JP2013024334A

JP2013024334A - 動力伝達装置

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Publication number: JP2013024334A
Application number: JP2011160051A
Authority: JP
Inventors: Takuto Kawada; 拓人川田; Tatsuya Wakabayashi; 達也若林; Hirohito Sekiguchi; 博仁関口
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-02-04
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: JP5835979B2

Abstract

【課題】ピニオンの噛み合い部の背面側にオイル孔が設けられた動力伝達装置において、オイル孔に潤滑油を流通させ、軸部材の連結部側に潤滑油を供給させることができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】ケース３にピニオン７の噛み合い部の背面側に環状の対向面１３が設けられ、対向面１３に潤滑油が流入する溝部１５が設けられ、溝部１５にケース３の肉部にピニオン７側から連結部側へ潤滑油を供給するオイル孔１７が設けられた動力伝達装置１において、対向面１３に、ピニオン７の一方向への回転時に対向面１３に沿って流動する潤滑油を溝部１５に流入させる第１の壁部１９と、ピニオン７の他方向への回転時に溝部１５の外周側で第１の壁部１９とオイル孔１７との周方向間に設けられ対向面１３に沿って流動する潤滑油と当接し溝部１５に流入させる第２の壁部２１とを設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。

従来、動力伝達装置としては、ケースと、このケースに回転可能に収容され一端側にリングギヤと噛み合うピニオンが設けられ他端側に回転部材に連結される連結部が設けられた軸部材としての出力軸とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この動力伝達装置では、ケースの肉部にリングギヤとピニオンとの噛み合い部側から出力軸の連結部側まで登り勾配となるオイル供給通路が設けられている。このオイル供給通路は、リングギヤの回転によって潤滑油が内部に取り込まれ、出力軸の回転によって内部に取り込まれた潤滑油が排出されて連結部側に潤滑油を供給している。

特開２０１１−５８６１５号公報

ところで、上記のような動力伝達装置では、オイル供給通路のようなオイル孔の潤滑油を取り込む入口側が、ピニオンの外径よりも外側に位置されている。このため、ケースにオイル孔の入口側を設けるだけの肉厚が必要となり、ケースが大型化していた。

このケースの大型化を避けるために、オイル孔の入口をリングギヤとピニオンとの噛み合い部の背面側に位置させることがある。この場合、ピニオンの噛み合い部の背面側に位置するケースの環状の対向面に潤滑油が流入する溝部を設け、この溝部内にオイル孔の入口を設けている。

しかしながら、ピニオンの回転によってケースの対向面を流動する潤滑油が溝部に流入されないことがあり、潤滑油がオイル孔に到達することができず、軸部材の連結部側に潤滑油を十分に供給することができない可能性があった。

そこで、この発明は、ピニオンの噛み合い部の背面側にオイル孔が設けられた動力伝達装置において、オイル孔に潤滑油を流通させ、軸部材の連結部側に潤滑油を供給させることができる動力伝達装置の提供を目的としている。

本発明は、ケースと、このケースに回転可能に収容され一端側にリングギヤと噛み合うピニオンが設けられ他端側に回転部材に連結される連結部が設けられた軸部材とを備え、前記ケースには、前記ピニオンの噛み合い部の背面側に環状の対向面が設けられ、前記対向面には、潤滑油が流入する溝部が設けられ、前記溝部には、前記ケースの肉部に前記ピニオン側から前記連結部へ潤滑油を供給するオイル孔が設けられた動力伝達装置であって、前記対向面には、前記ピニオンの一方向への回転時に前記対向面に沿って流動する潤滑油を前記溝部に流入させる第１の壁部と、前記ピニオンの他方向への回転時に前記溝部の外周側で前記第１の壁部と前記オイル孔との周方向間に設けられ前記対向面に沿って流動する潤滑油と当接し前記溝部に流入させる第２の壁部とが設けられていることを特徴とする。

この動力伝達装置では、対向面に設けられた第１の壁部によって、ピニオンの一方向への回転時に対向面に沿って流動する潤滑油を溝部に流入させることができると共に、対向面に設けられた第２の壁部によって、ピニオンの他方向への回転時に対向面に沿って流動する潤滑油を溝部に流入させることができる。

