JP2009156368A

JP2009156368A - 歯車回転伝達装置

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Publication number: JP2009156368A
Application number: JP2007336201A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yasuda; 貴弘安田; Tatsuo Kubota; 辰男窪田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16
Also published as: CN101790652A; US20090165588A1; WO2009084259A1; DE112008002342T5

Abstract

【課題】高速回転する歯車においても、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給され、歯面損傷の発生を防止でき、ギヤ比が変更されてもノズル位置を移動する必要がないこと。
【解決手段】噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射するものであるから、噴射された潤滑油を小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との間で捕捉し、順次噛み合う歯面に沿って潤滑油を流すことができるので、適量の潤滑油により、歯面の潤滑と歯面の冷却が同時に行え、歯面の磨耗が低減でき、歯車の長寿命化が図れる。また、歯面に潤滑油による油膜が形成できることから、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の歯車同士の歯面の直接接触が防止され、歯面被覆効果もあることから、ピッチング、スコアリングの発生を防ぐことができる。特に、熱容量の小さい小径はすば歯車１０に対して直接潤滑油を噴射することで、冷却効果により小歯車の温度上昇を抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、相互の歯車の回転を伝達する歯車回転伝達装置に関し、特に、はすば歯車相互間に潤滑油の供給を行う歯車回転伝達装置に関するものである。

従来の歯車回転伝達装置としては特許文献１乃至特許文献３に記載のものがある。
特許文献１の発明は、少なくとも一対の歯車を有する歯車装置において、前記歯車の反噛み込み側に設けた潤滑油供給管以外に、噛み込み側の歯幅中央部から後半に潤滑油を供給する潤滑油供給管を設け、油の撹拌損失による発熱をあまり増加させずに、特に、高温となる歯幅中央部から後半の噛み合い終わり部の歯面を、よく潤滑して冷却し、歯面の焼き付き限界及び摩耗限界を向上させている。
また、特許文献２の発明は、温度計測手段を歯車対の反噛み込み側に配置することにより、噛み合い部から排出されてくる潤滑油の温度を直接計測し、歯面の焼き付き損傷の兆候を検出し、負荷の軽減や給油量の増大、給油温度の調整等の適切な処置を講ずることにより、損害の拡大を食い止め、歯車装置の運転を継続するものである。

そして、特許文献３の発明は、歯車の回転数が低いほど、歯車の噛み込み側の噛み合い部に向けて潤滑油を供給する第１潤滑油供給ノズルからの潤滑油供給量は多く、歯車の反噛み込み側の噛み合い部に向けて潤滑油を供給する第２潤滑油供給ノズルからの潤滑油供給量は少なくし、噛み込み側からの潤滑油の供給で歯車の潤滑をしながら、反噛み込み側からの余分な供給がなくなり、ポンプ効率の向上及びポンプの小型化を図ることができるものである。
特開平１０−１２２３１０公報特開平１１−３３７４４９公報特開２００２−３４０１５２

しかし、上記特許文献１乃至特許文献３は、例えば、自動車用トランスミッションのファイナルギヤのように、ギヤ比にバリエーションのある歯車の場合には、それに応じて潤滑油を供給するノズルを噛み合い位置の移動に応じて移動させるか、或いは取り替えて使用する必要があった。
また、歯車の噛み込み側から潤滑油を供給する場合には、歯車の攪拌損失等で効率が低下する恐れがあり、反噛み込み側から供給すると遠心力で飛ばされて潤滑油不足になり、歯車の焼き付きやそれに伴うピッチング等の歯車の損傷を引き起こす可能性がある。
これらを解消すべく、噛み込み側と反噛み込み側の両側より潤滑油を供給する上記特許文献１及び特許文献３の方法もあるが、噛み合いによるポンプ作用の仕事量を増大させることになり、また、潤滑油の必要以上の供給により、上述の通り攪拌損失を増加させるということにもなる。
特に、高速回転する歯車においては、歯の噛み込み側から潤滑油を供給すると、歯の頂、背隙に油を閉じ込めるポンプ作用や、潤滑油を周速にまで加速する潤滑油加速という仕事量の増加等による撹拌損失が大きくなり、歯車装置の効率が低下するばかりでなく、発熱量の増加による耐久性限界の低下等の問題が生じることがある。

