JP2017040300A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低回転時においても、回転軸を支持するテーパローラベアリングへのオイル供給を効率的に行うことが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】トランスアクスル１では、はすば歯車であるデファレンシャルドライブギヤ７３を有するカウンターシャフト７４が、テーパローラベアリング７５，７６を介して、トランスアクスルケース３に回転自在に支持されている。テーパローラベアリング７６の外径側を経由して、テーパローラベアリング７６の軸方向の一端部７６ｆ側と他端部７６ｇ側とを連通する連通孔７７が設けられ、連通孔７７の一端７７ａが、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａと軸方向で対向する位置に開口されている。【選択図】図３

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

車両に搭載される動力伝達装置では、変速機や差動装置等のギヤが、ケース内に収容され、変速機や差動装置等を介して動力が車輪に伝達される。動力伝達装置として、テーパローラベアリングを介してケースに支持された中空の回転軸を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような動力伝達装置においては、差動装置のファイナルリングギヤによって掻き上げられたオイルが、回転軸の端部から回転軸内の油路へ流入することによって、テーパローラベアリング等の潤滑が行われるようになっている。しかし、ファイナルリングギヤによって掻き上げられるオイルは、低回転時に少量になることから、これに起因して、回転軸内の油路へのオイル供給が不十分になり、テーパローラベアリングの潤滑が不十分になることが懸念される。

特開２００１−３３６６１７号公報

本発明は上述したような実情を考慮してなされたものであって、低回転時においても、回転軸を支持するテーパローラベアリングへのオイル供給を効率的に行うことが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、はすば歯車を有する回転軸が、テーパローラベアリングを介して、ケースに回転自在に支持された動力伝達装置において、前記テーパローラベアリングの外径側を経由して、前記テーパローラベアリングの軸方向の一端部側と他端部側とを連通する連通孔が設けられ、前記連通孔の一端が、前記はすば歯車の噛合部と軸方向で対向する位置に開口されていることを特徴としている。

上記構成によれば、連通孔が、テーパローラベアリングの軸方向の他端部側から一端部側へオイルを供給する油路として用いられる。詳細には、はすば歯車が回転することによって、はすば歯車の歯面に付着したオイルが、スラスト方向（軸方向）に押し出される。連通孔が、はすば歯車の回転によってオイルが押し出される位置に対向するように設けられているので、押し出されたオイルが連通孔に流入する。そして、連通孔を経由して、テーパローラベアリングの軸方向の他端部側から一端部側へオイルを供給することが可能になる。テーパローラベアリングの軸方向の一端部側へ送られたオイルは、回転軸の一端部側に集められ、集められたオイルの一部は、テーパローラベアリングのポンプ作用によって、テーパローラベアリングのアウターレースとインナーレースの間に供給される。

これにより、低回転時に、リングギヤ（例えばファイナルリングギヤ）によって掻き上げられるオイル量が低減するような状況においても、テーパローラベアリングへのオイル供給を効率的に行うことができ、テーパローラベアリングの潤滑不良を防止することができる。

本発明の動力伝達装置によれば、低回転時においても、回転軸を支持するテーパローラベアリングへのオイル供給を効率的に行うことが可能になる。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を示す図である。 図１の動力伝達装置を示す側面図である。 図２のＸ１−Ｘ１線断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下では、車両に搭載される動力伝達装置として、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両用のトランスアクスルを例に挙げて説明する。

図１、図２に示すように、トランスアクスル１は、主に発電機として機能するモータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能するモータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３０、リダクション機構４０、デファレンシャル５０などを備えている。

モータジェネレータＭＧ１は、主に発電機として機能することにより、モータジェネレータＭＧ２に駆動用の電力を供給するとともに、図示しないバッテリを充電する。モータジェネレータＭＧ１は、その発電量を制御することによりロータ１２の回転数を変化させることによって、トランスアクスル１の無段変速機としても機能する。

モータジェネレータＭＧ２は、主に電動機として機能することにより、円滑な発進、加速をアシストするようにエンジンの補助動力源となる。モータジェネレータＭＧ２は、回生ブレーキ作動時には、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリに蓄電する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、ステータ１１，２１と、ロータ１２，２２とを備えている。ステータ１１，２１は、３相巻線が巻回されており、トランスアクスルケース３に固定されている。ロータ１２，２２は、永久磁石を含んでおり、トランスアクスルケース３に回転自在に支持されている。

