轮);
20 联轴器;
82a 侧壁部;
90 油供给孔;
91 排出口;
94 开口部;
95 油排出孔;
96 贯通部;
97 槽部;
98 油温传感器;
103 拔模;
X 啮合部;
Z1 齿轮室;
Z2 联轴器室。
具体实施方式
以下,说明本发明的车辆的分动结构。
(分动装置的概略结构)
如图1所示,装载有本发明实施形态的分动装置的四轮驱动车1是基于前置发动机·后驱动式车的四轮驱动车1,作为驱动源的发动机2与变速器3以轴心在车身前后方向上延伸的形式配置于车身前部。
变速器3的车身后方设置有分动装置10,该分动装置10上设置有:将从变速器3输出的驱动力向车身后方侧延伸的后轮用输出轴11、和与该后轮用输出轴11平行地配置并将驱动力向前轮输出的前轮用输出轴12。
后轮用输出轴11上设置有:联轴器20;配置于该联轴器20的车身前方侧、且将从联轴器20取出的驱动力向前轮用输出轴12传递的作为第一齿轮的驱动齿轮13;和配置于联轴器20与驱动齿轮13之间的减震器30。
又,前轮用输出轴12上设置有与驱动齿轮13啮合的作为第二齿轮的从动齿轮14,由联轴器20取出的前轮用驱动力通过驱动齿轮13与从动齿轮14向前轮用输出轴12传递。
前轮用输出轴12通过万向接头40与向车身前方延伸的前轮用传动轴(PropellerShaft)50连结。该前轮用传动轴50通过万向接头60与前轮用差动装置70的输入轴71连结,该输入轴71与分别连结左右前轮的车轴72、72连结。
藉此,由联轴器20取出的驱动力通过驱动齿轮13及从动齿轮14传递至前轮用输出轴12,从该前轮用输出轴12通过前轮用传动轴50及前轮用差动装置70传递至前轮。四轮驱动车1中联轴器20可使前轮与后轮的转矩分配在前轮:后轮=0:100~50:50的范围内变化。另外,联轴器20的工作由未图示的控制单元控制。
又,形成为通过减震器30使前轮侧的驱动系统与发动机2的转矩变动共振的共振频率降低至发动机2的实用区域下的结构,前轮侧的驱动系统从联轴器20经由驱动齿轮13、从动齿轮14、前轮用输出轴12、前轮用传动轴50以及前轮用差动装置70直至前轮。
(分动装置的详细结构)
接着,参照图2进一步详细说明本发明实施形态的分动装置10。
后轮用输出轴11配置在与来自变速器3的输入轴3a同一轴心上,且设置为与输入轴3a一起旋转。在后轮用输出轴11的前端部设置有朝车身前方侧开放的凹部11a,该凹部11a的内周面上花键嵌合有来自变速器3的输入轴3a的后端部。
在后轮用输出轴11的后端部花键嵌合有用于将该后轮用输出轴11通过未图示的万向接头与后轮用传动轴连结的连结构件15。
后轮用输出轴11上从车身前侧依次配设有驱动齿轮13、减震器30和联轴器20。
驱动齿轮13具备:在外周面形成有斜齿的齿部13a;和分别从该齿部13a的内周侧一体地向车身前方侧及车身后方侧延伸的圆筒状的前方侧圆筒部13b及后方侧圆筒部13c。
在驱动齿轮13的内周侧设置有被后轮用输出轴11贯通的贯通口13d。驱动齿轮13与后轮用输出轴11之间的嵌合部16上设置有滚针轴承(Needle Bearing)61。驱动齿轮13可相对于后轮用输出轴11旋转。
在驱动齿轮13的后方侧圆筒部13c的内周部形成有与减震器30连结的花键部13e。
减震器30具备:形成该减震器30的外周部的圆筒状的外筒构件31;形成减震器30的内周部的圆筒状的内筒构件32;以及设置并共同接合于外筒构件31与内筒构件32之间的弹性构件33。
