JP2015212571A - Lubrication structure of final drive and lubrication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の駆動系におけるファイナルドライブ(終減速装置)の潤滑構造及び潤滑方法に関する。 The present invention relates to a lubricating structure and a lubricating method for a final drive (final reduction gear) in a driving system of an automobile.
従来から高速回転時には、ドライブピニオンシャフト側の軸受部だけでなくディファレンシャルケース側の軸受部も十分に潤滑して、焼き付き等を未然に防止するファイナルドライブの潤滑構造が提案されている(特許文献1参照)。これは、キャリアの上部内壁面に、リングギヤの低速回転時には収縮状態とし、高速回転時には膨張させてその突出量を大きくする、膨張収縮可能なエアバッグを設けている。これにより、リングギヤの低速回転時には、リングギヤが掻き上げた潤滑油の流動・飛散を、エアバッグにより阻止することなく、循環させてドライブピニオンシャフト側のベアリングを潤滑する。また、高速回転時には、リングギヤが掻き上げた潤滑油の流動・飛散を、エアバッグにより阻止して、潤滑油の一部を真下を指向させて、ディファレンシャルケース側のベアリングまでも十分に潤滑するようにしている。 Conventionally, at the time of high-speed rotation, a final drive lubrication structure has been proposed in which not only the bearing portion on the drive pinion shaft side but also the bearing portion on the differential case side is sufficiently lubricated to prevent seizure or the like (Patent Document 1). reference). This is provided with an inflatable and shrinkable airbag on the upper inner wall surface of the carrier, which is in a contracted state when the ring gear rotates at a low speed and is inflated when the ring gear rotates at a high speed to increase its protruding amount. As a result, when the ring gear rotates at a low speed, the bearing on the drive pinion shaft side is lubricated by circulating the lubricating oil scraped up by the ring gear without being blocked by the airbag. In addition, during high-speed rotation, the air flow prevents the lubricating oil swung up by the ring gear from being blocked and directs a portion of the lubricating oil directly below so that even the bearing on the differential case side is sufficiently lubricated. I have to.
しかしながら、上記従来例では、リングギヤの回転速度の上昇に応じて掻き揚げる潤滑油量が増加する。このため、高速回転が続く場合には、リングギヤによって必要以上に潤滑油を掻き揚げることとなり、撹拌損失つまりフリクションロスが大きくなる課題があった。この課題は、ファイナルドライブに貯留する潤滑油量を、高速回転時の攪拌抵抗が小さくなる、必要最小限のものとすることにより解消可能であるが、このような必要最小限の潤滑油量では、低速回転時や始動直後に潤滑不良となる課題があった。 However, in the above-described conventional example, the amount of lubricating oil to be lifted increases as the rotational speed of the ring gear increases. For this reason, when high-speed rotation continues, the lubricating oil is lifted more than necessary by the ring gear, and there is a problem that agitation loss, that is, friction loss increases. This problem can be solved by reducing the amount of lubricating oil stored in the final drive to the minimum necessary to reduce the stirring resistance during high-speed rotation. There was a problem of poor lubrication at low speeds or immediately after starting.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、攪拌抵抗によるフリクションロスの低減と潤滑不良の低減とを両立させるファイナルドライブの潤滑構造及び潤滑方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a final drive lubrication structure and a lubrication method that achieve both reduction of friction loss due to stirring resistance and reduction of lubrication failure.
本発明は、ハウジング内にリングギヤとこのリングギヤに噛み合うドライブピニオンとを夫々軸受支持すると共に、このハウジングの下部油溜めに潤滑油を貯留し、リングギヤおよびドライブピニオンの噛み合い回転に伴う掻き上げ作用によって潤滑油を循環させながらそれぞれの軸受支持部を潤滑するファイナルドライブの潤滑構造である。そして、本発明では、掻き揚げられた潤滑油を導入して貯留し、当該貯留した潤滑油をハウジングの下部油溜めに所定の流量で戻す上部油溜めを設けたことを特徴とする。 In the present invention, a ring gear and a drive pinion meshing with the ring gear are respectively supported by bearings in the housing, and lubricating oil is stored in a lower oil sump of the housing, and lubrication is performed by a scraping action caused by meshing rotation of the ring gear and the drive pinion. It is a final drive lubrication structure that lubricates each bearing support portion while circulating oil. The present invention is characterized in that an upper oil sump is provided which introduces and stores the raked lubricating oil and returns the stored lubricating oil to the lower oil sump of the housing at a predetermined flow rate.