具体的には、モータジェネレータＭＧ１のロータ１２は、そのロータシャフト３５がトランスアクスルケース３にラジアルベアリング２６，２７を介して回転自在に支持された構成になっている。ロータシャフト３５の中心孔内には、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されたインプットシャフト４が、ラジアルベアリングを介して相対回転自在に挿通されている。モータジェネレータＭＧ２のロータ２２は、そのロータシャフト３６がトランスアクスルケース３にラジアルベアリング２８，２９を介して回転自在に支持された構成になっている。ロータシャフト３６の中心孔内には、オイルポンプ８０を駆動するオイルポンプドライブシャフト５が相対回転自在に挿通されている。

動力分割機構３０は、シングルピニオンギヤタイプの遊星歯車機構により構成されている。具体的には、動力分割機構３０は、外歯歯車のサンギヤ、内歯歯車のリングギヤ、外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ、キャリアなどを備えている。リングギヤの外周には、カウンタードライブギヤ７１が一体に設けられている。動力分割機構３０は、インプットシャフト４を介して入力されるエンジンおよびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される動力を、カウンタードライブギヤ７１、カウンタードリブンギヤ７２、デファレンシャルドライブギヤ７３、ファイナルリングギヤ５１、およびデファレンシャル５０を介して、左右の駆動輪に伝達する。

リダクション機構４０は、シングルピニオンギヤタイプの遊星歯車機構により構成されている。具体的には、リダクション機構４０は、外歯歯車のサンギヤ、内歯歯車のリングギヤ、外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ、キャリアなどを備えている。リングギヤは、動力分割機構３０のリングギヤと横並びとなるように一体に連結されている。リダクション機構４０は、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される動力を適宜の減速比で減速する。そして、減速された動力を、カウンタードライブギヤ７１、カウンタードリブンギヤ７２、デファレンシャルドライブギヤ７３、ファイナルリングギヤ５１、およびデファレンシャル５０を介して、左右の駆動輪に伝達する。

デファレンシャル５０は、ツーピニオンタイプの差動機構とされており、ファイナルリングギヤ５１から入力される動力を、必要に応じて左右の駆動輪に分配して伝達する。ファイナルリングギヤ５１の回転に伴って、トランスアクスルケース３内のオイルが掻き上げられ、これにより、トランスアクスルケース３内の潤滑や、冷却が必要な部位（ギヤ噛み合い部分、すべり接触部分、ベアリングなど）にオイルが供給される（例えば、図２の矢印Ａ１を参照）。

カウンタードリブンギヤ７２は、カウンターシャフト７４の外周側に一体回転可能に連結されている。デファレンシャルドライブギヤ７３は、カウンターシャフト７４に一体に形成されている。カウンターシャフト７４は、トランスアクスルケース３にテーパローラベアリング７５，７６を介して回転自在に支持されている。カウンターシャフト７４の軸方向の一端部側（図１では、右端部側）がテーパローラベアリング７６によって支持され、カウンターシャフト７４の軸方向の他端部側（図１では、左端部側）がテーパローラベアリング７５によって支持されている。カウンタードリブンギヤ７２は、カウンタードライブギヤ７１と噛み合っており、デファレンシャルドライブギヤ７３は、ファイナルリングギヤ５１と噛み合っている。デファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１は、はすば歯車によって構成されている。

カウンターシャフト７４は、ファイナルリングギヤ５１よりも上方に配置されている。カウンターシャフト７４は中空に形成されており、カウンターシャフト７４の内部には、オイルが流通可能な油路７４ａが設けられている。カウンターシャフト７４内の油路７４ａには、カウンターシャフト７４の端部からオイルが流入されるようになっている。