このため、第１の壁部と第２の壁部とによって、ピニオンの正逆方向へのいずれの回転時にも溝部に潤滑油を流入させることができ、オイル孔に潤滑油を導入させることができる。

従って、このような動力伝達装置では、ピニオンの噛み合い部の背面側にオイル孔が設けられた動力伝達装置において、オイル孔に潤滑油を流通させ、軸部材の連結部側に潤滑油を供給させることができる。

本発明によれば、ピニオンの噛み合い部の背面側にオイル孔が設けられた動力伝達装置において、オイル孔に潤滑油を流通させ、軸部材の連結部側に潤滑油を供給させることができる動力伝達装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る動力伝達装置が搭載された車両の動力系の概略図である。本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る動力伝達装置のケースの分割部の斜視図である。（ａ）は本発明の実施の形態に係る動力伝達装置のピニオンの一方向への回転時の分割部の上面図である。（ｂ）は本発明の実施の形態に係る動力伝達装置のピニオンの他方向への回転時の分割部の上面図である。

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置が適用される車両の動力系の一例について説明する。

図１に示すように、車両の動力系は、エンジンや電動モータなどの駆動源１０１と、変速機構としてのトランスミッション１０３と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ１０５と、前車軸１０７，１０９と、前輪１１１，１１３と、動力伝達装置１と、プロペラシャフト１１５と、前輪側から後輪側へ伝達される駆動トルクを制御可能に断続する断続機構１１７と、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフ１１９と、後車軸１２１，１２３と、後輪１２５，１２７などから構成されている。

このように構成された車両の動力系では、駆動源１０１の駆動トルクがトランスミッション１０３を介してフロントデフ１０５に伝達される。このフロントデフ１０５に伝達された駆動トルクは、前車軸１０７，１０９を介して前輪１１１，１１３に配分されると共に、フロントデフ１０５に連結された中空軸３７を介して動力伝達装置１に伝達される。

この動力伝達装置１に伝達された駆動トルクは、方向変換ギヤ組３９で方向変換されてプロペラシャフト１１５を介して断続機構１１７に伝達される。この断続機構１１７に伝達された駆動トルクは、断続機構１１７が接続されるとリヤデフ１１９に伝達されて後車軸１２１，１２３から後輪１２５，１２７に配分され、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態になる。また、断続機構１１７の接続が解除されると、車両は前輪駆動の二輪駆動状態になる。以下、図２〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置１は、ケース３と、このケース３に回転可能に収容され一端側にリングギヤ５と噛み合うピニオン７が設けられ他端側にプロペラシャフト１１５（図１参照）の連結部となる回転部材１１６に連結される連結部９が設けられた軸部材１１とを備えている。

また、ケース３には、ピニオン７の噛み合い部の背面側に環状の対向面１３が設けられ、対向面１３には、潤滑油が流入する溝部１５が設けられ、溝部１５には、ケース３の肉部にピニオン７側から連結部９側まで連通され溝部１５に流入した潤滑油を流通して連結部９側に潤滑油を供給するオイル孔１７が設けられている。

そして、対向面１３には、ピニオン７の一方向への回転時に対向面１３に沿って流動する潤滑油を溝部１５に流入させる第１の壁部１９と、ピニオン７の他方向への回転時に溝部１５の外周側で第１の壁部１９とオイル孔１７との周方向間に設けられ対向面１３に沿って流動する潤滑油と当接し溝部１５に流入させる第２の壁部２１とが設けられている。

なお、ここでは、ピニオン７の一方向への回転を図４（ａ）に示すような右回転とし、ピニオン７の他方向への回転を図４（ｂ）に示すような左回転とする。

また、溝部１５には、第２の壁部２１からオイル孔１７まで周方向に延設され溝部１５内に流入した潤滑油をオイル孔１７に導く案内壁２３が設けられている。

さらに、オイル孔１７は、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の上方に設けられ、連結部９側のオイル孔１７端はピニオン７の軸心より重力方向の下方に位置するようにオイル孔１７が下降形成されている。

また、ケース３は、ケース本体２５と、軸部材１１の外周をベアリング２７，２９を介して支持する分割部３１とを備え、分割部３１はケース本体２５に対して嵌合部３３で組付けられ、対向面１３は嵌合部３３の先端に形成されている。

