JP2019049282A - 軸受潤滑構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】攪拌部材の攪拌抵抗による損失の増加を抑制することができる軸受潤滑構造を提供すること。【解決手段】軸受潤滑構造において、1対の歯車を収容可能なハウジングのボス部に軸受を配置し、前記軸受で仕切られ、潤滑油が流入する側の一方の空間と、潤滑油を攪拌する攪拌部材が配置された他方の空間とを連通する油溝を、前記ボス部の前記1対の歯車側の領域に軸線方向に沿って形成し、前記油溝に、前記潤滑油の流れを規制する規制手段を設けた。【選択図】図2
Description
本発明は、軸受潤滑構造に関する。
車両に搭載されるエンジンやモータなどの原動機と駆動輪との間に配置される動力伝達装置には、通常、多数の歯車が転がり軸受と共に組み込まれている。このうち、ハウジングに形成された軸体としてのボス部に転がり軸受を介して歯車が取り付けられる構造を持つ部分では、転がり軸受の内輪に関しては、ハウジンを構成する材料、一般にはアルミニウム合金と、転がり軸受の内輪を構成する材料、一般には鋼との線膨張率の相違によって生ずる悪影響に対して配慮する必要がある。このような場合、通常は転がり軸受の内輪をハウジングのボス部に対してすきまばめにて嵌合しており、転がり軸受の内輪とハウジングのボス部との間に発生するクリープ現象に対処する必要がある。
特許文献1には、転がり軸受の内輪と嵌め合う軸体に油溝を形成し、内輪と軸体との間に潤滑油を供給する技術が開示されている。
ハウジング内には、転がり軸受で仕切られ、油溝に潤滑油が流入する側の一方の空間と、油溝から潤滑油が流出する他方の空間とがあって、前記他方側の空間には、例えば潤滑油を攪拌する攪拌部材が備えられている場合もある。この場合、油溝を通過して前記他方側の空間に流出し、攪拌部材に到達する潤滑油の量が多いと、攪拌部材の攪拌抵抗によって損失が増加するおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、攪拌部材の攪拌抵抗による損失の増加を抑制することができる軸受潤滑構造を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る軸受潤滑構造は、1対の歯車を収容可能なハウジングのボス部に軸受を配置し、前記軸受で仕切られ、潤滑油が流入する側の一方の空間と、潤滑油を攪拌する攪拌部材が配置された他方の空間とを連通する油溝を、前記ボス部の前記1対の歯車側の領域に軸線方向に沿って形成し、前記油溝に、前記潤滑油の流れを規制する規制手段を設けたことを特徴とするものである。
本発明に係る軸受潤滑構造は、油溝を流れる潤滑油の流れを規制手段によって規制することによって、攪拌部材に多量の潤滑油が到達するのを抑えられ、攪拌部材の攪拌抵抗による損失の増加を抑制することができるという効果を奏する。
以下に、本発明に係る軸受潤滑構造を適用したハイブリッド車両の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
図1は、本実施形態におけるハイブリッド車両のトランスアクスルケースのハウジングの部分の側面形状を模式的に示した図である。図2は、図1中のA−A矢視に沿って展開したハウジングの内部構造の一部を示した図である。図3は、図2中のB−B矢視を示した図である。
本実施形態におけるハイブリッド車両は、原動機として1つの内燃機関、すなわち図示しないエンジンと、図示しない2つの回転電機とを備えている。なお、これに限定されるものではなく、原動機が1つのエンジンと1つの回転電機とで構成されるハイブリッド車両であっても、本発明を適用することができる。本実施形態においては、回転電機とエンジンとの少なくとも一方の出力を図示しない駆動輪へと伝達する力行モードと、回転電機を発電機として機能させる回生モードとが、ハイブリッド車両の運転状態に基づいて切り替えられる。
エンジン及び2つの回転電機と駆動輪との間には、遊星歯車列10と、図示しない差動装置とを含む動力伝達装置Tが組み込まれている。
図示しない固定子がトランスアクスルケース20のケーシング21に固定される第1回転電機の回転子軸31の両端部は、ケーシング21に対し回転自在に支持され、この第1回転電機の回転子軸31には、図示しない回転子が取り付けられている。
エンジンに接続するエンジン出力軸32の基端部は、トランスアクスルケース20のハウジング22に対して回転自在に支持されている。また、第1回転電機の回転子軸31の一端部の内側に入り込むエンジン出力軸32の先端部と第1回転電機の回転子軸31との間には不図示の軸受が組み込まれている。これにより、エンジン出力軸32及び第1回転電機の回転子軸31は、同軸状をなして相互に相対回転可能である。