殊に、高速回転する歯車装置においては、上述したように、反噛み込み側からの給油が一般的であった。この場合、反噛み込み側からの給油によって歯面を冷却しようとするものであるが、歯面の潤滑は歯に付着した潤滑油、噛み込み側に吸入される油霧のみで行なわれるに過ぎない。このような方法では、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給されず、特に、歯幅中央部から後半の噛み合い終わり部の近傍では、歯面潤滑のための油が不足して高温となり、例えば、高速回転する歯車においては、焼き付きや摩耗等といった歯面損傷を引き起こす可能性が高かった。このような焼き付きや摩耗等といった歯面損傷の対策として、噛み込み側と反噛み込み側の両側から潤滑油を供給する方法を採用すると、前述したように、ポンプ作用の仕事量を増大させ、損失の増大につながり、また、潤滑油の必要以上の供給により撹拌損失を引き起こすという問題も発生する。特に、自動車用トランスミッションにおいては、ギヤ比毎に変化する噛み合い位置に応じて潤滑油を供給するには、ギヤ比毎に変化する噛み合い位置に応じてノズル位置を移動させるか、ノズルの設定を変更しなくてはならないという問題もあった。

そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、高速回転する歯車においても、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給され、摩耗等の歯面損傷の発生を防止できる歯車回転伝達装置の提供を目的とするものである。また、更に、ギヤ比が変更されてもノズル位置を移動する必要がない歯車回転伝達装置の提供を目的とするものである。

請求項１に歯車回転伝達装置は、小径はすば歯車と大径はすば歯車とを噛み合わせて回転を伝達する歯車回転伝達機構において、前記小径はすば歯車の歯幅を前記大径はすば歯車の歯幅よりも幅広とし、前記小径はすば歯車のつるまき状に形成した歯（傾斜したネジレ方向及びネジレ角を有する歯）に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に前記小径はすば歯車の歯に潤滑油を噴射供給するものである。
ここで、小径はすば歯車と大径はすば歯車とはそのギヤ比を問うものではないものの、大径はすば歯車よりも小径はすば歯車の方が、歯幅が広いものであればよい。
そして、前記小径はすば歯車のつるまき状に形成した歯に対して最先に噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に潤滑油を噴射供給するものであり、噛み合いが開始される前の歯面の最先に噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、潤滑油を噴射して供給するものであればよい。
更に、前記潤滑油を噴射供給される前記小径はすば歯車の歯に対する位置は、前記小径はすば歯車の噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端側で、その噴射供給を受ける位置が、少なくとも、その一部または全部が前記大径はすば歯車の歯幅よりも外側に位置するように設定したり、前記大径はすば歯車の歯幅の噛み合い位置とすることができる。

請求項２に歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面側に配設したノズルから噴射させるものである。
ここで、潤滑油を噴射供給するノズルを配設する歯車の端面側は、噛み合いが開始される前の歯面の最先に噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に略水平に配置できる位置であればよい。

請求項３に歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面に沿って配設したパイプによって、オイルポンプから供給された潤滑油を導き、導いた潤滑油を前記パイプから略直角方向に噴射供給するものである。
ここで、前記大径はすば歯車の端面に沿って配設したパイプとは、前記大径はすば歯車の端面に平行するものであり、また、前記小径はすば歯車側に噴射し、かつ、噛み合いが開始される前の歯面の最先に噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に略直角方向に噴射させるものである。

請求項４に歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、前記小径はすば歯車が駆動側であり、前記大径はすば歯車が被動側である。ここで、前記小径はすば歯車が駆動側であると、供給する潤滑油は、噛み合いが開始される歯の上面側に潤滑油を供給し、それを被動側の前記大径はすば歯車の上面側に押し付けて潤滑油を供給することになる。