したがって、本発明では、リングギヤが低速回転域にある状態では、リングギヤにより掻き揚げられて上部油溜めに流入する潤滑油量が比較的少量である一方、上部油溜めから下部油溜めには戻し孔により設定した潤滑油量が戻される。このため、上部油溜めの潤滑油の液面は低レベルに維持され、下部油溜めの潤滑油の液面レベルを、ドライブピニオン及びリングギヤの噛合い部を浸漬するに充分な高レベル状態とできる。従って、車両の低速走行によるドライブピニオンとリングギヤとの噛合いに対して潤滑不良を生ずることなく充分に潤滑でき、また、リングギヤが低速回転であるため、潤滑油の攪拌抵抗も比較的低く維持できる。 Therefore, in the present invention, in the state where the ring gear is in the low speed rotation range, the amount of lubricating oil swept up by the ring gear and flowing into the upper oil sump is relatively small, while the return hole from the upper sump to the lower sump The amount of lubricating oil set by is returned. For this reason, the liquid level of the lubricating oil in the upper oil sump is maintained at a low level, and the liquid level of the lubricating oil in the lower oil sump can be in a high level state sufficient to immerse the meshing portion of the drive pinion and the ring gear. . Therefore, sufficient lubrication can be achieved without causing poor lubrication with respect to the engagement between the drive pinion and the ring gear due to low-speed driving of the vehicle, and the agitation resistance of the lubricating oil can be kept relatively low because the ring gear rotates at a low speed. .
また、車両の走行速度の上昇によりリングギヤが高速で回転するに連れて、リングギヤにより掻き揚げられて上部油溜めに流入する潤滑油量も増加する一方、上部油溜めから下部油溜めには戻し孔により設定した潤滑油量が戻される。このため、上部油溜めの潤滑油の液面レベルが上昇する一方、下部油溜りに溜まる潤滑油の液面レベルは低下する。従って、下部油溜めの潤滑油の液面レベルの低下により、当該潤滑油に浸漬するリングギヤ部分が減少し、攪拌抵抗の増加及び掻き揚げる潤滑油量の増加が抑制され、撹拌損失つまりフリクションロスを低減させることができる。 Also, as the ring gear rotates at a high speed due to an increase in the vehicle running speed, the amount of lubricating oil that is swept up by the ring gear and flows into the upper oil sump increases, while the return hole from the upper sump to the lower sump increases. The amount of lubricating oil set by is returned. For this reason, while the liquid level of the lubricating oil in the upper oil sump increases, the liquid level of the lubricating oil accumulated in the lower oil sump decreases. Accordingly, the lowering of the level of the lubricating oil in the lower oil sump reduces the ring gear portion immersed in the lubricating oil, thereby suppressing an increase in stirring resistance and an increase in the amount of lubricating oil to be swirled. Can be reduced.
以下、本発明のファイナルドライブの潤滑構造及び潤滑方法を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the final drive lubrication structure and lubrication method of the present invention will be described based on each embodiment.
(第1実施形態)
図1〜2は、本発明を適用したファイナルドライブの潤滑構造を示す断面図および要部断面図である。図1,2に示すように、ファイナルドライブ1は、ハウジング2内に、ドライブピニオン(ハイポイドピニオン)3と、ドライブピニオン3に噛み合うリングギヤ(ハイポイドリングギヤ)7を備える。
(First embodiment)
1 and 2 are a cross-sectional view and a main-part cross-sectional view showing a final drive lubrication structure to which the present invention is applied. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ドライブピニオン3は、一体となるピニオン軸4がフロントベアリング5およびリアベアリング6を介してハウジング2に回転可能に支持され、ピニオン軸4の端部に設けたフランジを介してプロペラシャフト等から回転駆動される。リングギヤ7は、ディファレンシャル装置(差動装置)8の外周に固定され、ディファレンシャル装置8は一対のサイドベアリング9を介してハウジング2に回転可能に支持されている。ハウジング2は、ハウジング本体2Aとリアカバー2Bとで構成されており、両者は図示しない車体部材にボルト等にて結合される。