エンジン出力軸32を同軸状に取り囲む中空の太陽歯車軸11の一端部には、太陽歯車部11aが形成され、この太陽歯車軸11の他端部が第1回転電機の回転子軸31の一端部にスプライン嵌合されている。エンジン出力軸32に固定された円板状をなすキャリア12には、太陽歯車部11aを取り囲むようにエンジン出力軸32の回転軸線と平行にキャリア12から突出する複数の遊星歯車軸13が固定されている。各遊星歯車軸13には、太陽歯車部11aと噛み合う遊星歯車14がそれぞれ軸受15を介して回転自在に支持されている。これら遊星歯車14を囲むように筒状の太陽歯車軸11と同軸状に配置された歯車筒16の内周には、遊星歯車14と噛み合う内歯車部16aが形成されている。歯車筒16は、その長手方向両端部が1対の玉軸受17を介してトランスアクスルケース20のケーシング21の壁面から突出するボス部21aと、ハウジング22の壁面から突出するボス部22aとにそれぞれ回転自在に支持されている。また、歯車筒16の外周面には、図示しない幅軸の大歯車41と噛み合う外歯車部16bが形成されている。
また、ハウジング22内に収容される上述した歯車筒16の外歯車部16b及びこれと噛み合う幅軸の大歯車41が、1対の歯車をなしている。転がり軸受としての玉軸受17の外輪17aは、外歯車部16bが形成された歯車筒16の内周面にしまりばめにて嵌合され、その内輪17bはハウジング22に形成された円形、より具体的には円筒状のボス部22aにすきまばめにて嵌合されている。したがって、玉軸受17の内輪17bは、外歯車部16bが形成された歯車筒16と共にハウジング22のボス部22aに対し、これらの嵌め合い隙間に対応した任意の径方向に微小変位可能である。また、回生モードと力行モードとの切り替わりに伴って、内輪17bとボス部22aとの嵌め合い隙間の最大位置と最小位置とが、ほぼ逆となるように変化する。
ボス部22aの外周面には、その長手方向に沿って、玉軸受17で仕切られ、潤滑油Oが流入する側の一方の空間X1と、潤滑油Oを攪拌する攪拌部材である遊星歯車列10が配置された他方の空間X2と、を連通する油溝である凹部23が形成されている。この凹部23は、ボス部22aの前記1対の歯車側の領域に軸線C方向に沿って形成されている。そして、回生モードと力行モードとの切り替わりのたびに、内輪17bのラジアル変位に伴うポンプ作用によって、凹部23にある潤滑油Oが内輪17bとボス部22aとの嵌め合い隙間の全域にわたって導かれる。また、内輪17bの一端面が当接するハウジング22の座部22bには、ボス部22aよりも大径の座部22bへとハウジング22の壁面を伝わって流れ落ちる潤滑油Oを凹部23へと導くための潤滑油誘導部24が形成されている。
図示しない差動装置は、潤滑油Oが密封されたトランスアクスルケース20の下端部に配置され、潤滑油Oは重力によってトランスアクスルケース20の下端部の油溜め20aに流れ落ちるようになっている。トランスアクスルケース20のハウジング22とケーシング21とに両端部が回転自在に支持される幅軸には、歯車筒16の外歯車部16b及び第2回転電機の図示しない回転子軸の小歯車51と噛み合う大歯車41が取り付けられている。また、この幅軸の大歯車41の側方には、差動装置の最終減速歯車61と噛み合う出力歯車42が形成されている。
第2回転電機の図示しない回転子軸は、幅軸のさらに上方に配置され、差動装置のほぼ真上に位置している。エンジン出力軸32は、差動装置に対して、幅軸よりもさらに前方に配置されており、幅軸よりも差動装置からさらに離れた位置にあるが、これに限定されない。
差動装置の最終減速歯車61の回転に伴って油溜め20aにある潤滑油Oが掻き上げられ、これと噛み合う幅軸の出力歯車42並びに歯車筒16の外歯車部16bと幅軸の大歯車41との噛み合い部分へと潤滑油Oが供給される。通常、外歯車部16b及び大歯車41は、はす歯歯車として形成され、これらの歯溝に流れ込む潤滑油Oは、これらの噛み合い点近傍にてハウジング22の内壁に向けて軸線Cと平行な方向に押し出され、同時に噛み合い点の上方へと押し出される。この結果、外歯車部16b及び大歯車41が回転している限り、これらの噛み合い点近傍に潤滑油Oを留めておくことができ、しかもハウジング22及びケーシング21の上端内壁に付着した潤滑油Oの一部は、ハウジング22及びケーシング21の内壁を伝って流下する。そして、座部22bの周面の上端部に達した潤滑油Oは、それぞれ玉軸受17の内輪17bと外輪17aとの間の鋼球17cの周囲を通って遊星歯車列10の部分に導かれ、これらを潤滑しつつ最終的に油溜め20aへと流下する。
さらに、座部22bの周面に達した潤滑油Oは、潤滑油誘導部24からボス部22aの凹部23へと導かれ、さらにここから毛細管現象によって内輪17bとボス部22aとの嵌め合い隙間へと供給される。また、回生モードと力行モードとの切り替わりに伴って凹部23近傍の嵌め合い隙間が変化し、凹部23から嵌め合い隙間への潤滑油Oの流出が促進される。さらに、クリープが発生すると、凹部23に導かれる潤滑油Oが内輪17bとボス部22aとの嵌め合い隙間へとさらに引き込まれ、内輪17bの内周面171bやボス部22aの外周面の損耗をより確実に低減させることができる。
