JP2013064470A - 駆動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が複雑化せず、潤滑性能に影響せずに撹拌抵抗を低減することのできる駆動力伝達装置の潤滑構造を提供する。
【解決手段】駆動力伝達装置１は、変速機２と、デファレンシャルリングギヤ３と、ケーシング４と、ストレーナ５とを備える。ストレーナ５の上部には、トランスミッションオイルを一時的に貯め、ストレーナ５と連通部を介して連通するリザーブタンク８が設けられている。ストレーナ５にポンプ７と接続する接続口５ｂを設け、ストレーナ５の底面には、ケーシング４の底面に溜まっているトランスミッションオイルが吸い込むための吸い込み口５ａを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動力伝達装置の潤滑構造に関する。

従来の駆動力伝達装置には、エンジンを始動したときなどのオイルの温度が低い状態においては、主にデファレンシャルの歯車がオイルを掻き上げることにより、潤滑油の供給が行なわれ、オイルの温度が高いときは、デファレンシャルの歯車がオイルに浸かっている必要性は小さく、過剰なオイルの攪拌のために回転力の一部を損失してしまい、燃費が悪化するという問題があった。

この問題を解決のために、特許文献１のものでは、変速歯車収容部と差動歯車収容部の間に隔離壁部を備え、オイルを貯留するための貯留タンクを備え、ポンプにて差動歯車収容部の底部から吸引されたオイルを変速歯車収容部または貯留タンクに供給するための三方弁を備え、第２歯車は、差動歯車収容部の底部に貯留するオイルを掻き上げるように配置されている。

また、特許文献２のものでは、潤滑性の向上を図るとともに、撹拌抵抗を低減することが可能な駆動力伝達装置を提供するために、駆動力伝達装置は、第一ギヤの周縁部のうち潤滑油貯留領域から潤滑油貯留領域の外部に亘って第一ギヤの周縁部を囲むように形成され、潤滑油貯留領域の外部において第一ギヤの回転により掻き上げられた潤滑油を第一ギヤとの間で保持し、潤滑油貯留領域の外部において保持された潤滑油をレシーバに向かって第一ギヤが飛散可能とさせる潤滑油保持部を備えることにより第一ギヤは潤滑油貯留領域の潤滑油を効率よく掻き上げることができる。

これにより、第一ギヤは、レシーバにより多くの潤滑油を飛散することができるので、
駆動力伝達装置の潤滑性を向上できる。

潤滑油貯留領域において、第一ギヤによって撹拌される潤滑油は、主として第一ギヤと潤滑油保持部との間に存在する潤滑油となるので第一ギヤにより撹拌される潤滑油の油量を従来と比較して少なくできるため第一ギヤによる撹拌抵抗を低減することができ、さらに、駆動力伝達装置の内部において潤滑油を効率的に循環させることができるので、ケース内に収容する潤滑油の油量を低減することができる。

特許第４６４５５７１号公報 特開２０１１-６４２１０号公報

特許文献１のものでは、オイルを貯留するための貯留タンクを備え、ポンプにて差動歯車収容部の底部から吸引されたオイルを変速歯車収容部または貯留タンクに供給するための三方弁を備え、第２歯車は、差動歯車収容部の底部に貯留するオイルを掻き上げるように配置されているため構造が複雑化しコストアップとなる。

さらにオイルの温度が低い状態においては、主にデファレンシャルの歯車がオイルを掻き上げることにより、潤滑油の供給が行なわれるとされるが、潤滑に必要な部位はギヤの噛み合う歯面であり、必ずしもオイルを掻き上げる潤滑が必要条件ではない。

特許文献２のものでは、第一ギヤによって撹拌される潤滑油は、主として第一ギヤと潤滑油保持部との間に存在する潤滑油となるが、第１ギヤと潤滑油保持部には差回転があるためエアレーションが起りやすく潤滑性能が低下する。

