JP2019074104A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジング内にブリーザプラグとブリーザ室を設けた動力伝達装置において、前記ハウジング内の潤滑油の外部への漏出を抑制することができる構造を提供する。【解決手段】トランスファ18のスリーブ50を円錐ころ軸受48a、48bを介して回転可能に支持し、ブリーザプラグ24とブリーザ室26とを有するハウジング40a、40bを備えた動力伝達装置18において、ハウジング40aにブリーザ室26と円錐ころ軸受48aの小径側61bとを連通するオイル逃し穴54を設けることによって、ブリーザ室26に残留した潤滑油のブリーザ室26からの排出が行われる。これによってハウジング40a、40b内の圧力上昇時におけるブリーザプラグ24から漏出される潤滑油を抑制することができる。【選択図】図2
Description
本発明は、車両用動力伝達装置に備えられたブリーザからの潤滑油の漏出を抑制する技術に関するものである。
車両用動力伝達装置にブリーザプラグとブリーザ室とを設け、車両用動力伝達装置に車両用動力伝達装置のハウジング内の圧力の上昇が生じた場合、潤滑油のハウジング外への噴出しを抑制するために、ブリーザプラグによってハウジング内の空気を外部に逃がしハウジング内の空気の圧力上昇を抑えることが行われている。特許文献1に記載されたディファレンシャル装置を有する車両用動力伝達装置は、その一例である。前記車両用動力伝達装置において、ブリーザプラグとブリーザ室とが前記車両用動力伝達装置に設けられ、ハウジング内の圧力の上昇が抑制されることによって、潤滑油のハウジング外への漏出が抑制されている。ブリーザ室には、動力伝達装置のギヤ等によって掻きあげられた潤滑油がハウジングの壁面を伝わってブリーザ室に入り込み易く、ハウジング内の圧力の上昇時に、ブリーザ室に溜まった潤滑油がブリーザプラグから空気とともに漏出するのを抑制するために、ブリーザ室内に溜まった潤滑油を減少させる油路がハウジングの内部に設けられている。この油路によってブリーザ室内に溜まる潤滑油が減少することで、ブリーザプラグからの潤滑油の外部への漏出の抑制が図られている。
しかし、ハウジング内の空気が急速に膨張する高速走行などでは、ブリーザ室に侵入した潤滑油の排出としては油路を設けるだけでは不十分である場合が生じており、ブリーザ室に溜まった潤滑油をより確実にブリーザ室からハウジングの内部に戻すことによってブリーザ室に侵入した潤滑油のハウジング外への漏出を抑制する必要が生じていた。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両用動力伝達装置にブリーザプラグとブリーザ室とを設け、ハウジング内の圧力の上昇が生じた場合ブリーザプラグによってハウジング内部の空気を外部に逃がすことでハウジング内の潤滑油のハウジング外への噴出しを防止する車両用動力伝達装置において、潤滑油のハウジング外への漏出をより効果的に抑制することが可能な車両用動力伝達装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)駆動力源によって回転駆動される動力伝達軸と、前記動力伝達軸を内部空間に収容し、前記動力伝達軸を円錐ころ軸受を介して回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングに設けられるブリーザプラグを通して外部空間と連通し且つ前記内部空間と連通するブリーザ室と、を有する車両用動力伝達装置において、(b)前記ハウジングに前記ブリーザ室と前記円錐ころ軸受の小径側空間とを連通する油路が設けられていることを特徴とする。
第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両用動力伝達装置において、前記ハウジングは前記円錐ころ軸受の小径側にオイルシールを備えていることを特徴とする。
第1発明によれば、駆動力源によって回転駆動される動力伝達軸と、前記動力伝達軸を内部空間に収容し、前記動力伝達軸を円錐ころ軸受を介して回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングに設けられるブリーザプラグを通して外部空間と連通し且つ前記内部空間と連通するブリーザ室と、を有する車両用動力伝達装置において、前記ハウジングに前記ブリーザ室と前記円錐ころ軸受の小径側空間とを連通する油路が設けられている。これによって、前記円錐ころ軸受が回転させられると、前記円錐ころ軸受の大径側と小径側とに外径の差による周速差が生じる。この周速差により小径側の圧力が大径側の圧力より低くなる空気の圧力勾配が生じ前記油路を通じて潤滑油がブリーザ室からハウジング内に吸引されるように排出され、潤滑油の前記ブリーザ室からの漏出を効果的に抑制することが可能となる。
