JP2024088266A - トランスアクスルの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルの減少を抑制することができるトランスアクスルの潤滑装置を提供すること。
【解決手段】トランスアクスルの潤滑装置は、モータの動力を伝達するギアと、一端が前記ギアに接続されており、前記ギアの動力を出力する出力軸と、前記ギアを収容するケースと、前記ケース内に貯留されている第１オイルと、前記ケースと前記出力軸との間に配置されている第１シール部と、前記ケースと前記出力軸との間であって、前記第１シール部より前記ギアから離間した位置に配置されている第２シール部と、前記第１シール部、前記第２シール部、及び前記ケースに囲まれた空間内に貯留されている第２オイルと、を備える。
【選択図】図３

Description

本開示は、トランスアクスルの潤滑装置に関する。

車両のギア等の摺動部は、オイルにより潤滑及び冷却し、発熱による摩耗を抑制する必要がある。このオイルが揮発して減少すると、ギア等が摩耗してしまうため、オイルの減少を抑制する技術が求められている。

特許文献１には、潤滑必要部位に供給される潤滑油の量の低下を抑制可能な潤滑装置が開示されている。特許文献１のように、オイルが減少した部分に他の部分に貯留されているオイルを供給することが考えられる。

特開２００５－２４０７２号公報

しかしながら、特許文献１のようにオイルを供給するには、車両に予め余分にオイルを搭載する必要があり、車両の重量が重くなるため好ましくない。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、オイルの減少を抑制することができるトランスアクスルの潤滑装置を提供することを目的とする。

本開示に係るトランスアクスルの潤滑装置は、モータの動力を伝達するギアと、一端が前記ギアに接続されており、前記ギアの動力を出力する出力軸と、前記ギアを収容するケースと、前記ケース内に貯留されている第１オイルと、前記ケースと前記出力軸との間に配置されている第１シール部と、前記ケースと前記出力軸との間であって、前記第１シール部より前記ギアから離間した位置に配置されている第２シール部と、前記第１シール部、前記第２シール部、及び前記ケースに囲まれた空間内に貯留されている第２オイルと、を備える。

本開示によれば、オイルの減少を抑制することができるトランスアクスルの潤滑装置を実現することができる。

図１は、実施形態に係るＴＡユニットを備えるローバの側面図である。 図２は、ＴＡユニットの拡大図である。 図３は、ＴＡユニットの断面図である。 図４は、変形例１に係るＴＡユニットの断面図である。

本開示の実施形態に係るトランスアクスルの潤滑装置について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

〔ローバの概略構成〕
図１は、実施形態に係るＴＡユニットを備えるローバの側面図である。図１に示すローバ１は、複数のモータの動力をそれぞれタイヤに伝達する複数のＴＡ（トランスアスクル）ユニット２を備える。ローバ１は、例えば月面等の極高真空な環境下において活動可能とされている。ＴＡユニット２は、トランスアクスルの潤滑装置としての機能を備えている。そして、ローバ１は、複数のモータがそれぞれ駆動することより、図１の左右方向に走行可能である。

〔ＴＡユニットの構成〕
図２は、ＴＡユニットの拡大図である。図３は、ＴＡユニットの断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線断面に対応する。図３に示すように、ＴＡユニット２は、ギア３と、ケース４と、第１オイル５と、出力軸６と、第１シール部７と、第２シール部８と、第２オイル９と、ベローズ１０と、を備える。

ギア３は、モータの動力を伝達する。

ケース４は、ギア３を収容するとともに、第１オイル５を貯留する。

第１オイル５は、ケース４内に貯留されており、ギア３を潤滑及び冷却する。第１オイル５は、第２オイル９よりも低粘度のオイルであってもよい。また、第１オイル５には、ギア３等が摩耗しないように添加剤が加えられていてもよい。

出力軸６は、一端がギア３に接続されており、ギア３の動力をケース４の外部に出力する。

第１シール部７は、ケース４と出力軸６との間に配置されている。第１シール部７は、リップシールであるが、メカニカルシールであってもよい。リップシールは、例えばゴム系又は樹脂系の材料からなる。

第２シール部８は、ケース４と出力軸６との間であって、第１シール部７よりギア３から離間した位置に配置されている。第２シール部８は、メカニカルシールであってよいが、リップシールであってもよい。第２シール部８は、出力軸６とともに回転する回転環８１と、ケース４に固定されている固定環８２と、を有する。回転環８１と固定環８２との間には、摺動面８１ａが形成されている。