在减震器30的联轴器20侧的侧面上设置有脱出防止构件34以防止收纳于减震器30的外筒构件31与内筒构件32之间的弹性构件33脱出。脱出防止构件34与减震器30的外筒构件31的联轴器20侧的端部通过卡环(snap ring)35来防止脱出防止构件34相对于外筒构件31脱离。
在减震器30的外筒构件31的驱动齿轮13侧的端部上通过梳齿或花键嵌合有动力传递构件36,且通过卡环37来防止动力传递构件36相对于外筒构件31脱离。
在动力传递构件36的内周侧设置有在轴方向上延伸至接近驱动齿轮13的内周侧的滚针轴承61的位置的圆筒部36a。该圆筒部36a与驱动齿轮13的后方侧圆筒部13c的花键部13e花键嵌合。
在动力传递构件36的内周侧设置有在减震器30的内筒构件32的内周侧向联轴器20侧延伸并与联轴器20连结的圆筒状的连结部36b。在减震器30的内筒构件32的内周侧设置有与动力传递构件36的连结部36b并设且与联轴器20连结的花键部32a。
联轴器20具备湿式多板式的主离合器21、凸轮机构22和电磁式的先导离合器23。
主离合器21中设置有与减震器30连结的外侧旋转构件21a、由后轮用输出轴11构成的内侧旋转构件21b和与两者交替卡合的多个摩擦板21c。
外侧旋转构件21a设置有在其内周部卡合有多个摩擦板21c的圆筒状的主体部21d和从该主体部21d的前端侧向车身前方侧延伸的比主体部21d小径的连接部21e。该连接部21e与减震器30的动力传递构件36的连结部36b及内筒构件32的花键部32a连结。
藉此,外侧旋转构件21a通过减震器30、驱动齿轮13、从动齿轮14、万向接头40、前轮用传动轴50、万向接头60和前轮用差动装置70与分别连结左右前轮的车轴72、72连接。
在外侧旋转构件21a中的连接部21e的主体部21d侧的端部的内周侧与后轮用输出轴11之间嵌合有轴承62。外侧旋转构件21a相对于后轮用输出轴11旋转自如地受到支持。
外侧旋转构件21a的主体部21d的后端部21f朝车身后方侧开放。主体部21d的后端部21f由盖构件24覆盖。
凸轮机构22配设在后轮用输出轴11上且配设于主离合器21的多个摩擦板21c与盖构件24之间。凸轮机构22具备相向配置的一对盘状的主凸轮22a、先导凸轮(pilot cam)22b和球构件22c。
主凸轮22a在轴方向上可移动地与内侧旋转构件21b花键接合,在周方向外侧延伸至接近主离合器21的多个摩擦板21c的位置。先导凸轮22b可旋转地设置在后轮用输出轴11上。先导凸轮22b与盖构件24之间嵌合有轴承63从而两者相对旋转自如。
先导离合器23具备:配置于主凸轮22a后方的衔铁(Armature)23a;配置于盖构件24的后方侧的螺线管(solenoid)23b;和设置于衔铁23a与盖构件24之间的多个摩擦板23c。
多个摩擦板23c交替地卡合于主离合器21的外侧旋转构件21a的内周侧与先导凸轮22b的外周侧之间。
先导离合器23利用螺线管23b的磁力吸引衔铁23a从而使多个摩擦板23c紧固。
凸轮机构22藉由先导离合器23的工作而使主凸轮22a与先导凸轮22b相对旋转。藉此,球构件22c按压主凸轮22a并使其向主离合器21侧移动。
主离合器21的多个摩擦板21c藉由主凸轮22a向主离合器21侧的移动而被紧固。
另外,先导离合器23能通过控制螺线管23b中流动的电流量来增减磁场强度。衔铁23a的吸引力与磁场强度成比例。先导离合器23的多个摩擦板23c的紧固力根据衔铁23a的吸引力而变化。