第2発明によれば、前記ハウジングは前記円錐ころ軸受の小径側にオイルシールを備えている。これによって、潤滑油の供給が不足し易い位置にある前記オイルシールに潤滑油を供給することが可能となり、前記オイルシールの潤滑性が向上されるとともに前記オイルシールの特性の劣化を抑制することが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が好適に適用された4輪駆動車両10の構成を概略的に説明する骨子図である。図1において、4輪駆動車両10は、エンジン12(本発明の駆動源に対応する。以降、エンジン12とする)の動力を前輪14L、14R(特に区別しない場合には、前輪14という)に伝達する動力伝達経路と、エンジン12の動力を後輪16L、16R(特に区別しない場合には、後輪16という)に伝達する動力伝達経路とを備えるFFベースの車両である。4輪駆動車両10は、自動変速機20、前輪用差動歯車装置28、トランスファ18(本発明の動力伝達装置に対応する。以降、トランスファ18とする)、プロペラシャフト22、および後輪用差動歯車装置30を含んで構成されている。なお、図1では図示されていないが、エンジン12と自動変速機20との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータが設けられている。
自動変速機20は、エンジン12とトランスファ18との間の動力伝達経路上に設けられている。自動変速機20は、例えば複数個の遊星歯車装置、および複数個の摩擦係合装置(クラッチ、ブレーキ)を備え、前記複数個の摩擦係合装置の掴み替えによって複数の変速段に変速される有段式の自動変速機である。なお、自動変速機20は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明を省略する。
前輪用差動歯車装置28は、ケース28cと、よく知られた傘歯歯車からなる差動機構28dとを含んで構成されており、前輪14の左右の車軸32L、32Rに適宜差回転を与えつつ回転を伝達する。前輪用差動歯車装置28のケース28cにはリングギヤ36aが締結されており、自動変速機20の出力回転部材であるドライブピニオン38aと噛み合い、自動変速機20から出力される動力がリングギヤ36aに入力される。また、前輪用差動歯車装置28のケース28cは、トランスファ18に動力を伝達するための円筒状の構造を有しており、その内周に内周嵌合歯28aが形成されている。この内周嵌合歯28aとトランスファ18内に備えられているスリーブ50(本発明の動力伝達軸に対応する。以降、スリーブ50とする)の外周に形成されている外周嵌合歯50aとはスプライン嵌合されている。なお、前輪用差動歯車装置28は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
前輪用差動歯車装置28と隣り合って設けられているトランスファ18は、スリーブ50に形成されている外周嵌合歯50aと、スリーブ50と一体に回転するリングギヤ36bと、リングギヤ36bと噛み合っているドリブンピニオン46とによって、動力をプロペラシャフト22に伝達する。
プロペラシャフト22に入力された動力は、ドライブピニオン38cを介して後輪用差動歯車装置30に入力される。後輪用差動歯車装置30は、前輪用差動歯車装置28と同様に、ケース30cと、よく知られた傘歯歯車からなる差動機構30dとを含んで構成されており、後輪16の左右の車軸34L、34Rに適宜差回転を与えつつ回転を伝達する。
図2は、車両10の後部側から見た断面図であり、一点鎖線で示されている前輪車軸32の回転軸線である第1回転軸線C1を通る上下の構造が示されている。トランスファ18のハウジングは、トランスファカバー40aとトランスファケース40bとからなり(本発明のハウジングに対応する。以降、トランスファカバー40aとトランスファケース40bとする)、それぞれの合わせ面42a、42bにおいて複数のボルト44によって締結されている。トランスファ18の内部には、スリーブ50が設置されており、第1軸受48aおよび第2軸受48bによって第1回転軸線C1回りに回転可能に支持されており、第1軸受48aおよび第2軸受48bには、円錐ころ軸受が用いられている。リングギヤ36bは、スリーブ50と一体に回転し、前輪用差動歯車装置28のケース28cの内周嵌合歯28aとスプライン嵌合されているスリーブ50の外周嵌合歯50aによって伝達されたエンジン12の動力はリングギヤ36bからプロペラシャフト22を介して後輪16に伝達される。スリーブ50の内部には、前輪車軸32が装着されており、その外形が2点鎖線で示されている。