The
ディファレンシャル装置8は、ディファレンシャルケース(以下では、デフケースという)10の内部に、ピニオンメートシャフト11を共有する一対のピニオンメートギヤ12と、それらのピニオンメートギヤ12に噛み合う同じく一対のサイドギヤ13とを回転可能に収容配置したものである。そして、各サイドギヤ13は、アクスルシャフト14に連結してある。なお、ピニオンメートギヤ12はデフケース10とともに公転可能であるとともに、ピニオンメートギヤ12自体の軸心まわりにも自転できる構造となっている。そして、デフケース10にボルト15にてリングギヤ7を固定してある。
The
ここで、ピニオン軸4とリングギヤ7との関係に着目した場合に、ピニオン軸4は、図2から明らかなように、リングギヤ7の軸心(回転中心)に対して所定量だけ下方にオフセットしている。これにより、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛み合い部はリングギヤ7の軸心よりも下方に位置している。そして、ハウジング2底部の潤滑油溜め(以下では、「下部油溜め15」という)には、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛み合い部が浸漬する程度の液面レベルまで潤滑油を貯留してある。
Here, when attention is paid to the relationship between the
なお、図2に示すように、ハウジング本体2Aの一部には、矢印B3方向から流れてきた潤滑油を、ピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6側に積極的に導くために開口16を形成してある。
As shown in FIG. 2, an
このようなファイナルドライブ1の構造では、周知のようにピニオン軸4を入力側として回転駆動すると、ディファレンシャル装置8での差動を伴いながら双方のアクスルシャフト14が回転駆動されることになる。その際に、下部油溜め15の潤滑油に浸漬しているドライブピニオン3およびリングギヤ7が潤滑油を上方に掻き上げて循環させることにより、両者の噛み合い部だけでなくハウジング2内のベアリング5,6,9等の各部を潤滑するようになっている。
In such a structure of the
ところで、ドライブピニオン3およびリングギヤ7により下部油溜め15から掻き揚げられる潤滑油の油量は、当該ギヤの回転速度の上昇に応じて増加する。このため、高速走行時には、リングギヤ7によって必要以上に潤滑油を掻き揚げて、撹拌損失つまりフリクションロスが大きくなり、車両の燃費が低下する。
By the way, the amount of lubricating oil scooped up from the
図8は、ピニオン軸を3000rpmで回転させた100km/hでの車両走行状態において、下部油溜め15における潤滑油の液面レベルに対するフリクションロスの変化を示す特性図である。なお、図中では、潤滑油温度が40℃の場合を特性Aで示し、以下、潤滑油温度が60℃、80℃、110℃の場合を、特性B,C,特性Dで示している。この特性図によれば、フリクションロスは、液面レベルが高くなるに連れて増大し、逆に液面レベルが低くなるに連れて低減される。なお、フリクションロスは、潤滑油の温度が低くなるに連れて増加し、逆に潤滑油温度が高くなるに連れて低減される。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the change in friction loss with respect to the liquid level of the lubricating oil in the
そこで、本実施形態では、高速走行時の攪拌抵抗を低減するに好適なファイナルドライブ1の潤滑構造を提供するものである。このために、本実施例では、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを、停車中を含むリングギヤ7の回転速度が比較的低い領域では通常の液面レベルとし、リングギヤ7の回転速度の上昇に連れて下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを低下させる液面レベルの調整装置を設けた。
Therefore, in the present embodiment, a lubrication structure of the
このように、停車中を含むリングギヤ7の回転速度が比較的低い領域では、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを通常の液面レベルとすることにより、低速回転時や始動直後に潤滑不良を解消することができる。また、リングギヤ7の回転速度の上昇に連れて、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを順次低下させることにより、高速走行時の攪拌抵抗を低減することができる。
In this way, in the region where the rotational speed of the
液面レベルの調整装置は、リングギヤ7により掻き揚げられる潤滑油のフロントベアリング5及びリアベアリング6への循環経路(図中の矢印B3の下流)に、循環経路を流れる潤滑油を導入して一時的に溜める上部油溜め20を備える。上部油溜め20は、掻き揚げられて飛散する潤滑油を導入するよう、ハウジング本体2Aの内部空間に連通する開口21を上部に備える空間により形成している。上部油溜め20は、下部油溜め15に貯留する潤滑油の通常液面レベルHと高速回転時の液面レベルLとの差分に相当する液量を貯留可能な所定の容積を備える。
The liquid level adjustment device temporarily introduces the lubricating oil flowing through the circulation path into the circulation path (downstream of the arrow B3 in the figure) of the lubricating oil scraped up by the
