JP2005106178A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の動力伝達装置の差動装置について、リングギヤの攪拌抵抗の低減とデフケースの軸受けの油潤滑性の向上との双方を図ること。
【解決手段】 差動装置のハウジングのうち、リングギヤを囲包する部分の内面を、当該リングギヤの輪郭を縁取るようにリングギヤに近接させると共に、変速ユニットの出力ギヤとリングギヤの噛み合い部分から飛散する潤滑油を捕捉してデフケースの一方の軸受けへ案内する案内部をハウジングに設けたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用の動力伝達装置に関し、特に差動装置の油潤滑構造に関するものである。

車両用動力伝達装置における差動装置の油潤滑においては、一般に、変速ユニットから差動装置のハウジング内に潤滑油が流入・貯留され、これが変速ユニットの出力ギヤと噛み合う差動装置のリングギヤによって掻き揚げられて差動装置全体に散布されるようにして供給される。また、差動装置には、これを構成するデフケースを回転自在に支持する一対の軸受けが設けられるが、デフケースは高速で回転する場合があるため、その油潤滑が重要となる。この点、差動装置のレイアウトの都合上、この軸受けのうちの一方は、他方の軸受けよりもリングギヤから遠方に位置することになり、リングギヤの掻き揚げによる潤滑油の供給だけでは、油潤滑が不十分となる場合がある。このため、当該軸受けを効率よく油潤滑する仕組みも提案されている（特許文献１等）。

特開平１１−４８８０６号公報

ところで、差動装置のハウジング内に貯留されている潤滑油はリングギヤの攪拌抵抗となり、燃費増大の一因となるたる。攪拌抵抗を低減するためには、貯留される潤滑油をできるだけ少なく、すなわち、差動装置のハウジング内の空きスペースを縮小することが望ましい。しかし、貯留される潤滑油の油量を少なくすると、リングギヤにより掻き揚げられる油糧も低減する。このため、リングギヤから遠方に位置するデフケースの軸受けの油潤滑性も低減するおそれがある。

従って、本発明の目的は、攪拌抵抗の低減とデフケースの軸受けの油潤滑性の向上との双方を図ることにある。

本発明によれば、エンジンからの駆動力が入力される変速ユニットと、前記変速ユニットからの駆動力を左右のドライブ軸に伝達する差動装置と、前記変速ユニットと前記差動装置とを収容したハウジングと、を備え、前記差動装置が、前記変速ユニットの出力軸に設けられた出力ギヤと噛み合うリングギヤと、前記リングギヤに固定されたギヤケースと、前記ギヤケースを回転自在に支持する一対の軸受けと、前記ギヤケースに収容され、左右のドライブ軸に回転力を伝達する差動ギヤセットと、を備えた動力伝達装置において、前記ハウジングのうち、前記リングギヤを囲包する部分の内面を、当該リングギヤの輪郭を縁取るように前記リングギヤに近接させると共に、前記出力ギヤと前記リングギヤの噛み合い部分から飛散する潤滑油を捕捉して一方の前記軸受けへ案内する案内部を前記ハウジングに設けたことを特徴とする動力伝達装置が提供される。

本発明の動力伝達装置では、前記ハウジングのうち、前記リングギヤを囲包する部分の内面を、当該リングギヤの輪郭を縁取るように前記リングギヤに近接させることで、前記差動装置における前記ハウジング内の空きスペースが縮小され、ここに貯留される潤滑油の量が少なくなる。よって、前記リングギヤの攪拌抵抗を低減できる。一方、この構成により前記リングギヤの収容スペースが小さくなるため、潤滑油が前記リングギヤに掻き揚げられる際、潤滑油の逃げスペースがほとんどなくなり、潤滑油がより圧縮された状態で掻き揚げられ、前記出力ギヤと前記リングギヤとが噛み合うことにより、潤滑油がそれらの側方へ勢いよく飛散することになる。この飛散した潤滑油は前記案内部で捕捉されて、前記一方の軸受けへ案内されるので、当該軸受けの油潤滑性を向上できる。従って、本発明の動力伝達装置は、攪拌抵抗の低減とデフケースの軸受けの油潤滑性の向上との双方を図ることにができる。