先导凸轮22b在周方向上的旋转量(先导凸轮相对于主凸轮的相对旋转量)根据先导离合器23的多个摩擦板23c的紧固力而变化。球构件22c向主凸轮22a侧的按压力根据两凸轮22a、22b间的相对旋转量而变化,所以能调节主离合器21的多个摩擦板21c上产生的紧固力。因此,能利用螺线管23b的电流量来调节联轴器20向前轮侧与后轮侧的驱动力分配。
另一方面,平行于后轮用输出轴11地配置的前轮用输出轴12与从动齿轮14形成为一体。
前轮用输出轴12上设置有在车身前侧向径方向外侧延伸的延设部12a。从动齿轮14从延设部12a的上端部向车身前方延伸地形成,且配置为与驱动齿轮13相互啮合的状态。从动齿轮14具有在外周面形成有斜齿的齿部14a。
前轮用输出轴12形成为中空状,前轮用输出轴12的内周部插通有设置在与前轮用传动轴50连结的万向接头40的外侧接头构件41上的轴状部42。
本实施形态的分动装置10的以上结构容纳于分动壳体80内。
分动壳体80由自车身前方侧依次配置的第一壳体构件81、第二壳体构件82以及第三壳体构件83分开构成。第一壳体构件81与第二壳体构件82利用未图示的紧固螺栓等紧固固定,且第二壳体构件82与第三壳体构件83利用未图示的紧固螺栓等紧固固定。
分动壳体80内设置有容纳驱动齿轮13及从动齿轮14的齿轮室Z1和容纳联轴器20及减震器30的联轴器室Z2。
齿轮室Z1的下部具有作为积存润滑油的润滑油积存部的功能。联轴器室Z2的车身前端部设置有与齿轮室Z1隔开的侧壁部82a。
驱动齿轮13通过设置在前方侧圆筒部13b及后方侧圆筒部13c的外周侧上的前方侧轴承64及后方侧轴承65可旋转地支持于分动壳体80。
前方侧轴承64的外圈(Outer Race)64a被压入由设置在第一壳体构件81上的凹部所形成的支持部81a内。另一方面,后方侧轴承65的外圈65a被压入由从第二壳体构件82的侧壁部82a向齿轮室Z1侧竖起的凸台(Boss)部所形成的支持部82b内。
又,在前方侧轴承64的车身前方侧的端部设置有与该前方侧轴承64的外圈64a相接且从第一壳体构件81的支持部81a的内周面向后轮用输出轴11的外周面延伸的板构件84。
从动齿轮14通过设置在齿部14a的内周侧和前轮用输出轴12的车身后方侧的外周部上的轴承66、67可旋转地支持于分动壳体80。
后轮用输出轴11的后端部の连结构件15通过轴承68可旋转地支持于第三壳体构件83。
先导离合器23的螺线管23b通过支持该螺线管23b的筒状的支持构件23d固定于第三壳体构件83。联轴器20的后方侧通过轴承69旋转自如地支持于第三壳体构件83。
分动装置10中,还在分动壳体80上配设有多个密封构件85、86、87,从而防止该分动壳体80内的润滑油向外部泄漏。
具体而言,在第一壳体构件81的车身前端侧在第一壳体构件81与后轮用输出轴11之间配设有密封构件85,在第一壳体构件81的车身前端侧在第一壳体构件81与前轮用输出轴12之间配设有密封构件86,在第三壳体构件83与连结构件15之间配设有密封构件87。
在联轴器20中的主离合器21的连接部21e的后端部与后轮用输出轴11的外周侧之间配设有前侧密封构件88。在联轴器的盖构件24的内周侧与后轮用输出轴11的外周侧之间配设有后侧密封构件89。
联轴器20内和联轴器室2被前侧密封构件88和后侧密封构件89密封。藉此,联轴器20内的润滑油和与之不同的从齿轮室Z1向联轴器室Z2供给的润滑油成为分离的状态。
(润滑油导向结构)
分动装置10的齿轮室Z1中,齿轮室Z1内积存的润滑油被从动齿轮14的齿面14b扬起并飞散,从而向驱动齿轮13侧供给并润滑。