請求項５に歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とするものである。ここで、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とは、両歯車の２軸間の直線に重なる潤滑油の噴射及び両歯車の２軸間の直線を平行移動させた直線状の噴射、及び両歯車の２軸間の直線に対して若干の角度を持たせたものとして対応できる。

請求項６に歯車回転伝達装置の前記潤滑油を噴射供給される前記小径はすば歯車の歯に対する位置は、前記小径はすば歯車の噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端側で、その噴射供給を受ける位置が、少なくとも、その一部または全部が前記大径はすば歯車の歯幅よりも外側に位置するものである。
ここで、前記潤滑油を噴射供給される前記小径はすば歯車の歯に対する位置は、前記小径はすば歯車において、前記大径はすば歯車と噛み合う位置に少なくとも、その一部または全部が位置するものである。

請求項１にかかる歯車回転伝達装置は、小径はすば歯車の歯幅を大径はすば歯車の歯幅よりも幅広とし、前記小径はすば歯車のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に前記小径はすば歯車の歯に潤滑油を噴射供給するものである。
したがって、噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車の歯に潤滑油を噴射するものであるから、噴射された潤滑油を小径はすば歯車と大径はすば歯車との間で捕捉し、順次噛み合う歯面に沿って潤滑油を流すことができるので、適量の潤滑油により、歯面の潤滑と歯面の冷却が同時に行え、歯面の磨耗が低減でき、歯車の耐久性向上が図れる。
また、歯面に潤滑油による油膜が形成できることから、歯車同士の歯面の直接接触が防止され、かつ、歯面被覆効果もあることから、ピッチング、スコアリングの発生を防ぐことができる。特に、熱容量の小さい小径はすば歯車に対して直接潤滑油を噴射することで、冷却効果により小歯車の温度上昇を抑制し、温度上昇に起因するピッチング、スコーリングの歯の損傷の発生を大幅に抑制することができる。
そして、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とすることにより、ノズルの変更や移動の必要性がなくなり、１種類のノズルまたは孔の開いたパイプでさまざまなギヤ比に対応することができる。
よって、高速回転する歯車においても、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給でき、摩耗等の歯面損傷の発生を防止できると共に、仮に、ギヤ比が変更されてもノズル位置を移動する必要がない。

請求項２にかかる歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面側に配設したノズルから噴射させるものであるから、請求項１の効果に加えて、その潤滑油は、直接、前記小径はすば歯車に衝突するから、前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車との間で捕捉されない潤滑油であっても、熱容量の小さい前記小径はすば歯車の冷却には供することができ、潤滑油の効率的な使用が可能である。

請求項３にかかる歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面に沿って配設したパイプによって、オイルポンプから供給された潤滑油を導き、前記パイプから略直角方向に潤滑油を噴射供給させるものであるから、請求項１の効果に加えて、前記小径はすば歯車のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車との間隙に潤滑油が噴射供給され、当該、間隙は順次狭められるものであるから、潤滑油を歯面に沿って移動自在となり、歯車相互間で捕捉される潤滑油の量が多くなり、効率の良い潤滑油の供給となる。

請求項４にかかる歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、前記小径はすば歯車が駆動側であり、前記大径はすば歯車が被動側であるから、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の効果に加えて、繰り返し、捕捉された潤滑油を噛み合いが開始される噛み合い始めの歯端から噛み合い終わりまで歯面に沿って潤滑油を流すことができ、熱容量の小さい前記小径はすば歯車の冷却効率を上げることができる。

請求項５にかかる歯車回転伝達装置の前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とするものであるから、請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の効果に加えて、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とすることにより、ノズルの変更や移動の必要性がなくなり、１種類のノズルまたは孔の開いたパイプでさまざまなギヤ比に対応することができる。よって、ギヤ比が変更されてもノズル位置を移動する必要がない。