さらに、ケース３には、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の下方に全長範囲で位置され連結部９側から対向面１３に通じるオイル戻し溝３５が設けられている。

図２に示すように、動力伝達装置１は、ケース３と、中空軸３７と、方向変換ギヤ組３９と、軸部材１１とを備えている。

ケース３は、ケース本体２５と端部カバー２６と分割部３１とからなる。ケース本体２５は、内部に中空軸３７や方向変換ギヤ組３９などを収容し、端部カバー２６と複数のボルト４１で覆蓋し、トランスミッション１０３（図１参照）を収容するトランスミッションケースにケース本体２５の端部が図示外の複数のボルトにて組み付けられる。このケース本体２５には、分割部３１が嵌合部３３で組付けられる。

分割部３１は、筒状に形成され、内部に軸部材１１などを収容し、ケース本体２５に嵌合部３３で組付けられ、複数のボルト４１，４３によって固定される。このケース３内には、注入口４５から潤滑油が注入され、潤滑油の注入後、注入口４５はプラグ４７によって閉塞される。このようなケース３内には、中空軸３７と、方向変換ギヤ組３９と、軸部材１１とが収容されている。

中空軸３７は、軸方向両側の外周を一対のベアリング４９，５１を介してケース本体２５と端部カバー２６とに回転可能に支持されている。また、中空軸３７の軸方向一端側の外周には、フロントデフ１０５（図１参照）のデフケースが一体回転可能に連結されるスプライン形状の連結部５３が形成されている。また、中空軸３７の軸方向両側とケース本体２５及び端部カバー２６との径方向間には、ケース３の内部と外部とを区画するシール部材５５，５７が配置されている。

なお、中空軸３７の軸心側には、フロントデフ１０５と前車軸１０９（図１参照）とを連結する駆動軸５９が中空軸３７と相対回転可能に挿通されている。この駆動軸５９と端部カバー２６との間には、シール部材５７の外部側とケース３の外部とを区画するシール部材６１が配置されている。

このような中空軸３７の中央部には、フランジ部６３が形成され、リングギヤ５がボルトや互いの溶接部などの固定手段によって一体回転可能に固定されている。このリングギヤ５は、方向変換ギヤ組３９を構成しており、中空軸３７に連結部５３を介して入力されるフロントデフ１０５からの駆動力を方向変換する。

方向変換ギヤ組３９は、大径のリングギヤ５と、小径のピニオン７とからなるベベルギヤ組で変速駆動されるように構成されている。ピニオン７は、軸部材１１の一端に軸部材１１と連続する一部材で形成され、リングギヤ５と噛み合っている。この方向変換ギヤ組３９は、中空軸３７から入力された駆動力を方向変換して軸部材１１に伝達する。

軸部材１１は、軸心が中空軸３７と直交する方向に配置され、軸方向両側を一対のベアリング２７，２９を介して分割部３１に回転可能に支持されている。また、軸部材１１の他端部外周には、スプライン形状の連結部９が形成され、断続機構１１７（図１参照）側のプロペラシャフト１１５に連結された回転部材１１６が一体回転可能に連結される。この回転部材１１６は、分割部３１との径方向間に配置された摺動ブッシュ６５を介して分割部３１と摺動する。また、回転部材１１６と分割部３１との間には、ケース３の内部と外部とを区画するシール部材６７が配置されている。

このように構成された動力伝達装置１では、ケース３内に潤滑油が封入されており、方向変換ギヤ組３９側からオイル孔１７を介して軸部材１１の連結部９側に潤滑油が供給される。このようなオイル孔１７の開口は、分割部３１の対向面１３に設けられている。

図３，図４に示すように、対向面１３は、ケース本体２５と分割部３１との嵌合部３３の先端面に環状に形成されている。この対向面１３は、ピニオン７の噛み合い部の背面側に位置しており、ピニオン７の回転によってケース３内に封入された潤滑油が表面に沿って連れ回り流動される。なお、対向面１３の内周側には、ベアリング２７のアウタレースが位置されており、対向面１３に沿って流動される潤滑油がベアリング２７に供給され、ベアリング２７や周辺の摺動部などを潤滑・冷却する。このような対向面１３には、溝部１５が設けられている。