本発明においては、前記案内部が、前記ハウジングに一体に設けられ前記出力軸の軸受けを支持する第１の軸受け支持部に接続され、当該第１の軸受け支持部と共に、前記出力ギヤと前記リングギヤの噛み合い部分から飛散する潤滑油の捕捉空間を形成するリブと、前記リブに設けられ、前記捕捉空間内の前記潤滑油を、前記一方の軸受けへ流出させる第１の開口部と、前記ハウジングに一体に設けられ、前記一方の軸受けを支持する第２の軸受け支持部に設けられ、前記第１開口部から流出した前記潤滑油を、前記一方の軸受けに導入する第２の開口部と、を備えることが望ましい。この構成によれば、比較的簡易に前記案内部を構成することができると共に、前記リブを前記第１の軸受け支持部と接続することで、当該第１の軸受け支持部を補強することができる。

また、本発明においては、前記一方の軸受けが、他方の前記軸受けよりも前記リングギヤから遠方に配置され、前記捕捉空間が、前記リングギヤ側の開放端と、前記一方の軸受け側の閉鎖端と、を有し、前記第１の開口部が前記閉鎖端側に配設されていることが望ましい。この構成により、潤滑油の供給が得られにくい前記一方の軸受けの油潤滑性を向上することができると共に、当該一方の軸受けに効率よく潤滑油を供給することができる。

また、本発明においては、前記リブが、前記ハウジングに一体に設けられていることが望ましい。前記リブを前記ハウジングに一体に設けることで、装置の部品点数を減らすことができ、構造の簡易化を図ることができる。

以上述べた通り、本発明によれば、攪拌抵抗の低減とデフケースの軸受けの油潤滑性の向上との双方を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る動力伝達装置としての自動変速機Ａの外観斜視図、図２（ａ）は自動変速機Ａを車両前方側を正面とした場合の右側面図、図２（ｂ）は背面図である。なお、以下自動変速機を例に挙げて説明するが、本発明はマニュアル変速機にも適用可能である。自動変速機Ａは、車幅方向に型割（半割）され、ハウジング部材１１ａ及び１１ｂを図示の合わせ面にて組合わせて構成されるハウジング１０を備える。このハウジング１０は、大別すると、トルクコンバータ収容部１２と主変速機収容部１３と副変速機収容部１４と差動装置収容部１５とを備える。差動装置収容部１５には、左前輪用のドライブ軸の取付口１５ａ及び右前輪用のドライブ軸の取付口１５ｂがそれぞれ形成されており、また、リングギヤ収容部１５ｃが形成されている。ハウジング１０の底部にはオイルパン１７が取り付けられており、ここには自動変速機Ａ内の各機構を潤滑し、また、油圧系の作動油となるオイルが蓄積される。バルブボディ収容室１６には、副変速機収容部１４内に収容される副変速機１４０を油圧制御するバルブボディが配設される。主変速機収容部１３内に収容される主変速機１３０を油圧制御するバルブボディについては、例えば、オイルパン１７内に配設することができる。ここで、図４を参照して自動変速機Ａの内部機構の例について簡単に説明する。図４は自動変速機Ａの内部機構のスケルトン図である。

自動変速機Ａは、トルクコンバータ収容部１２に収容されたトルクコンバータ１２０と、主変速機収容部１３に収容された主変速機１３０と、副変速機収容部１４に収容された副変速機１４０と、差動装置収容部１５に収容された差動装置１５０と、を備え、主変速機１３０と副変速機１４０とにより変速ユニットを構成している。トルクコンバータ１２０はエンジン１００の出力軸から出力される回転力を入力軸１３１に伝達する。オイルポンプ１２１はトルクコンバータ１２０を介してエンジン１００の出力が伝達されて駆動し、前記オイルパン１７に貯留されているオイルを自動変速機Ａの各部に圧送する。オイルポンプ１２１からのオイル一部は、入力軸１３１及びカウンタ軸１４１の軸線に沿ってそれらの内部に設けられた油路から、当該入力軸１３１及びカウンタ軸１４１の周面に開口する排出口を通って径方向に排出され、主変速機１３０及び副変速機１４０の各機構を潤滑する。