請求項６にかかる歯車回転伝達装置の前記潤滑油を噴射供給される前記小径はすば歯車の歯に対する位置は、前記小径はすば歯車の噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端側で、その噴射供給を受ける位置が、少なくとも、その一部または全部が前記大径はすば歯車の歯幅よりも外側に位置するものであるから、請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の効果に加えて、前記小径はすば歯車の全体の冷却が可能となり、かつ、潤滑油の油量を多くすることができるから、歯面に流れる油量を確保することができ、噛み合い時に潤滑油が歯面を覆うことができ、磨耗を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図中、同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する説明を省略する。
[実施の形態１]

図１は本発明の実施の形態１にかかる歯車回転伝達装置の正面からみた説明図であり、また、図２は本発明の実施の形態１にかかる歯車回転伝達装置における図１の平面からみた説明図、図３は本発明の実施の形態１にかかる歯車回転伝達装置における要部斜視図を示すものである。

図１乃至図３において、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０は、互いの歯を噛み合わせて回転を伝達する歯車回転伝達機構を構成している。これらの小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０には、つるまき状に形成した歯、即ち、所定のネジレ角及びネジレ方向の歯が形成されている。本発明においては、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０とのギヤ比を問うものではなく、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との大小関係があればよい。勿論、はすば歯車１０とはすば歯車２０が同一径であるときに、本発明が実施できないことを意味するものではなく、特に、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０が同一径でないときが効果を奏するとの趣旨である。

小径はすば歯車１０は図１の矢印Ａ方向の回転をし、大径はすば歯車２０の図１の矢印Ｂ方向の回転を導き、互いの歯を噛み合わせて小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の上側が巻き込むように噛み込み、小径はすば歯車１０から大径はすば歯車２０に回転を伝達している。
図２の小径はすば歯車１０の歯は、ネジレ方向が右（歯すじが右上がり）で、ネジレ角約３０度、大径はすば歯車２０の歯は、ネジレ方向が左（歯すじが左上がり）で、ネジレ角約３０度を示している。そして、小径はすば歯車１０は、その歯幅Ｌ1が大径はすば歯車２０の歯幅Ｌ2に比較して、若干、具体的には１〜１０ｍｍ程度、小径はすば歯車１０の歯幅Ｌ1が幅広となっている。

また、小径はすば歯車１０の歯幅を、大径はすば歯車２０の歯幅Ｌ2よりも幅広とした歯幅Ｌ1に対して、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の各々の軸Ａ₀、軸Ｂ₀間を結ぶ距離Ｋの直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙの潤滑油を噴射するようにノズル３０を設定している。このノズル３０は図示しない自動変速機のオイルポンプからパイプ３１を経て供給されている潤滑油を噴射する。噴射位置は、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端Ｄに、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射するものである。
なお、ノズル３０は、潤滑油の噴射方向を特定し、噴射軌跡Ｙ−Ｙを得る案内機能を持たせたものであるが、自動変速機のオイルポンプの圧力が高く、図１の水平方向の噴射が得られやすいので、パイプ３１に穿設した孔とすることもできる。即ち、ポンプ圧によっては、パイプ３１に穿設した孔をノズルとすることができる。

即ち、図２のネジレ方向が右（歯すじが右上がり）の下側の歯端Ｄに対して噴射軌跡Ｙ−Ｙの潤滑油を噴射するようにノズル３０を設定している。したがって、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の各軸Ａ₀、軸Ｂ₀間を結ぶ距離Ｋが変化しても、即ち、Ａ₀、軸Ｂ₀間を結ぶ直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙは、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の径、自動車用自動変速機内で変速段の変更のためにギヤ比が変化しても、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端Ｄに、潤滑油を噴射することができる。