テーパローラベアリング７５，７６は、アウターレース７５ａ，７６ａ、インナーレース７５ｂ，７６ｂ、図示しない保持器に保持された複数のころ７５ｃ，７６ｃからなる。インナーレース７５ｂ，７６ｂは、カウンターシャフト７４に一体回転可能に装着されている。アウターレース７５ａ，７６ａは、トランスアクスルケース３に形成された略円筒状のボス部３ａ，３ｂに装着されており、具体的には、ボス部３ａ，３ｂの内周面にアウターレース７５ａ，７６ａが圧入されている。この実施形態では、ころ７５ｃ，７６ｃは、それぞれの大径側の端部７５ｄ，７６ｄが、互いに向き合うように配置されている。つまり、ころ７５ｃ，７６ｃの大径側の端部７５ｄ，７６ｄが、それぞれカウンターシャフト７４の軸方向の内方（中央）に向かうように配置されており、ころ７５ｃ，７６ｃの小径側の端部７５ｅ，７６ｅが、それぞれカウンターシャフト７４の軸方向の外方に向かうように配置されている。

オイルポンプ８０は、トロコイド式ポンプとされており、ドライブロータ８１、ドリブンロータ８２、オイルポンプカバー８３などを備えている。ドライブロータ８１は、オイルポンプドライブシャフト５の外径側に一体回転可能に連結されている。ドリブンロータ８２は、トランスアクスルケース３に固定されている。オイルポンプドライブシャフト５は、例えばスプライン嵌合により、インプットシャフト４に一体回転可能に連結されている。

オイルポンプ８０の動作としては、エンジントルクがダンパ６を介して、インプットシャフト４に伝達されると、オイルポンプドライブシャフト５を介してドライブロータ８１が回転駆動される。ドライブロータ８１の回転駆動により、トランスアクスルケース３内のオイルが吸引され、オイルポンプドライブシャフト５およびインプットシャフト４の内部に設けられた油路にオイルが放出される。オイルポンプ８０によってインプットシャフト４内の油路に放出されたオイルは、トランスアクスルケース３内の潤滑や、冷却が必要な部位（ギヤ噛み合い部分、すべり接触部分、ベアリングなど）に供給される。

ところで、上述のように構成されたトランスアクスル１においては、ファイナルリングギヤ５１によって掻き上げられるオイルが、低回転時に少量になることに起因して、テーパローラベアリング７６の潤滑が不十分になることが懸念される。

この実施形態では、上述のようなオイルの供給不足への対策として、トランスアクスル１において、テーパローラベアリング７６の外径側を経由して、テーパローラベアリング７６の軸方向の一端部７６ｆ側（図３では、右端部側）と、他端部７６ｇ側（図３では、左端部側）とを連通する連通孔７７が設けられ、連通孔７７の一端７７ａが、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａと軸方向で対向する位置に開口されている。以下、この実施形態の特徴について説明する。

図３に示すように、連通孔７７の一端７７ａは、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部（デファレンシャルドライブギヤ７３とファイナルリングギヤ５１とが噛み合う噛合部）７３ａと軸方向に所定の間隔を隔てて対向（対面）する位置に開口されている。つまり、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａの軸方向の延長線上に、連通孔７７の一端７７ａが位置している。

具体的には、連通孔７７は、テーパローラベアリング７６のアウターレース７６ａの外周面と、トランスアクスルケース３のボス部３ｂに形成された切欠き部（凹部）３ｃとによって形成されている。切欠き部３ｃは、ボス部３ｂの内周面の一部（底部）を切り欠くことによって形成されている。切欠き部３ｃは、側面視で、円弧状に形成されている（図２参照）。また、切欠き部３ｃは、デファレンシャルドライブギヤ７３とファイナルリングギヤ５１とが噛み合う噛合部と、側面視で重複するように設けられており、デファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１の中心軸間に位置している（図２参照）。

このような切欠き部３ｃを有するボス部３ｂに、アウターレース７６ａが装着されることによって、連通孔７７が形成される。連通孔７７は、テーパローラベアリング７６の外径側（アウターレース７６ａの外径側）を経由して、テーパローラベアリング７６の軸方向の一端部７６ｆ側と他端部７６ｇ側とを連通する。連通孔７７の一端７７ａは、上述したように、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａと軸方向で対向する位置に開口され、連通孔７７の他端７７ｂは、テーパローラベアリング７６の軸方向の一端部７６ｆ側に開口されている。