上部油溜め20は、ハウジング本体2Aの鋳造時に、中子を用いることにより、ハウジング本体2Aと一体的に鋳造することができる。また、上部油溜め20をハウジング本体2Aとは別体に設けるものであってもよい。上部油溜め20を構成する容器を別体に設ける場合には、この容器を収容する空間をハウジング本体2A内に形成し、上部油溜め20を形成する別体の容器をその収容空間に取付けるようにする。
The
上部油溜め20の底部には、溜められた潤滑油を、予め設定した流量により下部油溜め15へ戻す戻し孔22、23が形成される。戻し孔22、23から流出する潤滑油の流量は、下流に配置された、例えば、フロントベアリング5及びリアベアリング6やドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部の潤滑に必要な所定の油量によって設定する。
At the bottom of the
フロントベアリング5及びリアベアリング6やドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部の潤滑に必要な所定の油量は、ピニオン軸4の回転数の上昇により増量する必要がある。このため、所定の油量は、フロントベアリング5及びリアベアリング6やドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部の潤滑に必要な油量の最大値に対応するよう設定する。所定の油量は、戻し孔22,23の孔径により調整する。本実施例では、フロントベアリング5及びリアベアリング6への潤滑油の戻し孔22と、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部への潤滑油の戻し孔23と、が別々に設けられている。
The predetermined amount of oil necessary for lubrication of the meshing portion between the
以上の構成のファイナルドライブ1の潤滑構造の動作について以下に説明する。車両の停車時においては、ファイナルドライブ1のドライブピニオン3及びリングギヤ7は回転を停止しており、上部油溜め20内に流入した潤滑油も戻し孔を介して下部油溜め15に戻されており、ハウジング2内に充填された潤滑油の略全量が下部油溜め15に溜まっている。このため、下部油溜め15の潤滑油の液面レベルは、ドライブピニオン3及びリングギヤ7の噛合い部を充分に浸漬する、最も高いレベル状態となっている。従って、車両の走行開始によるドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合いに対しても潤滑不良を生ずることなく充分に潤滑することができる。
The operation of the lubricating structure of the
リングギヤ7の回転数が低速回転域にある状態では、図2に示すように、ドライブピニオン3に噛み合いながら回転しているリングギヤ7はその歯部にて下部油溜め15に貯留されている潤滑油を矢印B1,B2で示すように掻き上げる。このように掻き揚げられた潤滑油の一部は、ハウジング2の上側内面にぶつかり、ハウジング2内に飛散され、サイドベアリング9やデフケース10内のギヤ類(ピニオンメートギヤ12やサイドギヤ13)の噛合い部及び摺動部を潤滑する。
In the state where the rotation speed of the
また、ハウジング2内の上部空間に到達した潤滑油の一部は、遠心力により、矢印B3で示すように、車両の前方に向かって飛散され、開口21を介して上部油溜め20に流入される。上部油溜め20に溜められた潤滑油の一部は、戻し孔23を介して矢印B4に示すように、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部に供給された後、下部油溜め15に戻される。また、上部油溜め20に溜められた潤滑油の他の一部は、戻し孔22を介して矢印B5で示すように、ピニオン軸4のフロントベアリング55およびリアベアリング6を潤滑した後に、下部油溜め15に戻される。
Further, a part of the lubricating oil that has reached the upper space in the
上部油溜め20に流入される潤滑油量と上部油溜め20から戻し孔22,23を介して戻される潤滑油量との差分が上部油溜め20に留まることとなる。しかしながら、リングギヤ7の回転数が低速回転域にある状態では、上部油溜め20に流入する潤滑油量が比較的多くないため、上記差分により上部油溜め20に留まる潤滑油量は少なく維持される。このため、下部油溜め15に溜まる潤滑油の液面レベルは、ドライブピニオン3及びリングギヤ7の噛合い部を浸漬するに充分なHレベル状態となっている。従って、車両の低速走行によるドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合いに対しても潤滑不良を生ずることなく充分に潤滑することができる。また、リングギヤ7の回転速度が低回転であるため、掻き揚げる潤滑油量も比較的少量であり、潤滑油の攪拌抵抗も比較的低く維持される。
The difference between the amount of lubricating oil flowing into the
車両の走行速度が上昇してリングギヤ7が高速で回転するに連れて、リングギヤ7により掻き揚げられる潤滑油の油量も増加する。このため、上部油溜め20に流入する潤滑油量もリングギヤ7の回転速度の上昇に応じて増加する。一方、上部油溜め20から戻し孔22,23を介して戻される潤滑油量は、戻し孔22,23により予め定めた戻し量に対して、上部油溜め20内の潤滑油の液面レベルの上昇に応じて若干だけ増加するものの、大きく増加することはない。このため、上部油溜め20に留まる潤滑油の油量が増加し、その液面レベルが上昇する一方、油溜りに溜まる潤滑油の液面レベルを低下させる。
As the traveling speed of the vehicle increases and the