除了齿轮室Z1的润滑,本实施形态的分动装置10中,作为用于联轴器室Z2的润滑及冷却的润滑油导向结构,设置有将齿轮室Z1内积存的润滑油向联轴器室Z2导入的导入路径、使导入联轴器室Z2的润滑油返回齿轮室Z1的返回路径和将联轴器室Z2的润滑油导向车身后方侧的联轴器室润滑路径。
<导入路径>
首先,参照图3、4说明将构成润滑油导向结构一部分的齿轮室Z1内积存的润滑油向联轴器室Z2导入的导入路径。
如图3所示,从动齿轮14的齿面14b相对于从动齿轮14的旋转方向倾斜,因此齿面14b一方的侧部位于从动齿轮14的旋转方向的后方侧,齿面14b另一方的侧部位于从动齿轮14的旋转方向的前方侧。本实施形态中,如图3所示,从动齿轮14的斜齿轮的齿面14b中作为旋转方向R1的前方侧的一方的侧部14c,形成为车身前方侧。
从动齿轮14的齿面14b的润滑油在静止状态下沿从动齿轮14的齿面14b的倾斜在箭头R2方向流动,然而由于从动齿轮14向箭头R1方向旋转,所以润滑油容易向车身后方侧飞散,向车身前方侧飞散较少。
如图4中(a)所示,在联轴器室Z2的侧壁部82a的比驱动齿轮13和从动齿轮14的啮合部X靠近旋转方向的后方侧所对应的位置上设置有油供给孔90。该油供给孔90连通齿轮室Z1与联轴器室Z2。油供给孔90沿着联轴器室Z2的侧壁部82a和支持驱动齿轮13的联轴器20侧的前方侧轴承65的支持部82b的外周面82c而进行设置。
油供给孔90上如图4中(b)所示设置有由从侧壁部82a向齿轮室Z2侧突出的凸部形成且向油供给孔90引导润滑油的引导部90a。
引导部90a由如下部分形成:沿油供给孔90的下端部从支持部82b的外周面82c向支持部82b相反侧延伸的底面部90b;从该底面部90b的支持部82b相反侧的端部沿油供给孔90竖起的侧面部90c;和从该侧面部90c的上端部进一步向支持部82b相反侧沿从动齿轮14的齿面延伸的倾斜面部90d。底面部90b朝着油供给孔90以下降斜度倾斜,由此能切实地将润滑油导向油供给孔90。
另外,油供给孔90沿着支持部82b设置,因此支持部82b的外周面82c的一部分也作为向油供给孔90引导润滑油的导向部90e发挥功能。
齿轮室Z1具有将从动齿轮14扬起的润滑油运送至驱动齿轮13和从动齿轮14的啮合部X所对应的位置并引导至油供给孔90的油通路93。
油通路93如图3及图4所示具有由甜甜圈状的圆盘构成的基本面部93a和从该基本面部93a的内周侧以圆筒状向车身后方侧延伸的圆筒部93b。在基本面部93a的上部设置有扇形的槽口部93d。
油通路93的基本面部93a通过多个螺栓93e…93e固定于在第二壳体构件82的内周部上设置的安装部。
油通路93的基本面部93a及圆筒部93b以覆盖前轮用输出轴12的延设部12a的车身后方侧的面和比前轮用输出轴12的延设部12a靠近车身后方侧的形式配置(参照图2)。
在油通路93的基本面部93a的外周部配置有密封构件93f,由该密封构件93f来密封油通路93与第二壳体构件82的内周面(参照图2)。
另外,油通路93的槽口部93d配置在驱动齿轮13和从动齿轮14的啮合部X所对应的位置。
<返回路径>
接着,说明使联轴器室Z2内导入的润滑油返回齿轮室Z1的返回路径。
如图5所示,返回路径由下述构成:在联轴器室Z2上开口的开口部94;在齿轮室Z1上开口的油排出孔95;和相对该联轴器室Z2的轴芯倾斜、以下降斜度从联轴器室Z2的开口部94至齿轮室Z1的油排出孔95贯通联轴器室Z2的内周壁的贯通部96。
