JP2019152244A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤの掻き上げにより潤滑油が撹拌部に流入するのを抑制する駆動装置を提供する。【解決手段】バッフルプレート２７は、潤滑油が貯留される本体ケース１０に収容されるギヤ１６の側面に配置されており、かつ本体ケース１０を構成する少なくとも第１ケース１２および第２ケース１３の間を、ギヤ１６を含む領域である第１領域２８とギヤ１６を含まない領域である第２領域２９とに仕切る。バッフルプレート２７は、補強用リブ３３を有する。補強用リブ３３は、ギヤ１６と同軸上の回転軸の軸線８方向における一方に向けて突出して設けられかつ回転軸を挿通させるための開口部３４を有するボス部３１とボス部３１の根元３１ａから軸線８を中心とする径方向の外側に向けて延設されたフランジ部３２との間に延設されている。補強用リブ３３は、第１領域２８側と第２領域２９側との間を貫通させた貫通孔４５を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、潤滑油が貯留される本体ケースにバッフルプレートを備えた駆動装置に関するものである。

車両用の駆動装置として、トランスミッションとデファレンシャルギヤとを一体化したトランスアクスルが知られている。そのデファレンシャルギヤ（差動装置）の潤滑方式として、大径のリングギヤにより潤滑油を掻き上げて各部に飛翔させるいわゆる掻き上げ潤滑が知られている。そして、掻き上げ潤滑による潤滑油の流れを制御したり、潤滑油の撹拌抵抗低減などのために、デファレンシャルケース内にバッフルプレートを設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。バッフルプレートは、リングギヤによって撹拌される潤滑油が一時的に貯留される撹拌部と、リングギヤによって掻き上げられた潤滑油の一部を撹拌部に戻さないで一時的に貯留させておく貯留部とに仕切るプレートである。したがって、リングギヤによって巻き上げられた潤滑油の一部は、貯留部に戻ってここに留まるので、撹拌部における油面高さ（静止状態での油面高さ）が下がり、それに伴って撹拌抵抗を低減できる。

掻き上げ潤滑は、リングギヤなどの回転体に付着した潤滑油を回転体によって高い位置に運んで適宜の箇所に流下させ、また回転体と共に回転することによる遠心力によって潤滑油を適宜の箇所に飛散させて振り分けることにより行う潤滑である。したがって、潤滑のために特別な動力源を設ける必要がなく、広い範囲の潤滑が可能である。

特開２０１５−１７８８８７号公報

バッフルプレートは、リングギヤが固定されたデフケースを側面から覆うように取り付けられており、少なくともリングギヤの回転軸の軸線から下方の領域において外周縁がデファレンシャルケースの内壁に密着してデファレンシャルケースの内部を仕切っている。このため、バッフルプレートは、軸線から車両の高さ方向における上方の空間、つまり貯留部と撹拌部との上方の空間を仕切らずに、これらの上方の空間を連通している。このため、リングギヤにより掻き上げられた潤滑油は、貯留部と撹拌部との上方空間を介して撹拌部にも流れ込む。撹拌部に流れ込む量が多くなると、撹拌部における油面高さが上がり、それに伴って撹拌抵抗が増加してしまう。

本発明は、上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、ギヤの掻き上げにより潤滑油が撹拌部に流入するのを抑制することができる駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、本体ケースの内部に、ギヤと前記ギヤによって掻き上げられる潤滑油とが収容され、前記ギヤの側部に配置されて前記ギヤが収容されている第１領域と前記ギヤが収容されていない第２領域とに区画するとともに、前記第２領域における前記潤滑油の油面高さを前記第１領域における油面高さより高く維持するバッフルプレートを備えた駆動装置において、前記ギヤと同軸上の回転軸の軸線方向における一方に向けて突出して設けられかつ前記回転軸を挿通させるための開口部を有するボス部と前記ボス部の根元から前記軸線を中心とする径方向の外側に向けて延設されたフランジ部との間に延設された補強用リブが前記バッフルプレートに一体化して設けられており、前記補強用リブは、前記第１領域側と前記第２領域側との間を貫通させた貫通孔を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、ボス部を補強するための補強用リブに貫通孔を設け、貫通孔を介してバッフルプレートの内壁側である第１領域から外壁側である第２領域に向けて潤滑油が流れ込むようになる。このため、ギヤにより掻き上げられた潤滑油が第１領域に流入するのを抑制することができる。