第２オイル９は、第１シール部７、第２シール部８、及びケース４に囲まれた空間内に貯留されている。第２オイル９は、ケース４と出力軸６との間の摺動部、及び摺動面８１ａを潤滑及び冷却する。第２オイル９は、第１オイル５よりも低蒸気圧のオイルであってもよい。また、第２オイル９は、真空において揮発しにくい宇宙用の特殊オイル、又はイオン液体であってもよい。

ベローズ１０は、固定環８２を回転環８１側に押圧する。

〔ＴＡユニットの機能〕
ＴＡユニット２では、第１オイル５は、ケース４と出力軸６との間の摺動部の一部しか油没させていないものの、第２オイル９がケース４と出力軸６との間の摺動部全体を油没させるため、第１オイル５や第１オイル５の添加剤がケース４と出力軸６との間から揮発して減少することが抑制されている。

また、月面等の極高真空や地球上の大気圧が低い高地では、オイルや添加剤が揮発しやすいため、第２オイル９を第１オイル５よりも低蒸気圧のオイルとすることにより、第２オイル９が揮発することを抑制することができる。さらに、第２オイル９を真空において揮発しにくい宇宙用の特殊オイル、又はイオン液体とすることにより、第２オイル９が揮発することを抑制することができる。

また、第２オイル９により、第１オイル５が揮発することを抑制すると、第１オイル５を第２オイル９よりも低粘度のオイルにすることができ、ギア３の駆動ロスを低減させることができる。

また、ＴＡユニット２を地上で用いる場合、第２オイル９を揮発性の低いオイルとし、第１オイル５が揮発することを抑制することにより、第１オイル５を通常では揮発性が高くて使用できない極低粘度のオイルとすることも可能となり、さらにギア３の駆動ロスを低減させることができる。

また、ＴＡユニット２では、第２シール部８がオイルや使用条件に適した設計が容易なメカニカルシールであるため、耐久性が高い。さらに、ＴＡユニット２では、第１シール部７がリップシールであるため、軽量でコンパクトな構造とすることができる。

また、ＴＡユニット２は、オイルが減少した場合、オイルポンプにより強制給油する構成ではないため、月面等の極低温環境において、凍結等により強制給油の機能が失われて走行不能となることがない。

これに対して、従来のＴＡユニットでは、オイルがケースと出力軸との間の摺動部の一部のみを油没させるため、ケースと出力軸との間の摺動部の油没していない部分からオイルが揮発し、オイルが減少してしまう。特に、月面等の極高真空では、揮発したオイルが真空に放出され、オイルが極めて減少しやすい。

また、従来のＴＡユニットにおいて、オイルによりケースと出力軸との間の摺動部全体を油没させることもできるが、ケース内に貯留するオイルの重量が増大する。月面で用いるローバでは、ロケット打上げ時の重量が増加すると好ましくないため、オイルの重量を増大させることは好ましくない。さらに、オイルによりケースと出力軸との間の摺動部全体を油没させると、ギアの大部分が油没することによりギアの駆動ロスが増大し、ローバの走行可能距離が短くなってしまう。

（変形例１）
図４は、変形例１に係るＴＡユニットの断面図である。図４に示すように、ＴＡユニット２Ａにおいて、第２シール部８Ａは、リップシールである。このように、第１シール部７及び第２シール部８Ａをリップシールとすることにより、ＴＡユニット２Ａをさらに軽量でコンパクトな構造としてもよい。

更なる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わし、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ローバ
２、２Ａ ＴＡユニット
３ ギア
４ ケース
５ 第１オイル
６ 出力軸
７ 第１シール部
８、８Ａ 第２シール部
９ 第２オイル
１０ ベローズ
８１ 回転環
８１ａ 摺動面
８２ 固定環

Claims (5)

1. モータの動力を伝達するギアと、
   一端が前記ギアに接続されており、前記ギアの動力を出力する出力軸と、
   前記ギアを収容するケースと、
   前記ケース内に貯留されている第１オイルと、
   前記ケースと前記出力軸との間に配置されている第１シール部と、
   前記ケースと前記出力軸との間であって、前記第１シール部より前記ギアから離間した位置に配置されている第２シール部と、
   前記第１シール部、前記第２シール部、及び前記ケースに囲まれた空間内に貯留されている第２オイルと、
   を備えるトランスアクスルの潤滑装置。
2. 前記第２オイルは、前記第１オイルよりも低蒸気圧のオイルである請求項１に記載のトランスアクスルの潤滑装置。
3. 前記第１オイルは、前記第２オイルよりも低粘度のオイルである請求項１に記載のトランスアクスルの潤滑装置。
4. 前記第２オイルは、真空において揮発しにくいオイルである請求項１に記載のトランスアクスルの潤滑装置。
5. 前記第１シール部は、リップシールであり、
   前記第２シール部は、メカニカルシールである請求項１に記載のトランスアクスルの潤滑装置。