又,从第二壳体构件82的齿轮室相反侧的端面、即与第三壳体构件83的接合面,朝向齿轮室侧,直至联轴器室Z2的车辆前后方向中间部,形成有截面三角形状的槽部97。联轴器室Z2的车辆前后方向中间部是第二壳体构件82的侧壁部82b的联轴器室侧壁面与第三壳体构件83的内侧端面之间的中间部。
槽部97具有由水平侧面97a与垂直侧面97b构成的三角形的截面形状。槽部97的水平侧面97a位于与联轴器室Z2内积存的润滑油的最小液位相同高度。水平侧面97a并非必需是水平面,可为向联轴器室Z2的半径方向内方以下降斜度倾斜的倾斜面,从而使润滑油不会滞留在水平侧面97a上。垂直侧面97b为垂直面以使后述的拔模103的第二模具103b能向斜上方脱模。为了形成槽部97,利用第二壳体构件82的外表面的厚壁部,或在第二壳体构件82的外表面形成隆起部97c。返回路径的开口部94在槽部97的齿轮室侧端面97d与水平侧面97a上跨越形成。
如图4中(a)所示,在联轴器室Z2的侧壁部82a上,于油供给孔90的下方,相对于联轴器室Z2的轴心在油供给孔90的相反侧,设置有返回路径的排出口91。排出口91位于远离驱动齿轮13与从动齿轮14的啮合部X的位置。
排出口91如图4中(c)所示,由沿着支持部82b的外周面82c的圆弧状的第一排出凹部91a和从该第一排出凹部91a的下游端向下方延伸的第二排出凹部91b组成。在第一排出凹部91a的上游端形成有从联轴器室Z2向齿轮室Z1开口的大致直角三角形的油排出孔95。油排出孔95形成于比联轴器室Z2的开口部94低的位置处。
排出口91上形成有与齿轮室Z1的外表面连通的传感器安装孔91c,该传感器安装孔91c中安装有油温传感器98。安装于传感器安装孔91c的油温传感器98与始终流经排出口91的润滑油接触,因此即使不浸泡在联轴器室Z2内积存的润滑油中也能准确地检测出润滑油的温度。利用温度传感器98检测润滑油的温度,在润滑油的温度异常上升时,能进行将四轮驱动切换为二轮驱动等处置。
<联轴器室润滑路径>
接着,说明将联轴器室Z2的润滑油导向位于车身后方侧的第三壳体构件83内的轴承68、69的联轴器室润滑路径。
联轴器室润滑路径由图6所示的形成于第二壳体构件82的内周面的润滑槽部99和图7所示的安装于第三壳体构件83的内侧的导向构件100组成。
如图6所示,润滑槽部99在联轴器室Z2的内周面中,在形成返回路径的槽部97一侧的相反侧的半周面上,如下形成:从第二壳体构件82的侧壁部82a的联轴器室侧壁面至第二壳体构件82的齿轮室相反侧的端面、即与第三壳体构件83的接合面为止,朝向车身后方侧以下降斜度倾斜。润滑槽部99的上端位于比联轴器室Z2的顶部稍低的高度,润滑槽部99的下端位于与联轴器室Z2的轴心大致相同高度。
润滑槽部99在以联轴器室Z2的横截面观察时,由水平的流动面99a、位于该流动面99a的径方向内侧的凸部99b和位于流动面99a的径方向外侧的侧面部99c形成。
流动面99a以将积存于联轴器室Z2的下部的、由主离合器21等的旋转构件的旋转扬起的润滑油接收于面上并使之因重力流动的形式倾斜。流动面99a从上端至下端形成于同一倾斜面上,并具有20度的倾斜角(参照图14)以使车辆在30%(16.7度)的斜度上下坡时润滑油仍向车辆后方侧流动。凸部99b的上表面与联轴器室Z2的内周面以曲面连续,凸部99b的上表面与流动面99a侧的侧面以曲面连续,凸部99b的侧面与流动面99a以曲面连续。又,流动面99a与侧面部99c以曲面连续。凸部99b防止在流动面99a上流动的润滑油向联轴器室Z2的内侧流出。换言之,凸部99b规定了在流动面99a上流动的润滑油的高度。