トランスファ18には、公知のブリーザプラグ24が設置されており、トランスファ18内の圧力が上昇した場合、トランスファ18内の空気をブリーザプラグ24によって外部に放出することで潤滑油が外部に漏出することが抑制されるとともに、トランスファ18内の圧力が低下した場合、外部からの異物の混入を防ぎつつ空気を外部から取りいれることでトランスファ内の空間の圧力が外部の圧力に近づけられる。トランスファ18の内部空間は、トランスファ18のトランスファカバー40aおよびトランスファケース40b、スリーブ50、ブリーザプラグ24、およびオイルシール52a、52b等によって形成されている。ブリーザプラグ24の下部に備えられているブリーザ室26は、ブリーザプラグ24によって空気を外部に放出する際に、空気とともに運ばれる潤滑油を貯留する機能を持ち、一旦貯留された潤滑油は油路であるオイル逃し穴54(本発明の油路に対応する。以降、オイル逃し穴54とする)を経由してトランスファ18の内部に戻される構造となっている。潤滑油の経路、すなわちブリーザ室26からオイル逃し穴54を経由し、第1軸受48aを介してトランスファ18の内部のトランスファ中央空間55に戻る経路が点線で示されている。また、トランスファ18の内部は、左右に示されるオイルシール52aと52bによって油密に保たれている。
図3には、図2において細線で囲まれている矩形の領域が拡大して示されている。トランスファカバー40aの内部に設置されているオイル逃し穴54は、破線で示されており、オイル逃し穴54と第1軸受48aとを介してトランスファ18の内部のトランスファ中央空間55に戻る潤滑油の経路は点線で示されている。なお、第1軸受48aの下方に位置する転動体の回転によって潤滑油が誘導されトランスファ18内に戻る経路が下方に向かう点線によって示されている。円盤形状のスペーサ47には、複数のスペーサ開口部47aが設けられており、第1軸受48aとトランスファカバー40aとに挟まれて固定されている。スペーサ開口部47aは、オイル逃し穴54から第1軸受48aの小径側空間61bへ潤滑油が連通する開口となっており、スペーサ開口部47aを通過した潤滑油は、小径側空間61bから第1軸受48aを介してトランスファ18内部のトランスファ中央空間55の一部である大径側空間61aに移動する。なお、オイルシール52aとスペーサ47とによって形成される空間はオイル逃し穴54と連通しており、オイルシール52aには、オイル逃し穴54によって潤滑油が供給されている。
図4には、プロペラシャフト22に連結されている後輪側出力軸45およびプロペラシャフト22の共通の軸線である第2軸線C2と第1軸線C1とからなる断面、すなわち図2を第1軸線C1回りに90度回転させた断面図が示されている。後輪側出力軸45とスプライン嵌合されているドリブンピニオン46は、軸受48cによって第2軸線C2回りに回転可能に保持されている。ドリブンピニオン46は、リングギヤ36bと噛み合っており、前輪用差動歯車装置28のケース28cの回転によって、動力がプロペラシャフト22に入力される。後輪出力軸44には、オイルシール52cが備えられており、トランスファ18の内部が油密に保たれている。
図5には、スリーブ50を第1軸線C1回りに回転可能に保持する第1軸受48aが拡大した模式図として示されている。スリーブ50が回転可能に保持されている第1軸受48aおよび第2軸受48bには、円錐ころ軸受が用いられている。円錐ころ軸受の転動体には円錐台形のころ61が用いられており、ころ61は、外輪58と内輪60との間に保持されている。ころ61がころ回転軸線C4回りに回転すると、ころ61の大径側ところ61の小径側とに周速差が生じ、この周速差によってころ61の小径側に形成される小径側空間61bの圧力Pbが大径側空間61aの圧力Paより低くなる圧力勾配が生じる。図1に示されているオイル逃し穴54は、第1軸受48aの小径空間61bに連通されており、また、大径側空間61aは、トランスファ18の内部を経て図6に示す空気穴56を介してブリーザ室26と連通されている。このため、スリーブ50の回転によってころ61の回転が生じ、小径側の圧力Pbが大径側の圧力Paより低くなる圧力勾配が生じた場合、オイル通し穴54に潤滑油が残留していると、この潤滑油を第1軸受48aの小径側に潤滑油を吸引、誘導する力が生じる。これによって、ブリーザ室26内に残留している潤滑油がオイル逃し穴54を通過して、第1軸受48aの小径側空間61bに誘導され、ブリーザ室26に残留する潤滑油の排出が促進される。さらに第1軸受48aの小径側に誘導された潤滑油は、軸受を経由してトランスファ18の内部に戻ることとなり、円錐ころ軸受48aによって、図2において破線の矢印で示された方向の潤滑油の移動が生じる。図5においては、第1軸受48aの小径側空間61bから第1軸受48aの大径側空間61aへの潤滑油の移動が太い矢印で示されている。