本実施の形態の小径はすば歯車１０の歯に対する潤滑油の噴射供給は、大径はすば歯車２０の端面側に配設したノズル３０から噴射させるものであるから、その潤滑油は、直接、小径はすば歯車１０に衝突し、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との間で捕捉されない潤滑油であっても、小径はすば歯車１０との衝突によって潤滑油が小径はすば歯車１０の熱を奪うから、熱容量の小さい小径はすば歯車１０の冷却に寄与することができ、潤滑油の効率的な使用が可能となる。

また、小径はすば歯車１０の歯に対する潤滑油の噴射供給は、大径はすば歯車２０の端面に沿って配設したパイプ３１によって、図示しないオイルポンプから供給された潤滑油を導き、パイプ３１のノズル３０から略直角方向に潤滑油を噴射供給させるものであるから、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端Ｄに、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との間隙に潤滑油が噴射供給され、当該、間隙は回転に伴い図２の下側から順次上側に接触位置が変化し、順次歯幅の方向に接触点が移行するものであるから、潤滑油がつるまき状に形成した歯面に沿って移動自在となり、歯車相互間で捕捉される潤滑油の量が多くなり、効率の良い潤滑油の供給となり、また、歯面に沿って潤滑油が移動自在となるから、冷却効率もよくなる。

特に、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０は、小径はすば歯車１０が駆動側であり、大径はすば歯車２０が被動側であるから、繰り返し、捕捉された潤滑油を噛み合いが開始される噛み合い始めの歯端Ｄから噛み合い終わりまで歯面に沿って潤滑油を移動させることができ、熱容量の小さい小径はすば歯車１０の冷却効率を上げることができる。また、歯に形成される潤滑油の油膜によって、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との金属面の接触を回避することができ、歯車の磨耗が低減できる。

更に、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０は、両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙの潤滑油の噴射とするものであるから、両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙの噴射とすることにより、ノズル３０の変更や移動の必要性がなくなり、１種類のノズル３０（またはパイプ３１の孔）によってさまざまなギヤ比に対応することができる。

特に、ノズル３０の噴射方向は、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０とのギヤ比が、［小径はすば歯車１０］／[大径はすば歯車２０]の値が大きくなればなるほど、両者の噛み合い位置が上に若干移動するが、ノズル３０の噴射方向の位置設定を、両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙの噴射を２軸間の直線Ｘ−Ｘよりも上部に、また必要に応じて数度程度下方に向けて設定することによって、それを補正することができる。ただし、噴射軌跡Ｙ−Ｙの噴射方向を２軸間の直線Ｘ−Ｘよりも上部に、設定してあれば、数度程度下方に向けてノズル３０を補正しても、補正しなくても、その影響力は僅かである。即ち、ポンプ圧によって噴射軌跡Ｙ−Ｙが直線ではなく、放物線を描くから、その影響は僅少となる。

このように、小径はすば歯車１０の歯に対する潤滑油の噴射供給は、大径はすば歯車２０の端面に沿って配設したパイプ３１によって、図示しないオイルポンプから供給された潤滑油を導き、パイプ３１に配設したノズル３０からその略直角方向に潤滑油を噴射供給させるものである。
また、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０は、小径はすば歯車１０が駆動側であり、大径はすば歯車２０が被動側であるから、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端Ｄに、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との歯の間隙に潤滑油が噴射供給されているから、当該間隙が順次噛み合うと、それに伴って潤滑油がつるまき状に形成した小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との歯面に沿って噛み合い終わりの面方向に移動させられる。特に、駆動側の小径はすば歯車１０の歯面が大径はすば歯車２０との間で被動側に押圧力を与え、歯車相互間で捕捉される潤滑油が噛み込み側から吸入される確実に歯幅方向に流れ、しかも、その潤滑油の量が多くなり、効率の良い潤滑油の供給となり、また、歯面に沿って潤滑油が移動自在となるから、冷却効率もよくなる。