在润滑槽部99的上方侧为了使联轴器室Z2能与润滑槽部99成型的内模脱模而形成有与侧面部99c连续的分离用凹部99d。分离用凹部99d由下述形成:从润滑槽部99的上端在联轴器室Z2的内周面上沿联轴器室Z2的轴方向延伸至第二壳体构件82的端面的上缘99e;和从该上缘99e向比联轴器室Z2的内周面向径方向外侧凹入且与润滑槽部99的侧面部99c连续的曲面部99f;从联轴器室Z2的内侧观察具有三角形的形状。
如图7所示,安装于第三壳体构件83的内侧的导向构件100具备油接收部100a、油导向部100b和安装部100c。
油接收部100a具有上端与第二壳体82的联轴器室Z2的润滑槽部99的下端抵接,以与润滑槽部99相同斜度倾斜并沿第三壳体83的轴方向延伸至下端的桶状的形状。
油导向部100b具有从油接收部100a的下端沿第三壳体83的半径方向,通过在轴承68的支持部83a的局部形成的槽部83b,延伸至轴承68附近的桶状的形状。
安装部100c具有从油接收部100a的径方向外侧的侧壁向下方突出的板状的形状。安装部100c上设置有向第三壳体构件83的内周面上形成的安装凹部83c内压入的安装用突起100d。
导向构件100通过将安装部100c的安装用突起100d压入第三壳体构件83的安装凹部83c从而安装于第三壳体构件83的内侧。藉此,从车身前方侧通过第二壳体构件82的润滑槽部99流动过来的润滑油经由导向构件100润滑位于车身后方侧的第三壳体构件83的轴承68及其附近的轴承69。
参照图8、图9说明使导入路径与返回路径成型的金属模具的一个示例;
如图8中(a)所示,在使第二壳体构件82的齿轮室Z1成型的第一内模101上形成有:用于在第二壳体构件82的侧壁82a上形成后轮用输出轴11及动力传递构件36的轴孔的第一凸部101a、用于形成油供给孔90的第二凸部101b和用于成型排出口91的第三凸部101c。
又,使第二壳体构件82的联轴器室Z2成型的第二内模102上,附加有用于成型槽部97与贯通部96的拔模103。拔模103由使槽部97成型的截面三角形的棒状的第一模具103a和使从该第一模具103a的梢端向斜下方延伸的贯通部96形成的截面三角形的棒状的第二模具103b组成。第二模具103b的梢端与第一内模101的第三凸部101c抵接。
此外,如图8中(b)所示,在使第二壳体构件82的联轴器室Z2成型的第二内模102的外周面上,连续一体形成有使润滑槽部99成型的第一凸部102a和使分离用凹部99d成型的第二凸部102b。
另外,第一内模101及其第一凸部102a、第二凸部102b、第三凸部102c上设有拔模斜度以能沿与轴方向平行的箭头P1方向脱模,第二内模102及其第一凸部102b上也设有拔模斜度以能沿与轴方向平行的箭头P2方向脱模。尤其是,第二内模102的第一凸部102a中使润滑槽部99的凸部99b的流动面99a侧的侧面成型的面上,设有拔模斜度以能沿轴方向平行于P2轴方向的箭头P1方向脱模。又,第二内模102上附加的拔模103的第一模具103a上设有拔模斜度以能沿与贯通部96的轴方向平行的箭头P3方向脱模。
如图9所示,在使第一内模101与第二内模102各自沿箭头P1、P2方向脱模之后,能沿与形成贯通部96的第二模具103b的轴相同的P3方向拔出拔模103从而脱模。藉此,在齿轮室Z1的成型的同时形成油供给口90与排出口91。又,在联轴器室Z2的成型的同时使槽部97、开口部94、油排出孔95和贯通部96成型,且使润滑槽部99成型。
(润滑油导向结构的作用)