上部油溜め20における潤滑油の液面レベルが上部油溜め20の最上レベルまで満たした状態となると、下部油溜め15に溜まる潤滑油の液面レベルは、それ以上には低下しないLレベル状態となる。下部油溜め15の潤滑油の液面レベルの低下に連れて、当該潤滑油に浸漬するリングギヤ7部分が減少し、掻き揚げる潤滑油量の増加が抑制され、潤滑油の攪拌抵抗の増加を抑制することができる。このため、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部やピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6への潤滑油量を確保しつつ、撹拌損失つまりフリクションロスを低減させることができる。
When the liquid level of the lubricating oil in the
このような状態から、車両が停止されると、ファイナルドライブ1のドライブピニオン3及びリングギヤ7の回転は停止され、上部油溜め20内に流入した潤滑油も戻し孔22,23を介して下部油溜め15に戻され、ハウジング2内に充填された潤滑油の略全量が下部油溜め15に溜まることとなる。
When the vehicle is stopped from such a state, the rotation of the
なお、上記実施形態において、上部油溜め20より下部油溜め15への潤滑油の戻し経路中に、フロントベアリング5及びリアベアリング6やドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部を配置するものについて説明した。しかし、上部油溜め20より下部油溜め15へ潤滑油を直接戻すものであってもよい。
In the above embodiment, the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)ハウジング2内にリングギヤ7とこのリングギヤ7に噛み合うドライブピニオン3とを夫々軸受支持すると共に、このハウジング2の下部油溜め15に潤滑油を貯留し、リングギヤ7およびドライブピニオン3の噛み合い回転に伴う掻き上げ作用によって潤滑油を循環させながらそれぞれの軸受支持部を潤滑するファイナルドライブ1の潤滑構造である。そして、本実施形態では、掻き揚げられた潤滑油を導入して貯留し、当該貯留した潤滑油をハウジング2の下部油溜め15に所定の流量で戻す上部油溜め20を設けたことを特徴とする。
(A) The
このため、リングギヤ7が低速回転域にある状態では、リングギヤ7により掻き揚げられて上部油溜め20に流入する潤滑油量が比較的少量である一方、上部油溜め20から下部油溜め15には戻し孔22,23により設定した潤滑油量が戻される。このため、上部油溜め20の潤滑油の液面は低レベルに維持され、下部油溜め15の潤滑油の液面レベルを、ドライブピニオン3及びリングギヤ7の噛合い部を浸漬するに充分な高レベル状態とできる。従って、車両の低速走行によるドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合いに対して潤滑不良を生ずることなく充分に潤滑でき、また、リングギヤ7が低速回転であるため、掻き揚げる潤滑油量も比較的少量であり、潤滑油の攪拌抵抗も比較的低く維持できる。
For this reason, in the state where the
また、車両の走行速度の上昇によりリングギヤ7が高速で回転するに連れて、リングギヤ7により掻き揚げられて上部油溜め20に流入する潤滑油量も増加する一方、上部油溜め20から下部油溜め15には戻し孔22,23により設定した潤滑油量が戻される。このため、上部油溜め20の潤滑油の液面レベルが上昇する一方、下部油溜りに溜まる潤滑油の液面レベルは低下する。従って、下部油溜め15の潤滑油の液面レベルの低下により、当該潤滑油に浸漬するリングギヤ7部分が減少し、攪拌抵抗の増加及び掻き揚げる潤滑油量の増加が抑制され、撹拌損失つまりフリクションロスを低減させることができる。
Further, as the traveling speed of the vehicle increases, the amount of lubricating oil that is swept up by the
(イ)上部油溜め20より潤滑油をハウジング2の下部油溜め15に戻す経路に、軸受支持部の少なくとも一部、例えば、フロントベアリング5及びリアベアリング6を設けた。このため、軸受支持部、例えば、ピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6への潤滑油量を確保することができる。
(A) At least a part of the bearing support portion, for example, the
(ウ)上部油溜め20より潤滑油をハウジング2の下部油溜め15に戻す経路に、リングギヤ7とドライブピニオン3との噛み合い部を設けた。このため、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部への潤滑油量を確保することができる。
(C) A meshing portion between the
(第2実施形態)
図3〜図7は、本発明を適用したファイナルドライブ1の潤滑構造及び潤滑方法の第2実施形態を示し、図3,4はその第1実施例、図5〜図7は夫々第2〜4実施例を示す図である。本実施形態においては、車両の速度状態や運動状態に応じて潤滑部位への潤滑油の供給を増加させる構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
3 to 7 show a second embodiment of the lubrication structure and lubrication method of the
図3において、第1実施例のファイナルドライブ1の潤滑構造においては、フロントベアリング5及びリアベアリング6へ供給する潤滑油の液量を、車両の走行速度に応じて増加させるようにしたものである。このために、上部油溜め20の底部にフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に連通する戻し孔24を設けると共に、戻し孔24を開閉する弁体25(ボール弁)を配置する。そして、弁体25をピニオン軸4の回転数に応じて開放させるようにしている。なお、本実施例の上部油溜め20の底部に設けた戻し孔24は、フロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に、直接連通するように構成しているが、第1実施形態と同様に、構成してもよい。その場合には、弁体25に設ける、後述する部材25Aの長さ寸法を長くすることにより、弁体25を開閉可能とできる。
In FIG. 3, in the lubricating structure of the