従って、駆動力伝達装置は、その構造が複雑化せず、更に潤滑性能を低下させずに撹拌抵抗を低減することのできるようにすることが望まれる。

本発明は、以上の点に鑑み、構造を複雑とすることなく、潤滑性能を低下させずに撹拌抵抗を低減できる駆動力伝達装置の潤滑構造を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明は、入力軸と出力軸とを有する変速機と、前記出力軸上のギアと噛み合うデファレンシャルリングギヤとを収納するケーシングと、前記ケーシングの底面に前記デファレンシャルリングギヤが回転することにより前記入力軸上及び出力軸上のギヤを潤滑する、若しくは、トランスミッションの油圧制御に利用するトランスミッションオイルを溜め、前記ケーシング、且つ前記入力軸上の回転体、前記出力軸上の回転体及びデファレンシャルリングギヤと干渉しない位置に配置したストレーナと、前記ストレーナの上部には、少なくとも前記デファレンシャルリングギヤからの掻揚げによる前記トランスミッションオイルを一時的に貯め、前記ストレーナと連通部を介して連通するリザーブタンクを配置し、前記ストレーナ内にポンプと接続する接続口を配置し、前記ストレーナの底面には、前記ケーシングの底面に溜まっているトランスミッションオイルが流入することを可能とする吸い込み口を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、システムが複雑化することなく、デファレンシャルリングギヤやプーリーによりオイルを掻き上げられた潤滑油やクラッチ、クーラー、制御系からの戻りのオイルを上部でリザーブタンクが受けるように配置するため、オイルの戻りを遅くすることが可能なためトランスミッションのケース内のオイルの油面を下げることができ、デファレンシャルリングギヤの撹拌抵抗を低減できるので、燃費向上に繋がる。

［２］本発明においては、前記連通部は、前記ストレーナの上方に配置し、前記ポンプの接続口と前記連通部の間に仕切り部材を配置し、該仕切り部材で、連通部から供給されるトランスミッションオイルを前記ストレーナの底面側に回り込ませるように構成することが好ましい。

かかる構成によれば、ポンプの接続口と連通部の間に仕切り部材を配置することで、上方から供給される戻りオイルがストレーナの底面側に回り込み、エアの除去をより効果的に行うことができ、ポンプのエアレーションを防ぐことが可能となる。

［３］本発明の前記連通部は、前記ケーシングの底面に溜まった前記トランスミッションオイルの油面が設定油面以下になったとき、前記リザーブタンクから前記ストレーナにオイルを供給するオイル供給機構とすることができる。

これによれば、オイルの油面を適切に設定可能なため、より最適にデファレンシャルリングギヤ等の撹拌抵抗を低減することが可能である。

［４］本発明のオイル供給機構としては、前記トランスミッションオイルの油面が前記設定油面以下になったときに開くように設定されたフロートバルブを用いることができる。

［５］本発明においては、トランスミッションオイルの油面を検知する油面検知手段を備え、前記オイル供給機構は、アクチュエータ式のバルブであり、前記トランスミッションオイルの油面が設定油面以下になったときに、前記バルブを開くように構成することもできる。

［６］本発明においては、傾斜を検知する傾斜検知手段を備え、傾斜に基づき前記設定油面を変更するように構成してもよい。

かかる構成によれば、駆動力伝達装置の傾きによりポンプの接続口を塞ぐ油面の高さが異なるため傾斜により変更することで、必要最低高さの油をケーシング内に保持できるため撹拌抵抗をより低減できる。

［７］本発明においては、設定油面は、前記ポンプの接続口よりも上方に設定することができる。このように構成すれば、ポンプの接続口をトランスミッションオイルで常に塞ぐことができ、ポンプのエアレーションを防止することができる。

［８］本発明のリザーブタンクは、気液分離構造を備えることが好ましい。リザーブタンクに気液分離構造を設ければ、戻りオイルに含まれた空気を除去できるためポンプのエアレーションをより確実に防止できる。

本発明の駆動力伝達装置の潤滑構造の第１実施形態を示す説明図。 第１実施形態のストレーナを示す説明図。 第１実施形態のストレーナにおいて、循環するオイル量が少ない場合を示す説明図。 第１実施形態の駆動力伝達装置において、油面が設定油面よりも高い場合を示す説明図。 本発明の駆動力伝達装置の潤滑構造の第２実施形態を示す説明図。 第２実施形態の駆動力伝達装置において、油面が設定油面よりも高い場合を示す説明図。

［第１実施形態］
図１に本発明の第１実施形態の潤滑構造を適用した駆動力伝達装置１を示す。駆動力伝達装置１は、ベルト式無段変速機２と、変速機２から駆動力が伝達されるデファレンシャルリングギヤ３と、変速機２とデファレンシャルリングギヤ３とを収容するケーシング４とを備える。