接着,说明用于冷却本实施形态的联轴器20的润滑油导向结构的作用。
首先,如图3所示,分动装置10中,在驱动时嵌合于驱动齿轮13的从动齿轮14旋转,且通过该从动齿轮14将齿轮室Z1内积存的润滑油扬起从而润滑驱动齿轮13侧。
又,本实施形态中,如上所述,从动齿轮14的斜齿轮的齿面14b中作为旋转方向R1的前方侧的一方的侧部14c,形成为车身前方侧(参照图3)。
藉此,如图3所示,从动齿轮14的齿面14b的润滑油在静止状态下沿从动齿轮14的齿面14b的倾斜在箭头R2方向流动,然而由于从动齿轮14向箭头R1方向旋转,所以润滑油容易向车身后方侧飞散。
并且,在从动齿轮13的车身后方侧设置有油通路93,因此自从动齿轮14向车身后方侧飞散的润滑油被挡住,随着从动齿轮的旋转而沿油通路93的基本面部93a在周方向上流动,经过槽口部93d流入油供给孔90。藉此,能有效地将齿轮室Z1の润滑油供给至联轴器室Z2。
又,如图4中(b)的箭头R4所示,由从动齿轮14扬起并飞散的润滑油被引导至油供给孔90的引导部90a。又,油供给孔90沿着支持部82b的外周设置,因此自从动齿轮14向驱动齿轮13侧飞散的润滑油使支持部82b外周面82c的一部分作为导向部90e发挥功能,从而如箭头R5所示地被引导至油供给孔90。
如图10、11所示,从齿轮室Z1通过构成导入路径的油供给孔90导入联轴器室Z2的润滑油在第二壳体构件82与第三壳体构件83的底部积存。若润滑油的油面液位超过在联轴器室Z2的前后轴方向中间部的下部形成的返回路径的开口部94,则自该开口部94通过贯通部96、油排出孔95从排出口91向齿轮室Z1返回。联轴器室Z2内积存的润滑油在被旋转的联轴器20搅拌的同时冷却该联轴器20。
另外,返回路径的开口部94位置比油供给孔90低,因此联轴器室Z2内积存的润滑油的量能保持适当的油位。
藉此,能抑制联轴器20的旋转引起的搅拌阻力,因此能有效地冷却联轴器20。
又,联轴器室Z2中联轴器20冷却所用的润滑油返回至齿轮室Z1,由此能将在齿轮室Z1的下部将冷却的润滑油再度供给至联轴器室Z2。
因此,能利用经冷却的润滑油来冷却联轴器20,所以能更有效地冷却联轴器20。其结果是,不用超过必要地增加润滑油,能有效地实现驱动齿轮13及从动齿轮14的润滑和联轴器20的冷却。
如图10所示,形成联轴器室Z2的第二壳体构件82在其上部设置有由突出的凸部而成的多个翅片82d…82d。藉此,能对供给至联轴器室Z2的润滑油执行经由第二壳体构件82的多个翅片82d…82d的热交换。
又,联轴器室Z2与联轴器20之间设置有间隙S1。在联轴器室Z2的下部设置有与联轴器20之间的间隙S2,该间隙S2比其它的间隙S1要窄。
积存于联轴器室Z2的下部的润滑油被联轴器20的旋转所搅拌,并向联轴器室Z2的上部侧汲起。此时,因为联轴器室Z2的下部与联轴器20的间隙较窄,所以润滑油的流速较快,从而能将润滑油汲起至联轴器室Z2的更上部侧。
又,联轴器室Z2的上部由多个翅片82d…82d进行冷却,因此被汲起至上部侧的润滑油得以冷却,能利用该经冷却的润滑油更有效地冷却联轴器20。
在车辆以下坡等朝前方向下倾斜的状态行驶时,分动装置10也向车辆前方向下倾斜。如图12所示的以往那样,若油排出孔95´在侧壁部82a上开口,则大量的润滑油自油排出孔95´向齿轮室Z1排出,联轴器室Z2的润滑油减少,联轴器20的冷却效果降低。
本发明中,如图13中(a)所示,返回路径的开口部94在联轴器室Z2的中间部开口,位于高于油排出孔95的位置。因此,即使车辆朝前方向下倾斜,联轴器室Z2内的润滑油也不会从油排出孔95排出,被维持在比油排出孔95高的开口部94的位置。