具体的には、円周状の一部領域を着磁したリング状の磁石体26をピニオン軸4に固定し、弁体25側には磁石体26の着磁部分に対面する際に着磁部分に対して反発する鉄系材料よりなる部材25Aを取付けて構成する。リング状の磁石体26に代えて、図4(A)に示すように、ピニオン軸4それ自体の外周の円周方向の一部領域を直接着磁する着磁部位26Aを設けるようにしてもよい。また、弁体25に鉄系材料よりなる部材25Aを設けることに代えて、弁体25自体を鉄系材料により構成してもよい。その他の構成は、第1実施例と同様に構成している。
Specifically, a ring-shaped
本実施例においても、第1実施形態と同様に、車両の低速走行時においては、上部油溜め20に貯留する潤滑油の液面レベルを比較的低いレベルとして、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを比較的高いレベルとしている。また、リングギヤ7の回転速度の上昇に連れて上部油溜め20に貯留する潤滑油の液面レベルを高くして、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを低下させるようにしている。このため、低速回転時や始動直後に潤滑不良を解消することができる一方、リングギヤ7の回転速度の上昇に連れて、下部油溜め15に貯留する潤滑油の液面レベルを順次低下させて、高速走行時の攪拌抵抗を低減することができる点で、第1実施形態と共通している。
Also in this example, as in the first embodiment, when the vehicle is traveling at a low speed, the lubricating oil stored in the
そして、本実施例では、ピニオン軸4が回転することにより、図4(B)に示すように、リング状の磁性体26が回転し、その着磁した領域が弁体25(鉄系部材)に接近・対面する際に、弁体25が反発して上昇されて戻し孔24を解放し、上部油溜め20内の潤滑油をフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に供給するよう作用する。弁体25の開弁動作は、ピニオン軸4の回転速度、即ち、車速に応じて増加されるために、上部油溜め20から弁体25を介してフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に供給する潤滑油量は、ピニオン軸4の回転速度、即ち、車速に応じて増量される。このため、フロントベアリング5及びリアベアリング6の回転速度の上昇に応じて必要とする増加された潤滑油量を確保でき、高速回転時における潤滑不良を防止することができる。
In this embodiment, when the
なお、上部油溜め20の底部にフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に連通する所定断面の定量戻し孔22を上記した可変戻し孔24とは別に備えるものであってもよい。この場合に、定量戻し穴21は常時開放状態となっており、孔径により所定の戻し潤滑油を常時フロントベアリング5及びリアベアリング6に供給する。定量戻し孔22よりの戻し潤滑油量は、例えば、低速走行時において各ベアリングが必要とされる潤滑油量に設定する。また、可変戻し孔24はピニオン軸4の回転速度、即ち、車速に応じて増量した潤滑油をフロント及びリアのベアリングに供給することができる。このため、可変戻し孔24からの潤滑油量は、車速の上昇により各ベアリングにおいて必要とされる潤滑油量から上記の定量戻し孔22からの所定の潤滑油量を差し引いた油量に設定する。
In addition, you may equip the bottom part of the
図5に示す第2実施例では、フロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間に連通するよう上部油溜め20に底部に可変戻し孔24を設け、この可変戻し孔24を開閉するよう設けた弁体25をピニオン軸4に設けたカム27により開閉するようにしたものである。図5(B)はカム27の側面図である。その他の構成は、第1実施例と同様に構成している。
In the second embodiment shown in FIG. 5, the
本実施例においても、ピニオン軸4が回転することにより、図5(A)に示すように、カム27が回転し、そのカム突起が弁体25を押上げて可変戻し孔24を解放し、上部油溜め20内の潤滑油をフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に供給するよう作用する。弁体25の開弁動作は、ピニオン軸4の回転速度、即ち、車速に応じて増加されるために、上部油溜め20から弁体25を介してフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に供給する潤滑油量は、ピニオン軸4の回転速度、即ち、車速に応じて増量される。このため、フロントベアリング5及びリアベアリング6の回転速度の上昇に応じて必要とする増加された潤滑油量を確保でき、高速回転時における潤滑不良を防止することができる。
Also in this embodiment, as the
図6に示す第3実施例では、フロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間に連通するよう上部油溜め20に底部に可変戻し孔24を設け、この可変戻し孔24を開閉する弁体25を備える。弁体25には、図6(A)に示すように、ばね28が連結され、ばね28の他端はハウジング2に連結されている。ばね28は、弁体25を可変戻し孔24の縁に着座するよう付勢している。その他の構成は、第1実施例と同様に構成している。
In the third embodiment shown in FIG. 6, a
車両の停止時には、弁体25はばね28により可変戻し孔24の縁に着座して可変戻し孔24を塞いでいる。車両が走行を開始すると、走行路面から車輪を通して車体が振動し、ファイナルドライブ1も上下及び前後左右方向に振動する。この振動に伴い、図6(B)に示すように、弁体25は上下左右方向に振動し、可変戻し孔24の縁から一時的に離れるよう振動し、可変戻し孔24を振動に伴って解放する。これにより、上部油溜め20内の潤滑油が可変戻し孔24を通ってフロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間に供給される。フロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間への潤滑油の供給量は、弁体25の振動量に応じて増減される。弁体25の振動量は、車両が低速で走行している場合には上下左右加速度も低いために小さく、高速で走行するに連れて上下左右加速度も大きくなるために大きくなる。また、弁体25の振動量は、走行路面の凹凸によっても増減する。