本実施の形態では、反噛み込み側からの給油でないので、歯面に接触する潤滑油による冷却に留まることがない。即ち、従来の反噛み込み側からの給油は、歯面の潤滑油の量は、歯に付着した潤滑油及び噛み込み側から吸入される油霧のみであるが、本実施の形態では、その潤滑油の量が多くなり、効率の良い潤滑油の供給となり、また、歯面に沿って潤滑油が移動自在となるから、冷却効率もよくなる。勿論、歯面潤滑のための潤滑油が不足して高温となったり、焼き付きや摩耗等といった歯面損傷を引き起こすことがない。
[実施の形態２]

このように構成される本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置は、自動車用の自動変速機等の駆動装置として、次のように使用される。
図４は本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置を自動車用の自動変速機等の駆動装置として使用した実施の形態である。

図において、本発明の実施の形態２にかかる自動変速機等の駆動装置は、車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるもので、走行用の駆動力源としてのエンジンと一対の駆動輪（前輪）との間に設けられて、動力を差動装置（デファレンシャルギヤユニット）４０及び一対の車軸４３ａ、４３ｂ等を介して図示しない駆動輪（前輪）に伝達するものである。

この差動装置４０は、一対の駆動輪（前輪）の回転差を許容しながら、トルクを均等に分配するために、エンジンを駆動源とし、トルクコンバ−タからの回転が入力される入力軸５０の軸心に平行な軸心上に、回転可能に配設された大径はすば歯車からなるデフリングギヤ４２、デフリングギヤ４２と共に回転するデフケース４３、そのデフケース４３に固定された垂直軸４４によって、一対の車軸４３ａ、４３ｂの軸心に直交する軸心まわりに回転可能に支持された一対の差動小歯車４５と、車軸４３ａ、４３ｂに軸支されてその差動小歯車４５と噛み合う差動大歯車４６ａ、４６ｂとを有している。

デフケース４３は必要数のベアリング４７を介して図示しないケースにより回転自在に支持されている。デフリングギヤ４２はデフケース４３に所定数のボルト４８によって一体に固着されている。
小径はすば歯車からなるデフドライブピニオンギヤ４１は、トルクコンバ−タからの回転が入力される入力軸５０に軸支されたデフリングギヤ４２と噛み合っている。即ち、本実施の形態２のデフドライブピニオンギヤ４１は、前記実施の形態１の小径はすば歯車１０に相当し、同様に、デフリングギヤ４２は大径はすば歯車２０に相当する。

また、デフドライブピニオンギヤ４１の歯幅Ｌ1をデフリングギヤ４２の歯幅Ｌ2よりも幅広とした歯幅Ｌ1に対して、デフドライブピニオンギヤ４１とデフリングギヤ４２の各々の軸間を図３に示す直線Ｘ−Ｘに対して略並行する噴射軌跡Ｙ−Ｙの潤滑油を噴射するようにパイプ孔からなるノズル６０を設定している。このノズル６０は図示しない自動変速機のオイルポンプからパイプ６１を経て供給されている潤滑油を噴射する。噴射位置は、デフドライブピニオンギヤ４１のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前にデフドライブピニオンギヤ４１の歯に潤滑油を噴射するものである。

なお、パイプ孔からなるノズル６０は、自動変速機のオイルポンプの圧力が高いので、パイプ６１に穿設した孔としたものである。また、自動変速機のオイルポンプから供給された潤滑油は、パイプ６１を介して、差動装置４０のデフケース４３に固定された垂直軸４４にも供給している。

上記のように、本実施の形態２にかかる歯車回転伝達装置を自動車用の自動変速機等の駆動装置として使用したものでは、デフリングギヤ４２とデフリングギヤ４２とを噛み合わせて回転を伝達する歯車回転伝達機構において、デフドライブピニオンギヤ４１の歯幅Ｌ1をデフリングギヤ４２の歯幅Ｌ2よりも幅広とし、デフドライブピニオンギヤ４１のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前にデフドライブピニオンギヤ４１の歯に潤滑油を噴射供給するものである。