像这样,确保了联轴器室Z2内的润滑油的量,因此如图13中(b)所示,即使在车辆以上坡等朝后方向下倾斜的状态行驶时也能充分冷却联轴器20。
虽确保了联轴器室Z2内的润滑油的量,但在车辆以朝前方向下倾斜的状态行驶时,联轴器室Z2后方的轴承68、69(参照图2)在比润滑油的油面液位靠上方处,因此润滑油不足。本发明中,通过图14中(a)示出的联轴器室润滑路径的润滑槽部99与导向构件100,向联轴器室Z2的后方侧的轴承68、69供给润滑油。
即,如图14中(b)所示,联轴器20扬起的润滑油向联轴器室Z2的内周面飞散,其一部分被设置于联轴器室Z2的内周面的润滑槽部99接收,沿流动面99a的倾斜以自重向车辆的后方流动。流通于润滑槽部99的润滑油藉由凸部99b(参照图6)防止向联轴器室Z2的内部流淌。
到达润滑槽部99的下端的润滑油被安装于第三壳体构件83内的导向构件100的油接收部100a接收,沿该油接收部100a向下方流动,从其下游端改变流向沿油导向部100b在第三壳体构件83的半径方向流动从而供给至轴承68、69。藉此,如图14中(b)所示,即使在车辆以朝前方向下倾斜的状态行驶时,联轴器室后部的轴承68、69也不会润滑不足。
本发明不限于例示的实施形态,在不偏离本发明的要旨的范围内可进行多种改进及设计上的变更。
例如,润滑油的返回路径在所述实施形态中从在联轴器室Z1开口的开口部94至在齿轮室Z1开口的油排出孔95由贯通联轴器室Z1的内周壁的贯通部96形成,但也可以是利用设置于联轴器室Z1的外侧的管道连结开口部94与油排出孔95。
又,所述实施形态是适用于基于FR的四轮驱动的车辆的分动装置,但本发明也适用于基于RF(Rear-engine, Front-drive)的四轮驱动车。

Claims (4)

1.一种车辆的分动结构,其特征在于,
是具备:容纳相互啮 合的第一齿轮与第二齿轮的齿轮室和容纳与所述第一齿轮同轴上设置的联轴器的联轴器室的车辆的分动结构;
具备:将所述齿轮室的润滑油向所述联轴器室导入的导入路径;和
使导入至所述联轴器室的润滑油返回所述齿轮室的返回路径;
所述返回路径从在所述联轴器室的车辆前后方向中间部的下部开口的开口部开始,向所述齿轮室朝下方倾斜至在所述齿轮室开口的油排出孔为止;
所述返回路径具有相对于所述联轴器室的轴芯斜着贯通该联轴器室的内周壁的贯通部;
所述联轴器室在轴方向的所述齿轮室的相反侧被盖构件关闭;
在所述联轴器室的内周面上从所述联轴器室与所述盖构件的接合面至所述联轴器室的车辆前后方向中间部,形成有与该联轴器室的轴芯平行的槽部;
所述槽部的车辆前后方向中间部的端面上形成有所述开口部;
所述槽部与所述贯通部由拔模形成。
2.根据权利要求1所述的车辆的分动结构,其特征在于,
所述联轴器室具有与所述齿轮室隔开的侧壁部;
所述侧壁部上形成有所述返回路径的所述油排出孔。
3.根据权利要求2所述的车辆的分动结构,其特征在于,
所述侧壁部上形成有所述导入路径的油供给孔;
所述油供给孔在比所述第一齿轮和所述第二齿轮的啮合部靠近旋转方向的后方侧所对应的位置上形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的分动结构,其特征在于,
所述返回路径上设置有检测润滑油的温度的油温传感器。
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