本発明の一例であるデファレンシャルギヤの一例を示す断面図である。 バッフルプレートを示す斜視図である。 補強用リブを示す断面図である。 バッフルプレートの別の実施形態を示す正面図である。

以下に、本発明の一例である駆動装置について説明する。駆動装置は、車両に搭載されてエンジンなどの駆動力源の動力を駆動輪に伝達する装置であり、例えば変速機能および左右の駆動輪に対するトルクの分配機能ならびに左右の駆動輪の差動を行わせる差動機構（デファレンシャルギヤ）を一体化した装置として構成されていてよい。

図１は、本発明の一例であるデファレンシャルギヤの一例を示す断面図である。なお、図１は、ドライブシャフトの回転軸の軸線８から下半分は、車両の高さ方向における最下位の断面であるが、上半分は最上位からずれた位置での断面である。図１に示すようにデファレンシャルケース１０の内部は、収容室１１になっている。収容室１１は、少なくとも第１ケース１２および第２ケース１３を組み合わせることにより密閉状態に作られている。収容室１１には、保持ケース１４が、軸受１５により回転可能に支持された状態で収納されている。保持ケース１４には、入力ギヤとしてのリングギヤ１６が、例えばボルトにより固定されている。リングギヤ１６は、デファレンシャルギヤ９を構成するギヤにおける最も大径のギヤとなっている。リングギヤ１６には、例えば変速機の最終出力ギヤ（図示なし）からトルクが伝達される。デファレンシャルケース１０は、本発明の実施形態における本体ケースの一例である。リングギヤ１６は、本発明の実施形態におけるギヤの一例である。

保持ケース１４には、ピニオンシャフト１８が保持され、また、ピニオンシャフト１８には、ピニオンギヤ１９が回転自在に保持されている。また、保持ケース１４には、左右の第１ドライブシャフト２０および第２ドライブシャフト２１の端部がそれぞれ回転可能に保持されている。第１ドライブシャフト２０および第２ドライブシャフト２１には、一体的に回転するように左右の第１サイドギヤ２３および第２サイドギヤ２４が設けられている。第１サイドギヤ２３および第２サイドギヤ２４は、ピニオンギヤ１９に対して噛み合っている。以上のように構成されたデファレンシャルギヤ９の差動機能そのものについては周知なのでここでの詳しい説明を省略する。

第１ケース１２および第２ケース１３は、例えばアルミ合金を素材とした高圧鋳造品であってよい。第１ケース１２および第２ケース１３の開口端部には、抜き勾配が形成されているため、第１ケース１２および第２ケース１３の内面における合わせ面（接合部）２６は軸線８を中心とする径方向の外側に張り出している。リングギヤ１６は、収容室１１の車両高さ方向における下方で、外周に設けられた歯１６ａが合わせ面２６の内側に対向するように配置されている。リングギヤ１６は、回転することにより収容室１１内に貯留される潤滑油を回転方向の上方（接線方向）に向けて掻き上げる。掻き上げられた潤滑油は、収容室１１の上方に向けて飛翔して、収容室１１内に配置されたギヤ群や軸受け部などを潤滑する。