主変速機１３０は入力軸１３１上に設けられており、２つの遊星歯車機構１３２及び１３３の組合せでなり、入力軸１３１と遊星歯車機構１３２のサンギヤとの間にフォワードクラッチ１３４ａが、入力軸１３１と遊星歯車機構１３３のサンギヤとの間にリバースクラッチ１３４ｂが、入力軸１３１と遊星歯車機構１３３のピニオンキャリヤとの間に３−４クラッチ１３６がそれぞれ備えられている。２−４ブレーキ１３７は遊星歯車機構１３３のサンギヤを固定する。遊星歯車機構１３２のリングギヤと遊星歯車機構１３３のピニオンキャリヤとが連結され、これらとハウジング１０との間にローリバースブレーキ１３８及びワンウェイクラッチ１３９が配置されている。遊星歯車機構１３２のピニオンキャリヤと遊星歯車機構１３３のリングギヤとが連結され、これらに出力ギヤ１３５が接続されている。

副変速機１４０は、カウンタ軸１４１上に設けられており、単一の遊星歯車機構１４２でなり、出力ギヤ１３５と噛み合う入力ギヤ１４３がそのリングギヤに連結され、主変速機１３０からの回転駆動力が伝達されるように構成されている。遊星歯車機構１４２のサンギヤとピニオンキャリアの間には直結クラッチ１４４が備えられ、サンギヤとハウジング１０との間に減速ブレーキ１４５及びワンウェイクラッチ１４６が配置されている。そして、遊星歯車機構１４２のピニオンキャリアがカウンタ軸１４１に連結されており、副変速機１４０の出力が出力ギヤ１４７から出力される。

差動装置１５０は、出力ギヤ１４７と噛み合うリングギヤ１５０ａと、リングギヤ１５０ａが固定されたデフケース１５０ｂと、を備える。また、デフケース１５０ｂには、ピニオンシャフト１５０ｃにより回転自在に支持される一対のピニオンギヤ１５０ｄと、ピニオンギヤ１５０ｄと軸方向が直交して設けられ、左右のドライブ軸１５１にそれぞれ接続される一対のサイドギヤ１５０ｅと、からなる差動ギヤセットが収容されている。係る構成により、出力ギヤ１４７からリングギヤ１５０ａに入力された駆動力が左右のドライブ軸１５１にそれぞれ伝達される。

次に、図１及び図２に戻り、各軸１３１、１４１及び１５１の位置関係について説明する。同図において、軸線ｄ１、ｄ２及びｄ３はそれぞれ入力軸１３１、カウンタ軸１４１及びドライブ軸１５１の軸線を示している。また、各軸１３１、１４１及び１５１については図２（ａ）においてその位置が破線でのみ示されており、特にドライブ軸１５１の自動変速機Ａ外部に露出する部分については図示を省略している。まず、入力軸１３１は車両の車幅方向に配設されており、カウンタ軸１４１及びドライブ軸１５１は入力軸１３１と平行に配設されている。つまり、これら３つの軸は相互に平行な位置関係にある。更に、これらの３つの軸は、車両の前方から後方へ向かって、入力軸１３１、カウンタ軸１４１、ドライブ軸１５１の順に設定されると共に、カウンタ軸１４１の位置がドライブ軸１５１よりも車高方向に高い位置に設定されている。また、本実施形態の場合、入力軸１３１は車高方向に見てカウンタ軸１４１とドライブ軸１５１との間の高さに配設されている。なお、これらの相対的な位置関係は主変速機１４０、副変速機１５０及び差動歯車装置１５０を構成する歯車の寸法関係及び自動変速機Ａの配置スペースの制約等によりレイアウトされることになるが、本実施形態のように副変速機１４０からの出力を差動歯車機構１５０に直接入力する、一般的な設計によれば、副変速機１４０よりも下方に差動歯車機構１５０が位置することになるのが通常であるため、カウンタ軸１４１はドライブ軸１５１よりも車高方向に高い位置に配設され、また、入力軸１３１はドライブ軸１５１と車高方向に高い位置か同レベルの位置に配設されることになる。