ケーシング４の下方には、変速機２とデファレンシャルリングギヤ３との間に位置させてストレーナ５が配置されている。ストレーナ５には、フィルタ６が収納されている。ストレーナ５の下面には、吸い込み口５ａが設けられている。また、ストレーナ５には、ポンプ７が接続されている。ポンプ７を作動させることにより、吸い込み口５ａからストレーナ５内にトランスミッションオイルが吸い込まれる。ストレーナ５内に吸い込まれたトランスミッションオイルは、フィルタ６で不純物が除去され、ポンプ７を介して図示省略した油圧回路に供給される。

図２を参照して、ストレーナ５の上には、上面が開口したリザーブタンク８が設けられている。リザーブタンク８は上面が開口しているため、デファレンシャルリングギヤ３等の回転により、ケーシング４内を飛散するトランスミッションオイルがリザーブタンク８内に入り込む。

また、リザーブタンク８には、図示省略した油圧回路から排出されたトランスミッションオイルを受け入れる受入口８ａが設けられている。

リザーブタンク８内には、気液分離器９ａ，９ｂが上下２段に分かれて配置されている。図３に示すよう、気液分離器９ａ，９ｂを上下２段に分けて配置することにより、リザーブタンク８内のトランスミッションオイルが少ない場合でも下方に位置する気液分離器９ａで適切に気液分離を行うことができる。気液分離器９ａ，９ｂとしては例えば、サイクロン型気液分離器を用いることができる。

リザーブタンク８内の上方には、気液分離器９ａ，９ｂによって、分離された気体を受ける皿状の受け部９ｃが配置されている。受け部９ｃには、排出管９ｄが接続され、受け部９ｃ内に溜まった気体は、排出管９ｄを通ってリザーブタンク８の外に排出される。

リザーブタンク８とストレーナ５の接続部分には、フロートバルブ１０が設けられている。フロートバルブ１０は、ケーシング４内のトランスミッションオイルの油面が、予め設定された設定油面（図では破線で示している）以下の場合には、開口してリザーブタンク８内のトランスミッションオイルがストレーナ５内に供給されるように構成されている。

逆に、図４に示すように、フロートバルブ１０は、ケーシング４内のトランスミッションオイルの油面が、前記設定油面を超える場合には、閉塞してリザーブタンク８内のトランスミッションオイルがストレーナ５に供給されることを阻止するように構成されている。これにより、ケーシング４内のトランスミッションオイルはポンプ７で油圧回路に供給されることにより減少していくのに対し、リザーブタンク８内には、トランスミッションオイルが貯まっていく。そして、トランスミッションオイルの油面は何れ設定油面以下となり、このとき、フロートバルブ１０が再び開口する。

ここで、設定油面（図の破線で示す油面）は、図では簡略化して描かれているが、ポンプ７に接続されるストレーナ５の接続口５ｂよりも上方に設定されている。これにより、ポンプ７に気体が入り込むことを防止できる。尚、車体が傾くことも考慮して設定油面はある程度余裕を持って設定される。

ストレーナ５内には、フィルタ６の上面及び側面を覆う仕切り部材６ａが設けられている。この仕切り部材６ａによって、リザーブタンク８からストレーナ５の上方に供給されたトランスミッションオイルが仕切り板部材６ａを回り込むようにしてフィルタ６を通過し、ポンプ７へと流れる。

第１実施形態の駆動力伝達装置１によれば、デファレンシャルリングギヤ３や無段変速機２のプーリーにより掻き上げられた潤滑油や、クラッチ、油圧回路からの戻りのオイルをリザーブタンクが受けることができる。このため、ストレーナ５へのオイルの戻り量を調節することができ、ケーシング４内のオイルの油面が設定油面以上となることを阻止して、デファレンシャルリングギヤの撹拌抵抗を低減でき、燃費向上に繋がる。

また、ポンプ７の接続口５ｂとフロートバルブ１０の間に仕切り部材を配置することで、上方から供給される戻りオイルのエアの除去がより効果的となり、ポンプ７のエアレーションをより確実に防止することができる。

［第２実施形態］
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の駆動力伝達装置１’は、第１実施形態のフロートバルブ１０をロータリーバルブ１１に代えると共に、油面センサ１２と、傾斜センサ１３と、油面センサ１２及び傾斜センサ１３から受信した信号に基づきロータリーバルブ１１の開閉を制御する制御部１４とを設けた以外は第１実施形態のものと同一に構成される。

第２実施形態の駆動力伝達装置１’では、制御部１４は、トランスミッションオイルの油面が設定油面以下であることを油面センサ１２で確認した場合には、ロータリーバルブ１１を開放状態として、リザーブタンク８内のトランスミッションオイルをストレーナ５内に供給する。