デフドライブピニオンギヤ４１の歯幅Ｌ1をデフリングギヤ４２の歯幅Ｌ2よりも幅広とし、デフドライブピニオンギヤ４１のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前にデフドライブピニオンギヤ４１の歯に潤滑油を噴射するものであるから、噴射された潤滑油をデフドライブピニオンギヤ４１とデフリングギヤ４２との間で捕捉し、順次噛み合う歯面に沿って潤滑油を流すことができるので、適量の潤滑油により、歯面の潤滑と歯面の冷却が同時に行え、歯面の磨耗が低減でき、歯車の長寿命化が図れる。

また、デフドライブピニオンギヤ４１及びデフリングギヤ４２の歯面に潤滑油による油膜が形成できることから、歯車同士の歯面の直接接触が防止され、かつ、歯面被覆効果もあることから、ピッチング、スコアリングの発生を防ぐことができる。特に、熱容量の小さいデフドライブピニオンギヤ４１に対して直接潤滑油を噴射することで、冷却効果により小歯車の温度上昇を抑制し、温度上昇に起因するピッチング、スコーリングの歯の損傷の発生を大幅に抑制することができる。

そして、デフドライブピニオンギヤ４１及びデフリングギヤ４２の両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する潤滑油の噴射とすることにより、ノズル６０の変更や移動の必要性がなくなり、図１に示す１種類のノズル３０または孔の開いたパイプのノズル６０でさまざまなギヤ比に対応することができる。したがって、高速回転する歯車においても、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給でき、焼き付き、摩耗等の歯面損傷の発生を防止できると共に、仮に、ギヤ比が変更されてもノズル位置を移動する必要がない。

即ち、実施の形態２と同様、実施の形態１は、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０とを噛み合わせて回転を伝達する歯車回転伝達機構において、小径はすば歯車１０の歯幅Ｌ1を大径はすば歯車２０の歯幅Ｌ2よりも幅広とし、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射供給する発明の構成とすることができる。

したがって、噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射するものであるから、噴射された潤滑油を小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０との間で捕捉し、順次噛み合う歯面に沿って潤滑油を流すことができるので、適量の潤滑油により、歯面の潤滑と歯面の冷却が同時に行え、歯面の磨耗が低減でき、歯車の長寿命化が図れる。また、歯面に潤滑油による油膜が形成できることから、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０の歯車同士の歯面の直接接触が防止され、かつ、歯面被覆効果もあることから、ピッチング、スコアリングの発生を防ぐことができる。

特に、熱容量の小さい小径はすば歯車１０に対して直接潤滑油を噴射することで、冷却効果により小歯車の温度上昇を抑制し、温度上昇に起因するピッチング、スコーリングの歯の損傷の発生を大幅に抑制することができる。そして、両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する潤滑油の噴射とすることにより、ノズル３０の変更や移動の必要性がなくなり、１種類のノズル３０または孔の開いたパイプでさまざまなギヤ比に対応することができる。更に、高速回転する歯車においても、噛み合い歯面に十分な潤滑油が供給でき、摩耗等の歯面損傷の発生を防止できると共に、仮に、ギヤ比が変更されてもノズル３０の位置を移動する必要がない。

また、上記実施の形態１及び実施の形態２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の歯に対する潤滑油の噴射供給は、大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２の端面側に配設したノズル３０，６０から噴射させるものである。したがって、その潤滑油は、直接、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１に衝突するから、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１と大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２との間で捕捉されない潤滑油であっても、熱容量の小さい小径はすば歯車１０またはデフリングギヤ４２の冷却に供することができ、潤滑油の効率的な使用が可能である。

そして、上記実施の形態１及び実施の形態２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の歯に対する潤滑油の噴射供給は、大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２の端面に沿って配設したパイプ３０，６０によって、オイルポンプから供給された潤滑油を導き、パイプ３０，６０から略直角方向に潤滑油を噴射供給させるものであるから、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１と大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２との間隙に潤滑油が噴射供給され、当該、間隙は順次狭められるものであるから、潤滑油を歯面に沿って移動自在となり、歯車相互間で捕捉される潤滑油の量が多くなり、効率の良い潤滑油の供給となる。