次に、図３を参照して本実施形態の差動装置１５０周辺の構造について説明する。同図に示すように環状かつ平ギヤ形状のリングギヤ１５０ａは、出力ギヤ１４７と噛み合うようにデフケース１５０ｂに固定されている。ハウジング１０のうち、リングギヤ１５０ａを囲包するリングギヤ収容部１５ｃについて着目すると、リングギヤ収容部１５ｃにおけるハウジング１０の内面１１ａ’及び１１ｂ’は、リングギヤ１５０ａの端部の輪郭を縁取るように、かつ、リングギヤ１５０ａの端部に近接させて形成されている。内面１１ａ’及び１１ｂと、リングギヤ１５０ａの側面１５０ａ’との間隔は、両者が接触しない範囲で最小とすることが望ましく、例えば、約５ｍｍ程度の間隔とすることが望ましい。このような構成を採用することで、リングギヤ１５０ａの端部の収容スペースＳ１が、従来（例えば、特許文献１の図４）と比較して縮小されるので、差動装置１５０の収容スペースの空きスペースに貯留されるオイル量を少なくすることができる。このため、リングギヤ１５０ａに対するオイルの攪拌抵抗を軽減でき、車両の燃費低減が図れる。また、自動変速機Ａ全体としてのオイル量も減少させることができる。なお、本実施形態では、ピニオンシャフト１５０ｃの周囲におけるハウジング１０の内面１１ｂ”をリングギヤ１５０ａ方向に傾斜させているので、差動装置１５０の下方において、リングギヤ１５０ａに供給されたオイルがこの傾斜に沿ってリング収容部１５０ｃに集まり易くなり、これが回転するリングギヤ１５０ａに掻き揚げられることで、効率ようく差動装置１５０に再度オイルを供給することができる。

次に、デフケース１５０ｂは、ハウジング１０に一体に設けられた軸受け支持部１０１ａ及び１０１ｂにそれぞれ支持された一対の軸受け１０２ａ及び１０２ｂにより回転自在に支持されている。軸受け支持部１０１ａ及び１０１ｂの内周には、オイルシール１０３がそれぞれ設けられており、軸受け１０２ａ及び１０２ｂに供給されたオイルが外部に漏洩しないように構成されている。ここで、軸受け１０２ａは、軸受け１０２ｂよりもリングギヤ１５０ａから遠方に配置されており、リングギヤ１５０ａによって掻き揚げられるオイルの供給を受けられ難くなっている。そこで、本実施形態では、軸受け１０２ａにオイルが効率よく供給されるように以下に述べるオイルの案内部がハウジング１０に構成されている。

この案内部は、リブ２０１と、リブ２０１に設けられた開口部２０１ａと、軸受け支持部１０１ａに設けられた開口部１０１ａ’と、から構成される。このリブ２０１の一方の側部は、カウンタ軸１４１の軸受け１４１ａを支持し、ハウジング１０に一体に設けられた軸受け支持部１４１ｂに接続されており、ハウジング１０の右側面からリングギヤ１５０ａに向かう方向に延在するように配設されている。そして、リブ２０１と軸受け支持部１４１ｂとの間隙により、リングギヤ１５０ａと出力ギヤ１４７との噛み合い部分から飛散するオイルを捕捉するための捕捉空間Ｓ２が形成されている。この捕捉空間Ｓ２は、リングギヤ１５０ａ側に開放して開放端Ｓ２１を形成すると共に、ハウジング部材１１ｂにより閉鎖された軸受け１０１ａ側の閉鎖端Ｓ２２と、から袋状に構成されている。開放端Ｓ２１は、リングギヤ１５０ａと出力ギヤ１４７との噛み合い部分の側方で、かつ、より近傍に設けることが望ましい。本実施形態では、このリブ２０１をハウジング１０と一体に形成している。このため、ハウジング部材１１ｂの鋳ぬきにより簡易にリブ２０１を構成でき、部品点数の減少と構造の簡易化を図ることができる。また、リブ２０１の一方の側部を軸受け支持部１４１ｂに一体に接続しているので、軸受け支持部１４１ｂを補強することができ、カウンタ軸１４１の支持力を強化できる。これにより、カウンタ軸１４１の回転時の芯ぶれが抑制され、ギヤの騒音低減を図ることができる。開口部２０１ａは、捕捉空間Ｓ２の閉鎖端側、すなわち、軸受け支持部１０１ａの上方となる位置に配置されており、捕捉空間Ｓ２内のオイルの一部がこの開口部２０１ａから流出し、軸受け支持部１０１ａ上に供給されるように構成されている。