逆に、制御部１４は、トランスミッションオイルの油面が設定油面を超えていることを油面センサ１２で確認した場合には、ロータリーバルブ１１を閉鎖状態として、リザーブタンク８内のトランスミッションオイルがストレーナ５内に供給されることを阻止する。

第２実施形態の駆動力伝達装置１’によっても、第１実施形態のものと同様に、ストレーナ５へのオイルの戻り量を調節することができ、ケーシング４内のオイルの油面が設定油面以上となることを阻止して、デファレンシャルリングギヤの撹拌抵抗を低減でき、燃費向上に繋がるという作用効果を得ることができる。

また、第２実施形態の駆動力伝達装置１’では、油面センサ１２を設けているため、油面の高さを正確に読み取ることも可能である。従って、例えば、車両に設けられた車両の傾きを検出する傾斜センサ１３の出力信号に基づいて、制御部１４が設定油面を変更するように構成してもよい。これによれば、車両の傾きによってケーシング４内に溜まった実際のトランスミッションオイルの量を誤ることを防止できる。

尚、第２実施形態の駆動力伝達装置１’において、傾斜センサ１３に代えて、例えば、走行中のスロットル開度や、車両走行速度等に基づいて、制御部１４が車両の傾斜を推定するように構成してもよい。

また、逆に、油面センサとして、単純に、油面センサにトランスミッションオイルの油面が接触したか否かのＯＮ・ＯＦＦのみで判定するような簡易なものを用いてもよい。

１，１’…駆動力伝達装置、２…ベルト式無段変速機、３…デファレンシャルリングギヤ、４…ケーシング、５…ストレーナ、５ａ…吸い込み口、５ｂ…接続口、６…フィルタ、６ａ…仕切り部材、７…ポンプ、８…リザーブタンク、８ａ…受入口、９ａ…下方の気液分離器、９ｂ…上方の気液分離器、９ｃ…受け部、９ｄ…排出管、１０…フロートバルブ、１１…ロータリーバルブ、１２…油面センサ。

Claims (8)

1. 入力軸と出力軸とを有する変速機と、前記出力軸上のギアと噛み合うデファレンシャルリングギヤとを収納するケーシングと、
   前記ケーシングの底面に前記デファレンシャルリングギヤが回転することにより前記入力軸上及び出力軸上のギヤを潤滑する、若しくは、トランスミッションの油圧制御に利用するトランスミッションオイルを溜め、
   前記ケーシング、且つ前記入力軸上の回転体、前記出力軸上の回転体及びデファレンシャルリングギヤと干渉しない位置に配置したストレーナと、
   前記ストレーナの上部には、少なくとも前記デファレンシャルリングギヤからの掻揚げによる前記トランスミッションオイルを一時的に貯め、前記ストレーナと連通部を介して連通するリザーブタンクを配置し、
   前記ストレーナ内にポンプと接続する接続口を配置し、
   前記ストレーナの底面には、前記ケーシングの底面に溜まっているトランスミッションオイルが流入することを可能とする吸い込み口を設けたことを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
2. 請求項１記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記連通部は、前記ストレーナの上方に配置し、前記ポンプの接続口と前記連通部の間に仕切り部材を配置し、該仕切り部材で、連通部から供給されるトランスミッションオイルを前記ストレーナの底面側に回り込ませることを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記連通部は、前記ケーシングの底面に溜まった前記トランスミッションオイルの油面が設定油面以下になったとき、前記リザーブタンクから前記ストレーナにオイルを供給するオイル供給機構であることを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
4. 請求項３記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記オイル供給機構は、前記トランスミッションオイルの油面が前記設定油面以下になったときに開くように設定されたフロートバルブであることを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
5. 請求項３記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記トランスミッションオイルの油面を検知する油面検知手段を備え、
   前記オイル供給機構は、アクチュエータ式のバルブであり、
   前記トランスミッションオイルの油面が前記設定油面以下になったときに、前記バルブを開くことを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
6. 請求項５記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   傾斜を検知する傾斜検知手段を備え、
   傾斜に基づき前記設定油面を変更することを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
7. 請求項３から請求項６の何れか１項記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記設定油面は、前記ポンプの接続口よりも上方に設定されることを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。
8. 請求項１から請求項７の何れか１項記載の駆動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記リザーブタンクに、気液分離構造を設けたことを特徴とする駆動力伝達装置の潤滑構造。