リングギヤ１６と第２ケース１３との間には、バッフルプレート２７が設けられている。バッフルプレート２７は、収容室１１における軸線８よりも下方の領域、つまり重力方向で下方の領域で潤滑油を貯留する部屋を第１領域２８と第２領域２９とに区画するプレートである。第１領域２８は、バッフルプレート２７を挟んで車幅方向における第１ケース１２側に設けられており、また、第２領域２９は、第２ケース１３側に設けられている。第１領域２８には、リングギヤ１６が配置されている。リングギヤ１６は、少なくとも歯１６ａを含む一部が第１領域２８に貯留された潤滑油に浸っている。バッフルプレート２７は、保持ケース１４およびリングギヤ１６に対して第２ケース１３側の側部で、かつ保持ケース１４における少なくとも軸線８に対して車両の高さ方向における下方の領域を覆うように配置されている。

バッフルプレート２７は、車両の高さ方向における下方の領域にある外周縁２７ａが第２ケース１３の内壁に、例えばシール部材を介して固定されている。このため、バッフルプレート２７は、収容室１１における前述した下方の領域で潤滑油を貯留する部屋を第１領域２８と第２領域２９とに仕切る。第１領域２８と第２領域２９とは、軸線８よりも上方の領域、つまりバッフルプレート２７の上方空間３０を通して互いに連通されている。第２領域２９は、リングギヤ１６の回転により掻き上げられて戻された潤滑油の一部を貯留する。

車両が走行中は、第１領域２８の第１油面Ｌ１の高さが車両高さ方向における最下位（重力方向における最下位）にある歯１６ａよりも所定分だけ高い位置になるように設定されている。また、第１領域２８の第１油面Ｌ１の高さは、リングギヤ１６による撹拌抵抗低減のために、第２領域２９の第２油面Ｌ２よりも低い高さに設定されている。つまり、車両が走行するとリングギヤ１６が回転し、リングギヤ１６が回転すると、第１領域２８内にある潤滑油がリングギヤ１６によって掻き上げられて、収容室１１に配置された各ギヤやその回転支持部などを潤滑する。掻き上げられた潤滑油の一部は、第１領域２８の上方空間３０を介して、第２領域２９へと落下する。このように、第１領域２８から第２領域２９へと潤滑油が移動して、第２領域２９の第２油面Ｌ２の高さが高くなる一方、第１領域２８の第１油面Ｌ１の高さが低くなる。第１領域２８の油面高さが低くなることにより、リングギヤ１６が回転する際の潤滑油抵抗が小さくなる。つまり、リングギヤ１６の引き摺り損失が低減される。

図２は、バッフルプレートを示す斜視図である。図２に示すように、バッフルプレート２７は、ボス部３１、フランジ部３２および補強用リブ３３を備えている。ボス部３１は、リングギヤ１６の側面に接近して配置されており、前述したように保持ケース１４（図１参照）を覆うように第２ドライブシャフト２１側に向けて突出して形成されている。ボス部３１は、第２ドライブシャフト２１を挿通させるための開口部３４を有する。開口部３４には、軸受１５が露呈している。第２ドライブシャフト２１は、本発明の実施形態における回転軸の一例である。

フランジ部３２は、ボス部３１の根元３１ａから軸線８を中心とする径方向の外側に向けて延設されている。補強用リブ３３は、ボス部３１とフランジ部３２との間に延設されており、開口部３４を有するボス部３１を補強する。補強用リブ３３は、少なくとも第１油面Ｌ１（図１参照）の高さよりも上方に設けられていてよい。バッフルプレート２７には、リングギヤ１６が高速回転すると、掻き上げられた潤滑油による衝撃力が第１領域２８側（リングギヤ１６側）に付与される。バッフルプレート２７は、ボス部３１が第２領域２９側（第２ケース１３側）に向けて突出した断面カップ状になっている。このため、第１領域２８側に潤滑油の衝撃力が付与されると、ボス部３１が第２領域２９側に向けて膨らむように変形し易い。特にボス部３１は、先細った先端側に開口部３４を有するため、開口部３４を設けていないものと比べて剛性が低い。補強用リブ３３は、バッフルプレート２７の第２領域２９側に設けられており、前述したような変形を防止または抑制する。