溝部１５は、対向面１３の周方向に形成され、ピニオン７の軸心位置より重力方向の上方に位置され、対向面の周方向に沿って重力方向下方に低くなるように凹状に形成されている。なお、溝部１５は、段差状に形成されているが、一番底部に位置する面と面一になるように平面、斜面或いは曲面に形成させてもよい。この溝部１５には、溝部１５と連通するようにオイル孔１７が設けられている。

オイル孔１７は、分割部３１の肉部にピニオン７側から連結部９側まで連通されており、一端側の端部が溝部１５内で開口され、他端側の端部が軸部材１１の連結部９が位置する部分で開口されている。また、オイル孔１７は、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の上方に設けられ、連結部９側に向けて下降形成されている。このオイル孔１７は、溝部１５内に流入した潤滑油が重力によって連結部９側に流通され連結部９側に潤滑油を供給し、摺動ブッシュ６５やベアリング２９などの摺動部を潤滑・冷却する。この連結部９側を潤滑・冷却した潤滑油は、オイル戻し溝３５によってピニオン７側を軸方向に伝い方向変換ギヤ組３９が位置するケース３内の空間側に戻される。

オイル戻し溝３５は、分割部３１の重力方向の下方に位置する内壁に連結部９側からピニオン７側まで連通された溝となっている。また、オイル戻し溝３５は、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の下方に位置され、連結部９側から対向面１３側に向けて下り傾斜となっている。このオイル戻し溝３５は、連結部９やベアリング２９などの摺動部を潤滑・冷却した潤滑油が流入され、流入した潤滑油が重力によってピニオン７側に戻される。このようなオイル孔１７とオイル戻し溝３５とによって、ケース３内を潤滑油が循環される。

ここで、ピニオン７の回転によって対向面１３に沿って流動される潤滑油が溝部１５内に潤滑油が流入されれば、オイル孔１７に潤滑油を導入することができるが、ピニオン７の回転による遠心力の影響が大きく、溝部１５内に潤滑油を流入させることが困難であった。そこで、対向面１３には、第１の壁部１９と第２の壁部２１とが設けられている。

第１の壁部１９は、溝部１５のオイル孔１７側とは反対側の側壁となっている。この第１の壁部１９は、図４（ａ）の矢印で示すように、ピニオン７の右回転時（一方向への回転時）に対向面１３に沿って流動する潤滑油をせき止め、溝部１５内に潤滑油を流入させる。このような第１の壁部１９とオイル孔１７との周方向間には、第２の壁部２１が設けられている。

第２の壁部２１は、溝部１５の外周側に第１の壁部１９からオイル孔１７側に向けて所定長さ離間して設けられている。この第２の壁部２１は、図４（ｂ）の矢印で示すように、ピニオン７の左回転時（他方向への回転時）に対向面１３に沿って流動する潤滑油をせき止め、溝部１５内に潤滑油を流入させる。

なお、第２の壁部２１を溝部１５の内周側に設けてしまうと、対向面１３に沿って流動する潤滑油が外周側に流出してしまい、溝部１５内に潤滑油を流入させることができない。また、第２の壁部２１をオイル孔１７の回転方向の後方に設けてしまうと、対向面１３に沿って流動する潤滑油をせき止めることができず、溝部１５内に潤滑油を流入させることができない。このため、第２の壁部２１は、溝部１５の外周側で第１の壁部１９とオイル孔１７との周方向間に設けられている。このような第２の壁部２１とオイル孔１７との間には、案内壁２３が設けられている。

案内壁２３は、溝部１５の外周側で第２の壁部２１からオイル孔１７まで周方向に延設されている。この案内壁２３は、図４の矢印で示すように、第１の壁部１９及び第２の壁部２１でせき止められ溝部１５内に流入した潤滑油がピニオン７の回転によって外周側に流出することを防止し、潤滑油をオイル孔１７に導かせる。

このような第１の壁部１９及び第２の壁部２１により、ピニオン７の正逆どちらの回転方向であっても対向面１３に沿って流動される潤滑油をせき止め、溝部１５内に潤滑油を流入させることができ、オイル孔１７に潤滑油を流通させることができる。