When the vehicle is stopped, the
車体に加えられる上下左右方向の振動(加速度)は、ドライブピニオン3に加わるトルクの変動を生じ、ピニオン軸4を支持するフロントベアリング5及びリアベアリング6に加わる負荷を変動させる。このため、これら負荷に応じてフロントベアリング5及びリアベアリング6への潤滑油量を増減させて供給することができる。
The vibration (acceleration) in the vertical and horizontal directions applied to the vehicle body causes a change in torque applied to the
図7に示す第4実施例では、フロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間に連通するよう上部油溜め20に底部に可変戻し孔24を設け、この可変戻し孔24を開閉する弁体25を備える。可変戻し孔24は、図7(A)に示すように、後端が上部油溜め20に連通して大径となり車両前方側においてテーパ状部分29に細まる車両前後方向穴24Aと、前後方向穴24Aの車両前方端に連結されてフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に連なる上下方向穴24Bとで形成される。弁体25は、前後方向穴24A内で前後方向移動可能であり且つスプリング30により前方へ付勢されて、前後方向穴24Aのテーパ状部分29に着座可能に配置されている。その他の構成は、第1実施例と同様に構成している。
In the fourth embodiment shown in FIG. 7, a
車両の停止時には、弁体25はばね30により可変戻し孔24における前後方向穴24Aのテーパ状部分29に着座して可変戻し孔24を塞いでいる。車両が走行を開始すると、図7(B)に示すように、弁体25は車両の加速に応じて車両後方側へスプリング30に抗して移動され、テーパ状部分29から離脱して前後方向穴24Aを連通状態とする。これにより、上部油溜め20内の潤滑油が可変戻し孔24を通ってフロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間に供給される。弁体25の移動量は、車両が定常走行している場合には加速度も低いために小さく、加速走行するに連れて加速度も大きくなるために大きくなる。このため、フロントベアリング5とリアベアリング6との間に空間への潤滑油の供給量は、弁体に加わる加速度に応じて増減される。
When the vehicle is stopped, the
車両に加えられる加速度は、ドライブピニオン3に加わるトルクを増加させ、ピニオン軸4を支持するフロントベアリング5及びリアベアリング6に加わるトルクを増加させる。このため、これらトルクに応じてフロントベアリング5及びリアベアリング6への潤滑油量を増減させて供給することができる。
The acceleration applied to the vehicle increases the torque applied to the
上記した第2〜4実施例においては、可変戻し孔24のみを介してフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間へ潤滑油を供給するものについて説明している。しかし、これらの実施例においても、第1実施例と同様に、上部油溜め20の底部にフロントベアリング5とリアベアリング6との間の空間に連通する所定断面の定量戻し孔22を可変戻し孔24とは別に備えるものであってもよい。
In the above-described second to fourth embodiments, a description has been given of supplying lubricating oil to the space between the
この場合に、定量戻し孔22は常時開放状態となっており、孔径により所定の戻し潤滑油を常時フロントベアリング5及びリアベアリング6に供給する。定量戻し孔22よりの戻し潤滑油量は、例えば、低速走行時において各ベアリングが必要とされる潤滑油量に設定する。また、可変戻し孔24はピニオン軸4の回転速度(車速)、上下方向加速度、前後方向加速度に応じて増量した潤滑油をフロントベアリング5及びリアベアリング6に供給することができる。このため、可変戻し孔24からの潤滑油量は、車速、上下方向加速度、前後方向加速度の上昇により各ベアリングにおいて必要とされる潤滑油量から上記の所定の潤滑油量を差し引いた油量に設定する。
In this case, the fixed
なお、上記実施形態において、上部油溜め20に貯留した潤滑油の下部油溜め15への戻し経路として、フロントベアリング5及びリアベアリング6を対象として、車速、上下方向加速度、前後方向加速度の上昇により増量させるものについて説明した。しかし、上部油溜め20に貯留した潤滑油の下部油溜め15への戻し経路として、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部を対象として、車速、上下方向加速度、前後方向加速度の上昇により増量させるものであってもよい。
In the above embodiment, as a return path of the lubricating oil stored in the
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effects (a) to (c) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(エ)上部油溜め20からドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部や軸受支持部として、例えば、ピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6を経由して下部油溜め15に戻す所定の流量を、ドライブピニオン3の回転数の上昇に伴い増量されることを特徴とする。このため、回転速度の上昇に応じて必要とする増加された潤滑油量を確保でき、高速回転時における潤滑不良を防止することができる。