この実施形態によれば、トランスアクスル１において、連通孔７７が、テーパローラベアリング７６の軸方向の他端部７６ｇ側から一端部７６ｆ側へオイルを供給する油路として用いられるので、次のような効果が得られる。

すなわち、はすば歯車であるデファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１が互いに噛み合った状態で回転することによって、デファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１の歯面に付着したオイルが、スラスト方向（軸方向）に押し出される。この実施形態では、デファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１の回転によってオイルが押し出される位置に対向するように、連通孔７７が設けられているので、押し出されたオイルが連通孔７７に流入する。そして、連通孔７７を経由して、テーパローラベアリング７６の軸方向の他端部７６ｇ側から一端部７６ｆ側へオイルを供給することが可能になる（図３の矢印Ａ２を参照）。

テーパローラベアリング７６の軸方向の一端部７６ｆ側へ送られたオイルは、カウンターシャフト７４の一端部側（図３では、右端部側）に集められる。このように集められたオイルの一部は、カウンターシャフト７４の一端から、カウンターシャフト７４内の油路７４ａに流入される。また、集められたオイルの一部は、テーパローラベアリング７６のポンプ作用によって、アウターレース７６ａとインナーレース７６ｂの間に供給され、デファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａに送られる。

これにより、低回転時にファイナルリングギヤ５１によって掻き上げられるオイル量が低減するような状況においても、テーパローラベアリング７６へのオイル供給を効率的に行うことができ、テーパローラベアリング７６の潤滑不良を防止することができる。言い換えれば、ファイナルリングギヤ５１によるオイル掻き上げによって、テーパローラベアリング７６へのオイル供給を行う必要がなくなるので、低回転時においても、テーパローラベアリング７６へのオイル供給を効率的に行うことができる。

また、テーパローラベアリング７６へのオイル供給源が、デファレンシャルドライブギヤ７３およびファイナルリングギヤ５１の中心軸間に位置するデファレンシャルドライブギヤ７３の噛合部７３ａとなるので、ファイナルリングギヤ５１によるオイル掻き上げによってテーパローラベアリング７６へのオイル供給を行う場合に比べて、テーパローラベアリング７６へのオイル供給路が不要になり、トランスアクスル１のコンパクト化を図ることができる。

また、トランスアクスルケース３の粗材形状によって切欠き部３ｃを成型できるので、ファイナルリングギヤ５１によるオイル掻き上げによってテーパローラベアリング７６へのオイル供給を行う場合に比べて、テーパローラベアリング７６へのオイル供給路の加工（例えばドリル加工）が不要になり、加工に必要な労力やコストを削減することができる。

上記実施形態では、はすば歯車であるデファレンシャルドライブギヤ７３を有するカウンターシャフト７４が、テーパローラベアリング７５，７６を介してトランスアクスルケース３に回転自在に支持された構成に、本発明を適用した場合について説明した。しかし、これに限らず、はすば歯車を有する回転軸が、テーパローラベアリングを介して、ケースに回転自在に支持された動力伝達装置であれば、上記実施形態以外の構成に対しても、本発明を適用することが可能である。

今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

本発明は、はすば歯車を有する回転軸を、テーパローラベアリングを介して、ケースに回転自在に支持された動力伝達装置に利用可能である。

１ トランスアクスル
３ トランスアクスルケース
３ｂ ボス部
３ｃ 切欠き部
５１ ファイナルリングギヤ
７３ デファレンシャルドライブギヤ
７３ａ 噛合部
７４ カウンターシャフト（回転軸）
７６ テーパローラベアリング
７６ｆ 一端部
７６ｇ 他端部
７７ 連通孔
７７ａ 一端

Claims (1)

1. はすば歯車を有する回転軸が、テーパローラベアリングを介して、ケースに回転自在に支持された動力伝達装置において、
   前記テーパローラベアリングの外径側を経由して、前記テーパローラベアリングの軸方向の一端部側と他端部側とを連通する連通孔が設けられ、
   前記連通孔の一端が、前記はすば歯車の噛合部と軸方向で対向する位置に開口されていることを特徴とする動力伝達装置。

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