また、本実施形態においては、凹部23内での潤滑油Oの流れを規制する規制手段を備えている。すなわち、図2及び図3に示すように、凹部23の潤滑油流れ方向下流側端部に、突起状の規制部25を設けている。規制部25の頂部25aは、内輪17bの内周面171bと接触しており、凹部23の潤滑油出口が規制部25によって塞がれた状態となっている。これにより、潤滑油誘導部24から凹部23に導かれた潤滑油Oが、遊星歯車列10が存在する空間X2に流出するのを規制部25によって抑制することができる。よって、遊星歯車列10が回転する際に、遊星歯車列10に到達した潤滑油Oが攪拌抵抗となって損失が増加するのを抑制することができる。
図4(a)は、規制手段の第一の変形例を示した図である。図4(b)は、規制手段の第二の変形例を示した図である。図4(c)は、規制手段の第三の変形例を示した図である。
なお、図4(a)に示すように、規制部25の頂部25aと内輪17bの内周面171bとを接触させず、頂部25aと内周面171bとの間に隙間が形成されるように、規制部25を凹部23の潤滑油流れ方向下流側端部に設けても良い。これにより、凹部23の潤滑油入口側の断面積よりも潤滑油出口側の断面積を小さくし、凹部23内で潤滑油Oを流れ難くすることによって、凹部23の潤滑油出口から空間X2に向かって流れる潤滑油Oの流速を低減し、空間X2に流出する潤滑油Oを低減させることができる。よって、空間X2に存在する遊星歯車列10に多量の潤滑油Oが到達し、遊星歯車列10が回転する際の攪拌抵抗となって損失が増加するのを抑制することができる。
また、図4(b)に示すように、凹部23内での潤滑油Oの流れを規制する規制手段として、潤滑油流れ方向上流側の面125aが、潤滑油流れ方向上流側から下流側にかけて上り勾配となるように傾斜した突起状の規制部125を、凹部23の潤滑油流れ方向下流側に設けても良い。なお、図4(b)において、規制部125の頂部125bと内輪17bの内周面171bとは接触しておらず、頂部125bと内周面171bとの間に隙間が形成されている。
また、図4(c)に示すように、凹部23内での潤滑油Oの流れを規制する規制手段として、凹部23における内輪17bの内周面171bと対向する面23aを、潤滑油流れ方向で潤滑油入口から潤滑油出口にかけて連続的に上り勾配となるように傾斜させてもよい。
すなわち、凹部23内での潤滑油Oの流れを規制する規制手段として、凹部23の潤滑油入口側よりも潤滑油出口側の断面積が小さくなるように構成する。これにより、上述したのと同様に、空間X2に流出する潤滑油Oを低減させて、空間X2に存在する遊星歯車列10に多量の潤滑油Oが到達し、遊星歯車列10が回転する際の攪拌抵抗となって損失が増加するのを抑制することができる。
16 歯車筒
16b 外歯車部
17 玉軸受
17a 外輪
17b 内輪
22 ハウジング
22a ボス部
23 凹部
23a 面
24 潤滑油誘導部
25 規制部
25a 頂部
41 大歯車
125 規制部
125a 面
125b 頂部
171b 内周面
16b 外歯車部
17 玉軸受
17a 外輪
17b 内輪
22 ハウジング
22a ボス部
23 凹部
23a 面
24 潤滑油誘導部
25 規制部
25a 頂部
41 大歯車
125 規制部
125a 面
125b 頂部
171b 内周面
Claims (1)
- 1対の歯車を収容可能なハウジングのボス部に軸受を配置し、
前記軸受で仕切られ、潤滑油が流入する側の一方の空間と、潤滑油を攪拌する攪拌部材が配置された他方の空間とを連通する油溝を、前記ボス部の前記1対の歯車側の領域に軸線方向に沿って形成し、
前記油溝に、前記潤滑油の流れを規制する規制手段を設けたことを特徴とする軸受潤滑構造。
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JP2017172977A JP6834863B2 (ja) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | 軸受潤滑構造 |
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JP2017172977A JP6834863B2 (ja) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | 軸受潤滑構造 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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