図6は、トランスファカバー40aをトランスファカバー40aの合わせ面42a側から見た図である。トランスファカバー40aの中央には第1軸線C1が通っている。合わせ面42aには、ボルト44を締結するための10個の開口44a、ブリーザ室26とトランスファ中央空間55とを連通する空気穴56、およびオイル逃し穴54の開口部54aが形成されている。合わせ面42aにおける空気穴56および開口部54aを囲む2点鎖線は、図7のトランスファケース40bの合わせ面42bに形成されている開口部57に対応する位置を示している。オイル逃し穴54は、トランスファカバー40aの内周側にも軸受側開口部54bを有しており、この軸受側開口部54bによって、ブリーザ室26と第1軸受48aの小径側およびオイルシール52aとが連通されている。
図7は、トランスファケース40bをトランスファケース40bの合わせ面42b側から見た図である。トランスファケース40bの中央には第1軸線C1が通っている。合わせ面42bには、ボルト44を締結するための10個のボルト44用のねじ穴44bと開口部57とが形成されている。この開口部57はブリーザプラグ24の下部に設置されている図示されていないブリーザ室26に連通されており、ブリーザ室26とトランスファ18内の空気の圧力を均一にするための空気穴56と、ブリーザ室26内に残留している潤滑油をオイル逃し穴54に誘導するためのオイル逃し穴開口部54aとに対応する位置に設置されている。
本実施例によれば、エンジン12によって回転駆動されるスリーブ50と、スリーブ50を内部空間に収容し、スリーブ50を第1軸受48aと第2軸受48bを介して回転可能に支持するハウジング、すなわちトランスファカバー40aおよびトランスファケース40bと、トランスファケース40bに設けられるブリーザプラグ24を通して外部空間と連通し且つ前記内部空間と連通するブリーザ室26と、を有するトランスファ18において、トランスファカバー40aにブリーザ室26と第1軸受48aと第2軸受48bの小径側空間61bとを連通するオイル逃し穴54が設けられている。これによって、スリーブ50の回転によって第1軸受48aが回転させられると、第1軸受48aの大径側と小径側とに外径の差による周速差が生じる。この周速差により小径側の圧力Pbが大径側の圧力Paより低くなる空気の圧力勾配が生じ、この圧力勾配によって、オイル逃し穴54を通じて潤滑油がブリーザ室26からトランスファカバー40aおよびトランスファケース40b内に吸引されるように排出され、潤滑油のブリーザ室26からの漏出を効果的に抑制することが可能となる。
さらに本実施例によれば、ハウジングを構成するトランスファカバー40aとトランスファケース40bとは円錐ころ軸受である第1軸受48aの小径側にオイルシール52aを備えている。これによって、潤滑油の供給が不足し易い位置にあるオイルシール52aに潤滑油を供給することが可能となり、オイルシール52aの潤滑性が向上されるとともにオイルシール52aの特性の劣化を抑制することが可能となる。
前述の実施例において、ハウジングを構成するトランスファカバー40aにブリーザ室26と第1軸受48aの小径側空間61bとを連通するオイル逃し穴54を設けるものとしたが、特にこれに限らず、トランスファケース40bに、ブリーザ室26と第2軸受48bの小径側空間61bおよびオイルシール52bとを連通するオイル逃し穴54を形成するものとしても同様の効果が期待できる。また、オイル逃し穴54をブリーザ室26と第1軸受48aの小径側空間61bおよびオイルシール52aとを連通するとともに、ブリーザ室26と第2軸受48bの小径側空間61bおよびオイルシール52bとを連通しても同様の効果が期待できる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図8には、後輪車軸34の回転軸線である第3回転軸線C3とプロペラシャフト22に連結されているドライブピニオン38cの回転軸線である第2回転軸線C2とに平行な後輪用差動歯車装置30の断面が示されている。後輪用差動歯車装置30(本発明の車両用動力伝達装置に対応する。以降、後輪用差動歯車装置30とする)はハウジング40cに囲われ、オールシール70a、70bおよび図示されていないオイルシール等によって油密に保持されている。ドライブピニオン38cと噛み合うリングギヤ36cは、ボルト74によってケース30cと一体に締結されている。ケース30c(本発明の動力伝達軸に対応する。以降ケース30cとする。)軸受72aおよび軸受72bによって後輪車軸34の軸線である第3回転軸線C3の周方向に回転可能に保持されており、この回転にともなってピニオンシャフト66が回転される。ピニオンシャフト66には、ピニオンギヤ68が回転可能に保持され、後輪車軸34L、34Rに動力を伝達するサイドギヤ64L、64Rと噛み合っている。ケース30cの内側の車軸支持穴62には、ピニオンギヤ68に連結された左右の後輪車軸34L、34Rが挿入される。図8において、軸受72aは円錐ころ軸受であり、軸受72aの近傍にオイルシール70aがある。このため、ハウジング40c内の圧力を調整するブリーザプラグ24とブリーザ室40とを設置する場合、軸受72aのころの小径側とオイルシール70aとにブリーザ室26と連通するオイル逃し穴54を設けることによって、実施例1と同様の効果を得ることができる。