更に、上記実施の形態１及び実施の形態２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１と大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１が駆動側であり、大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２が被動側であるから、繰り返し、捕捉された潤滑油を噛み合いが開始される噛み合い始めの歯端から噛み合い終わりまで歯面に沿って潤滑油を流すことができ、熱容量の小さい小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の冷却効率を上げることができる。

更にまた、上記実施の形態１及び実施の形態２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１と大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２は、両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する潤滑油の噴射とするものであるから、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１と大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２との両歯車の２軸間の直線Ｘ−Ｘに対して略並行する潤滑油の噴射とすることにより、ノズル３０，６０の変更や移動の必要性がなくなり、１種類のノズル３０または孔の開いたパイプ６０でさまざまなギヤ比に対応することができる。

加えて、上記実施の形態１及び実施の形態２は、潤滑油を噴射供給される小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の歯に対する位置は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端側で、その噴射供給を受ける位置が、少なくとも、その一部または全部が大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２の歯幅Ｌ2よりも外側に位置するものであるから、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１の全体の冷却が可能となり、かつ、潤滑油の油量を多くすることができるから、歯面に流れる油量を確保することができ、噛み合い時に潤滑油が歯面を覆うことができ、磨耗を防止できる。

上記実施の形態１及び実施の形態２は、小径はすば歯車１０またはデフドライブピニオンギヤ４１及び大径はすば歯車２０またはデフリングギヤ４２として、はすば歯車を使用した事例で説明したが、本発明は小径はすば歯車１０の歯幅Ｌ1を大径はすば歯車２０の歯幅Ｌ2よりも幅広とし、小径はすば歯車１０のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射供給するものであるから、小径はすば歯車１０と大径はすば歯車２０を、はすば歯車のネジレ方向を互いに逆とした対からなるやまば歯車とし、その両側から噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に小径はすば歯車１０の歯に潤滑油を噴射供給することによって、やまば歯車にも適用されることは明らかである。

図１は本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置の正面からみた説明図である。図２は本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置における図１の平面からみた説明図である。図３は本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置における要部斜視図を示すものである。図４は本発明の実施の形態にかかる歯車回転伝達装置を自動車用の自動変速機として使用した実施の形態の断面図である。

符号の説明

１０小径はすば歯車
２０大径はすば歯車
３０，６０ノズル
３１，６１パイプ
４１デフドライブピニオンギヤ
４２デフリングギヤ

Claims

小径はすば歯車と大径はすば歯車とを噛み合わせて回転を伝達する歯車回転伝達機構において、
前記小径はすば歯車の歯幅を前記大径はすば歯車の歯幅よりも幅広とし、前記小径はすば歯車のつるまき状に形成した歯に対して噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端に、その噛み合いが開始される直前に前記小径はすば歯車の歯に潤滑油を噴射供給することを特徴とする歯車回転伝達装置。
前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面側に配設したノズルから噴射させることを特徴とする請求項１に記載の歯車回転伝達装置。
前記小径はすば歯車の歯に対する潤滑油の噴射供給は、前記大径はすば歯車の端面に沿って配設したパイプによって、オイルポンプから供給された潤滑油を導き、前記パイプから略直角方向に潤滑油を噴射供給させることを特徴とする請求項１に記載の歯車回転伝達装置。
前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、前記小径はすば歯車が駆動側であり、前記大径はすば歯車が被動側であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の歯車回転伝達装置。
前記小径はすば歯車と前記大径はすば歯車は、両歯車の２軸間の直線に対して略並行する潤滑油の噴射とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の歯車回転伝達装置。
前記潤滑油を噴射供給される前記小径はすば歯車の歯に対する位置は、前記小径はすば歯車の噛み合いを開始する噛み合い始めの歯端側で、その噴射供給を受ける位置が、少なくとも、その一部または全部が前記大径はすば歯車の歯幅よりも外側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の歯車回転伝達装置。