(D) As a meshing part or bearing support part between the
(オ)上部油溜め20からドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部や軸受支持部として、例えば、ピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6を経由して下部油溜め15に戻す所定の流量を、走行中の車両に作用する振動の増加に伴い増量されることを特徴とする。このため、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部や軸受支持部に加えられる負荷に応じて潤滑油量を増減させて供給することができる。
(E) As a meshing part or bearing support part between the
(カ)上部油溜め20からドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部や軸受支持部として、例えば、ピニオン軸4のフロントベアリング5およびリアベアリング6を経由して下部油溜め15に戻す所定の流量を、車両の前方への加速度の上昇に伴い増量されることを特徴とする。このため、ドライブピニオン3とリングギヤ7との噛合い部や軸受支持部に加えられるトルクに応じて潤滑油量を増減させて供給することができる。
(F) As a meshing portion or a bearing support portion between the
1 ファイナルドライブ
2 ハウジング
3 ドライブピニオン
4 ピニオン軸
5 フロントベアリング
6 リアベアリング
7 リングギヤ
8 ディファレンシャル装置
9 サイドベアリング
10 デフケース
15 下部油溜め
16,21 開口
20 上部油溜め
22,23、24 戻し孔
25 弁体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記掻き揚げられた潤滑油を導入して貯留し、当該貯留した潤滑油をハウジングの下部油溜めに所定の流量で戻す上部油溜めを設けたことを特徴とするファイナルドライブの潤滑構造。 The ring gear and the drive pinion that meshes with the ring gear are supported by bearings in the housing, and the lubricating oil is stored in the lower oil sump of the housing, and the lubricating oil is circulated by the scraping action associated with the meshing rotation of the ring gear and the drive pinion. It is a final drive lubrication structure that lubricates each bearing support part,
A final drive lubrication structure, comprising an upper oil sump that introduces and stores the scraped lubricating oil, and returns the retained lubricating oil to the lower oil sump of the housing at a predetermined flow rate.
前記掻き揚げられた潤滑油を上部油溜めに導入して貯留し、
前記上部油溜めから潤滑油を所定の流量によりハウジングの下部油溜めに戻すようにしたことを特徴とするファイナルドライブの潤滑方法。 The ring gear and the drive pinion that meshes with the ring gear are supported by bearings in the housing, and the lubricating oil is stored in the lower oil sump of the housing, and the lubricating oil is circulated by the scraping action associated with the meshing rotation of the ring gear and the drive pinion. It is a final drive lubrication method that lubricates each bearing support part while
Introducing and storing the scraped lubricating oil into the upper sump,
A final drive lubrication method, wherein the lubricating oil is returned from the upper oil sump to the lower sump of the housing at a predetermined flow rate.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014096020A JP2015212571A (en) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | Lubrication structure of final drive and lubrication method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11988274B2 (en) | 2022-03-01 | 2024-05-21 | Cummins Inc. | Passive gearbox lubrication system with a secondary sump |
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2014
- 2014-05-07 JP JP2014096020A patent/JP2015212571A/en active Pending
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