具体的には、ボス部３１は、開口部３４に向けて径が次第に細くなる形状になっており、少なくとも根元３１ａ側の最大外径である第１筒部４０と、第１筒部４０よりも径の小さい第２筒部４１とを有する。第１筒部４０と第２筒部４１との間は、これらを繋ぐ斜面４２になっている。補強用リブ３３は、斜面４２に沿って設けられている。斜面４２に設ける一例としては、車幅方向における第２ドライブシャフト２１側から見て軸線８から放射状に沿うように補強用リブ３３が設けられていてもよい。補強用リブ３３の形状としては、例えば断面三角状の添え板であってもよい。

バッフルプレート２７は、フランジ部３２に形成された複数の取付孔に挿通されるボルトなどの固定具３８によって第２ケース１３に固定される(図１参照)。補強用リブ３３は、バッフルプレート２７と一体的に設けられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。一例である図２に示す実施形態では、補強用リブ３３がバッフルプレート２７と一体的に作られている。

補強用リブ３３には、貫通孔４５が設けられている。貫通孔４５は、第１領域２８側と第２領域２９側との間が貫通するように設けられている。具体的には、貫通孔４５は、第１開口部４６（図１参照）、第２開口部４７および第３開口部４８を有する。第１開口部４６は、バッフルプレート２７における第１領域２８側の内壁に設けられている。第２開口部４７および第３開口部４８は、第２領域２９側で、かつ補強用リブ３３における軸線８を中心とする周方向の両側面に設けられている。第１開口部４６および第２開口部４７とは挿通されており、また、第１開口部４６と第３開口部４８とは挿通されている。第２開口部４７と第３開口部４８とは挿通されていてもよい。

図２において、リングギヤ１６は、車両が前進する際に矢印Ａ方向に向けて回転する。リングギヤ１６により掻き上げられた潤滑油の一部は、リングギヤ１６の接線方向、例えば矢印Ｂ方向に向けて飛翔される。リングギヤ１６が高速回転する場合には、掻き上げられた潤滑油の一部が収容室１１の上方空間３０に向けて飛翔される。上方空間３０に飛翔された潤滑油は、車両の高さ方向における下方に向けて落下する。上方空間３０は、第１領域２８と第２領域２９とが挿通された領域である。このため、例えば上方空間３０から落下してくる潤滑油は、第１領域２８側と第２領域２９側とに分かれる。補強用リブ３３の第１領域２８側に流れ込んだ潤滑油の一部（点線で示す矢印Ｃ方向および矢印Ｄ方向に流れ込む潤滑油）は、貫通孔４５を通して第２領域２９側に排出される。つまり、図３に拡大して示したように補強用リブ３３の第１領域２８側に入り込んだ潤滑油の一部は、第１開口部４６を介して第２開口部４７もしくは第３開口部４８から第２領域２９側に排出される。これにより、第１領域２８側に流れ込む潤滑油の一部は、貫通孔４５を介して第２領域２９側に排出することができる。

また、バッフルプレート２７における第２領域２９側に流れ込む潤滑油の一部、つまり補強用リブ３３に向かう潤滑油（矢印Ｅ方向に流れる潤滑油）は、補強用リブ３３の側面に当接して開口部３４に向けた方向に案内される。これにより、開口部３４に露呈する軸受１５への潤滑油の供給が向上する。つまり、補強用リブ３３の側面は、油流れの向きを決めるガイドの作用をする。このため、補強用リブ３３の取り付け方向を潤滑が必要な部位に向けた方向に設定することで、潤滑が必要な部位への潤滑油の供給を増やすことができる。