このような動力伝達装置１では、対向面１３に設けられた第１の壁部１９によって、ピニオン７の一方向への回転時に対向面１３に沿って流動する潤滑油を溝部１５に流入させることができると共に、対向面１３に設けられた第２の壁部２１によって、ピニオン７の他方向への回転時に対向面１３に沿って流動する潤滑油を溝部１５に流入させることができる。

このため、第１の壁部１９と第２の壁部２１とによって、ピニオン７の正逆方向へのいずれの回転時にも溝部１５に潤滑油を流入させることができ、オイル孔１７に潤滑油を導入させることができる。

従って、このような動力伝達装置１では、ピニオン７の噛み合い部の背面側にオイル孔１７が設けられた動力伝達装置１において、オイル孔１７に潤滑油を流通させ、軸部材１１の連結部９側に潤滑油を供給させることができる。

また、溝部１５には、第２の壁部２１からオイル孔１７まで周方向に延設され溝部１５内に流入した潤滑油をオイル孔１７に導く案内壁２３が設けられているので、溝部１５内に流入した潤滑油をオイル孔１７に確実に導入することができる。

さらに、オイル孔１７は、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の上方に設けられ、連結部９側に向けて下降形成されているので、リングギヤ５の掻き上げなどによって潤滑油をオイル孔１７に流通させる必要がなく、簡易な構造で潤滑油をオイル孔１７に流通させることができる。

また、対向面１３は、ケース本体２５と分割部３１との嵌合部３３の先端に形成されているので、第１の壁部１９や第２の壁部２１の設計変更を容易に行うことができ、対向面１３の設計の自由度を向上することができる。

さらに、ケース３には、対向面１３側がピニオン７の軸心より重力方向の下方に位置され連結部９側から対向面１３に通じるオイル戻し溝３５が設けられているので、連結部９側を潤滑・冷却した潤滑油をピニオン７側に戻すことができ、簡易な構造で潤滑油の循環効率を向上することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、第１の壁部がピニオンの一方向への回転時に対応し、第２の壁部がピニオンの他方向への回転時に対応しているが、第１の壁部と第２の壁部とをそれぞれピニオンの他方向への回転時と一方向への回転時に対応させてもよい。この場合には、オイル孔が設けられた側の壁部を、オイル孔と反対側の壁部とオイル孔との周方向間に設ければよい。

１…動力伝達装置
３…ケース
５…リングギヤ
７…ピニオン
９…連結部
１１…軸部材
１３…対向面
１５…溝部
１７…オイル孔
１９…第１の壁部
２１…第２の壁部
２３…案内壁
２５…ケース本体
２７，２９…ベアリング
３１…分割部
３３…嵌合部
３５…オイル戻し溝

Claims

ケースと、このケースに回転可能に収容され一端側にリングギヤと噛み合うピニオンが設けられ他端側に回転部材に連結される連結部が設けられた軸部材とを備え、前記ケースには、前記ピニオンの噛み合い部の背面側に環状の対向面が設けられ、前記対向面には、潤滑油が流入する溝部が設けられ、前記溝部には、前記ケースの肉部に前記ピニオン側から前記連結部側へ潤滑油を供給するオイル孔が設けられた動力伝達装置であって、
前記対向面には、前記ピニオンの一方向への回転時に前記対向面に沿って流動する潤滑油を前記溝部に流入させる第１の壁部と、前記ピニオンの他方向への回転時に前記溝部の外周側で前記第１の壁部と前記オイル孔との周方向間に設けられ前記対向面に沿って流動する潤滑油と当接し前記溝部に流入させる第２の壁部とが設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１記載の動力伝達装置であって、
前記溝部には、前記第２の壁部から前記オイル孔まで周方向に延設され前記溝部内に流入した潤滑油を前記オイル孔に導く案内壁が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
前記オイル孔は、前記対向面側が前記ピニオンの軸心より重力方向の上方に設けられ、前記連結部側に向けて下降形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記ケースは、ケース本体と、前記軸部材の外周をベアリングを介して支持する分割部とを備え、前記分割部は前記ケース本体に対して嵌合部で組付けられ、前記対向面は前記嵌合部の先端に形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記ケースには、前記対向面側が前記ピニオンの軸心より重力方向の下方に位置され前記連結部側から前記対向面に通じるオイル戻し溝が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。