次に、この案内部の作用について説明する。リングギヤ１５０ａが回転すると、収容スペースＳ１内に貯留されたオイルがリングギヤ１５０ａに掻き揚げられて出力ギヤ１４７へ向かう。このとき、本実施形態では、ハウジング１０の内面１１ａ’及び１１ｂと、リングギヤ１５０ａの側面１５０ａ’とが近接しているため、掻き揚げられるオイルはリングギヤ１５０ａの側方へ逃げることが制限される。この結果、掻き揚げられるオイルは、より圧縮された状態で出力ギヤ１４７へ向かう。そうすると、リングギヤ１５０ａと出力ギヤ１４７との噛み合い部分においては、この圧縮されて掻き揚げられてきたオイルがギヤ歯の衝突に伴って勢いよくリングギヤ１５０ａの側方（つまり軸方向）に飛散し、飛散したオイルの一部は、捕捉空間Ｓ２へ侵入する。飛散したオイルは勢いが強いため、閉鎖端Ｓ２２にまで至る。閉鎖端Ｓ２２にまで至ったオイルは開口部２０１ａから捕捉空間Ｓ２外へ流出し、流出したオイルの一部が軸受け支持部１０１ａ上に滴下する。滴下したオイルの一部は、更に、軸受け支持部１０１ａから開口部１０１ａ’を通って軸受け１０２ａに侵入し、その潤滑がなされることになる。この結果、軸受け１０２ａの潤滑性が向上する。

このように、本実施形態では、収容スペースＳ１の縮小化による攪拌抵抗の低減と共に、収容スペースＳ１の縮小化に伴って生じる作用、つまり、掻き揚げられるオイルの圧縮による噛み合い部分での飛散を利用して、当該オイルを軸受け１０１ａに案内することにより、その潤滑性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達装置としての自動変速機Ａの外観斜視図である。 （ａ）は自動変速機Ａを車両前方側を正面とした場合の右側面図、（ｂ）は背面図である。 差動装置１５０周辺の構造を示す図である。 自動変速機Ａの内部機構のスケルトン図である。

符号の説明

Ａ 自動変速機
１０ ハウジング
１０２ａ，１０２ｂ 軸受け
１３０ 主変速機
１３１ 入力軸
１４０ 副変速機
１４１ カウンタ軸
１５０ 差動歯車機構
１５０ａ リングギヤ
１５０ｂ デフケース
１５１ ドライブ軸
２０１ リブ
２０１ａ，１０２ａ’ 開口部

Claims (4)

1. エンジンからの駆動力が入力される変速ユニットと、
   前記変速ユニットからの駆動力を左右のドライブ軸に伝達する差動装置と、
   前記変速ユニットと前記差動装置とを収容したハウジングと、を備え、
   前記差動装置が、前記変速ユニットの出力軸に設けられた出力ギヤと噛み合うリングギヤと、前記リングギヤに固定されたギヤケースと、前記ギヤケースを回転自在に支持する一対の軸受けと、前記ギヤケースに収容され、左右のドライブ軸に回転力を伝達する差動ギヤセットと、を備えた動力伝達装置において、
   前記ハウジングのうち、前記リングギヤを囲包する部分の内面を、当該リングギヤの輪郭を縁取るように前記リングギヤに近接させると共に、
   前記出力ギヤと前記リングギヤの噛み合い部分から飛散する潤滑油を捕捉して一方の前記軸受けへ案内する案内部を前記ハウジングに設けたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記案内部が、
   前記ハウジングに一体に設けられ前記出力軸の軸受けを支持する第１の軸受け支持部に接続され、当該第１の軸受け支持部と共に、前記出力ギヤと前記リングギヤの噛み合い部分から飛散する潤滑油の捕捉空間を形成するリブと、
   前記リブに設けられ、前記捕捉空間内の前記潤滑油を、前記一方の軸受けへ流出させる第１の開口部と、
   前記ハウジングに一体に設けられ、前記一方の軸受けを支持する第２の軸受け支持部に設けられ、前記第１開口部から流出した前記潤滑油を、前記一方の軸受けに導入する第２の開口部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記一方の軸受けが、他方の前記軸受けよりも前記リングギヤから遠方に配置され、
   前記捕捉空間が、前記リングギヤ側の開放端と、前記一方の軸受け側の閉鎖端と、を有し、前記第１の開口部が前記閉鎖端側に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記リブが、前記ハウジングに一体に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の動力伝達装置。

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