本実施形態において、リングギヤ１６が、例えばヘリカルギヤであってよい。リングギヤ１６がヘリカルギヤである場合には、車両が前進走行する際の回転方向において、歯のねじれ方向の向きが潤滑油を第２領域２９側に向けて飛翔させる向きになっていてもよい。この場合には、リングギヤ１６により掻き上げられた潤滑油の一部がリングギヤ１６とフランジ部３２との間に入り込むように飛翔される。リングギヤ１６とフランジ部３２との間に飛翔された潤滑油の一部は、補強用リブ３３に設けられた貫通孔４５により第２領域２９側へと導かれる。これにより、貫通孔４５を介して潤滑油を第２領域２９へと排出することができ、よって、リングギヤ１６の引き摺り損失をさらに低減することができる。

なお、上記実施形態では、貫通孔４５としては、補強用リブ３３の両側面に第２開口部４７と第３開口部４８とをそれぞれ設けているが、これに限らず、例えば一方の開口を省略し、他方の開口だけでもよい。また、第１開口部４６から第３開口部４８としては、１つの大きな開口に限らず、例えば複数の小さい開口で構成されたものでもよい。つまり、貫通孔４５としては、補強用リブ３３の補強作用を損なわないように形状、数および位置を決めればよく、例えば補強用リブ３３の上面（第２ケース１３に対向する面）に複数の開口などを設けた構成であってもよい。したがって、貫通孔４５としては、第１領域２８側と第２領域２９側との間が貫通する孔であればよい。

図４は、バッフルプレートの別の実施形態を示す正面図である。図４は、車幅方向における第２ドライブシャフト２１側から見た収容室１１の内部の一部を示す図である。例えばバッフルプレートには、複数の補強用リブが設けられていてよい。図４に示した実施形態では、バッフルプレート５０に２つの第１補強用リブ５１および第２補強用リブ５２が設けられている。第１補強用リブ５１は、図２で説明した補強用リブ３３と同じまたは同様なものであるのでここでの詳しい説明を省略する。

第２補強用リブ５２は、第１補強用リブ５１と同じまたは同様な形状になっており、軸線８を中心に第１補強用リブ５１を所定量だけ回転移動させた位置に設けられている。第２補強用リブ５２は、第１油面Ｌ１の高さよりも上方に設けられていてよい。このように軸線８を中心とする周方向に、かつ第１油面Ｌ１の高さよりも上方に設ける補強用リブ５１，５２の数を２つ以上に増やすことで、第２領域２９への排出性向上および軸受１５への潤滑油の供給の向上を図ることができる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば駆動装置としてはデファレンシャルギヤ９に限らない。また、潤滑油を掻き上げるギヤとしては、リングギヤ１６に限らない。

９…デファレンシャルギヤ、 １０…デファレンシャルケース、 １２…第１ケース、 １３…第２ケース、 １６…リングギヤ、 ２０…第１ドライブシャフト、 ２１…第２ドライブシャフト、 ２７，５０…バッフルプレート、 ２８…第１領域、 ２９…第２領域、 ３１…ボス部、 ３１ａ…根元、 ３２…フランジ部、 ３３，５１，５２…補強用リブ、 ３４…開口部、 ４５…貫通孔、 Ｌ１…第１油面、 Ｌ２…第２油面。

Claims (1)

1. 本体ケースの内部に、ギヤと前記ギヤによって掻き上げられる潤滑油とが収容され、前記ギヤの側部に配置されて前記ギヤが収容されている第１領域と前記ギヤが収容されていない第２領域とに区画するとともに、前記第２領域における前記潤滑油の油面高さを前記第１領域における油面高さより高く維持するバッフルプレートを備えた駆動装置において、
   前記ギヤと同軸上の回転軸の軸線方向における一方に向けて突出して設けられかつ前記回転軸を挿通させるための開口部を有するボス部と前記ボス部の根元から前記軸線を中心とする径方向の外側に向けて延設されたフランジ部との間に延設された補強用リブが前記バッフルプレートに一体化して設けられており、
   前記補強用リブは、前記第１領域側と前記第２領域側との間を貫通させた貫通孔を有する、
   ことを特徴とする駆動装置。

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