本実施例によれば、エンジン12によって回転駆動されるケース30cと、ケース30cを内部空間に収容し、ケース30cを円錐ころ軸受である軸受72aと軸受72bを介して回転可能に支持するハウジング40cと、ハウジング40cに設けられるブリーザプラグ24を通して外部空間と連通し且つ前記内部空間と連通するブリーザ室26と、を有する後輪用差動歯車装置30において、ハウジング40cにブリーザ室26と軸受72aの小径側空間とを連通するオイル逃し穴54が設けられている。これによって、軸受72aが回転させられると、軸受72aの大径側と小径側とに外径の差による周速差が生じる。この周速差により小径側の圧力Pbが大径側の圧力Paより低くなる空気の圧力勾配が生じオイル逃し穴54を通じて潤滑油がブリーザ室26からハウジング40c内に吸引されるように排出され、潤滑油の前記ブリーザ室からの漏出を効果的に抑制することが可能となる。
さらに本実施例によれば、ハウジング40cは円錐ころ軸受である軸受72aの小径側空間61bにオイルシール70aを備えている。これによって、潤滑油の供給が不足し易い位置にあるオイルシール70aに潤滑油を供給することが可能となり、オイルシール70aの潤滑性が向上されるとともにオイルシール70aの特性の劣化を抑制することが可能となる。
上記の実施例において、軸受72aの小径側空間61bとブリーザ室26とを連通する位置にオイル逃し穴54を設けるものとしたが、特にこれに限らず、ブリーザ室26と軸受72bの小径側空間61bとを連通する位置にオイル逃し穴54を設けることによっても同様の効果、すなわち潤滑油のブリーザ室26からの漏出を効果的に抑制することが可能となるとともに、オイルシール70bの特性の劣化を抑制することが可能となる。
また、オイル逃し穴54をブリーザ室26と軸受72aの小径側空間61bおよびオイルシール70aとを連通するとともに、ブリーザ室26と軸受72bの小径側空間61bおよびオイルシール70bとを連通しても同様の効果が期待できる。
前述の実施例において、トランスファ18と後輪用差動歯車装置30とにおいて、潤滑油の漏出とオイルシールの劣化とを抑制するものとしたが、特にこれに限らず、油密な構造を持ちブリーザプラグ24とブリーザ室26との設置が必要な他の装置においても適用することが可能である。円錐ころ軸受によって回転軸線の周方向に回転可能であれば、前述の実施例と同様にブリーザ室からの潤滑油の漏出が抑制される。また、オイルシールが円錐ころ軸受の近傍にあるのであれば、前記オイルシールへの潤滑油の供給が容易であり、前記オイルシールの潤滑性が向上されるとともに、前記オイルシールの特性の劣化を抑制することが可能となる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:エンジン(駆動力源)
18:トランスファ(車両用動力伝達装置)
24:ブリーザプラグ
26:ブリーザ室
30:後輪用差動歯車装置(車両用動力伝達装置)
30c:ケース(動力伝達軸)
40a、40b:トランスファカバー、トランスファケース(ハウジング)
48a、48b:第1軸受、第2軸受(円錐ころ軸受)
50:スリーブ(動力伝達軸)
52a、b:オイルシール
54:オイル逃し穴(油路)
61b:小径側空間
70a、80b:オイルシール
72a、b:軸受(円錐ころ軸受)
18:トランスファ(車両用動力伝達装置)
24:ブリーザプラグ
26:ブリーザ室
30:後輪用差動歯車装置(車両用動力伝達装置)
30c:ケース(動力伝達軸)
40a、40b:トランスファカバー、トランスファケース(ハウジング)
48a、48b:第1軸受、第2軸受(円錐ころ軸受)
50:スリーブ(動力伝達軸)
52a、b:オイルシール
54:オイル逃し穴(油路)
61b:小径側空間
70a、80b:オイルシール
72a、b:軸受(円錐ころ軸受)
Claims (2)
- 駆動力源によって回転駆動される動力伝達軸と、前記動力伝達軸を内部空間に収容し、前記動力伝達軸を円錐ころ軸受を介して回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングに設けられるブリーザプラグを通して外部空間と連通し且つ前記内部空間と連通するブリーザ室と、を有する車両用動力伝達装置において、
前記ハウジングに前記ブリーザ室と前記円錐ころ軸受の小径側空間とを連通する油路が設けられている
ことを特徴とする車両用動力伝達装置。 - 前記ハウジングは前記円錐ころ軸受の小径側にオイルシールを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置。
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