JP6662354B2

JP6662354B2 - 車両のトランスファ構造

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Publication number: JP6662354B2
Application number: JP2017143525A
Authority: JP
Inventors: 大川　裕三; 裕三大川; 慈仁野口; 渉原澤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: JP2019027441A; US20190032769A1; CN109296738A

Description

本発明は、四輪駆動車に搭載されるトランスファ構造に関する。

四輪駆動車として、車体前部にエンジンなどの駆動源と変速機とを軸心が車体前後方向に延びるように配置し、該変速機から出力される駆動力を車体後方に延びる後輪用出力軸および後輪用差動装置を介して主駆動輪としての後輪に伝達するとともに、補助駆動輪としての前輪に出力する駆動力を取り出すトランスファ装置を設け、該トランスファ装置によって取り出した駆動力を車体前方に延びる前輪用出力軸および前輪用差動装置を介して前輪に伝達し、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成したものが知られている。

従来、このようなトランスファ装置は、前記後輪用出力軸上に前輪用の駆動力を取り出すカップリングを配設し、該カップリングによって取り出した駆動力を、前記後輪用出力軸上に設けられた回転部材であるドライブスプロケットと、前記後輪用出力軸に平行に設けられた前輪用出力軸に設けられた回転部材であるドリブンスプロケットと、両スプロケットに巻きかけられたチェーンとでなるチェーン式動力伝達機構を介して前記前輪用出力軸に伝達し、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成されている。

また、動力伝達機構には、前記後輪出力軸上に設けられた一方側のギヤとしての駆動ギヤと、前記前輪用出力軸に設けられた他方側のギヤとしての被駆動ギヤとで構成されるギヤ式動力伝達機構もある。

そして、前記トランスファ装置の動力伝達機構の潤滑は、該動力伝達機構を収容する収容空間の下部に貯留された潤滑油を、前記動力伝達機構を構成するギヤやスプロケット等の駆動側動力伝達部材または被駆動側動力伝達部材のうち、低い方に位置する動力伝達部材から高い方に位置する動力伝達部材へ掻き上げることによって、掻き上げ給油が行われる。

しかし、この掻き上げ給油では、特に、車両が高速で走行する場合においては、前述の掻き上げる方の動力伝達部材の回転が高回転となるため、前記オイル貯留部に貯留されている潤滑油のオイルレベルによっては、前記掻き上げる方の動力伝達部材の掻き上げによる攪拌抵抗が大きくなり、燃費の悪化につながる場合がある。

これに対して、特許文献１に開示された、前記トランスファ装置の動力伝達機構は、前記動力伝達機構を構成するドリブンスプロケットおよびチェーンの下部に沿って設けられた仕切壁によって、前記スプロケットおよびチェーンを収容する収容空間が形成され、該収容空間のさらに下方に、前記動力伝達機構を潤滑する潤滑油を収容するオイル貯留部が設けられた構造である。そして、前記仕切壁の底部には、前記収容空間と前記オイル貯留部を連通する連通孔が設けられて、前記オイル貯留部に貯留された潤滑油が、前記連通孔から前記収容空間へ供給されるようになっている。

これにより、前記収容空間への潤滑油の供給は、前記連通孔から行われるので、車両が高速で走行する場合には、前記収容空間の潤滑油が掻き上げられる量が多いため、オイルレベルを下げることが可能となる。その結果、前記潤滑油の掻き上げによる攪拌抵抗を抑制できる。

実開昭６１−２０９５９号公報

ところが、前述のような高速走行時に適量であるオイルレベルの設定では、高速走行時に比べて低速となる低速走行時においては前記動力伝達機構の回転が低回転となるため、前記低い方に位置する動力伝達部材（掻き上げる側の動力伝達部材）による潤滑油の掻き上げ量が減少するため、前記高い方に位置する動力伝達部材側の所定の潤滑部の潤滑が不足する問題がある。

特に、前記ギヤ式動力伝達機構の前記駆動ギヤおよび被駆動ギヤが、強度および静粛性に優れたヘリカルギヤで形成される場合、前述の掻き上げ給油の際には、前記駆動ギヤおよび被駆動ギヤのうちの低い方に位置する下側ギヤ（掻き上げる側のギヤ）によって収容空間から掻き上げられる潤滑油は、該下側ギヤの歯面の傾きにともなって、前記下側ギヤの軸方向における一方側に飛散しやすく、これにより他方側が潤滑不足となる問題がある。

このような低速走行時の潤滑油の掻き上げ量の減少による潤滑不足や、前記動力伝達機構の潤滑における潤滑油の供給の偏りによる潤滑不足を解消するために、前記収容空間のオイルレベルを高くすることで、潤滑油の掻き上げ量を増やす方法が考えられるが、これは前述したように、前記掻き上げる側の動力伝達部材の攪拌抵抗が増加することとなる。

そこで、本発明は、車両の走行状態に応じたトランスファ装置の潤滑油の量の適正化として、トランスファ装置の収容空間の高速走行時のオイルレベルの低減および低速走行時の潤滑不足の改善と、ヘリカルギヤによるオイル供給量のアンバランスによる潤滑不足の改善とを図ることを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る車両のトランスファ構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、
駆動側動力伝達部材と、被駆動側動力伝達部材とのうちの高い位置に配置される第１回転部材と、該第１回転部材よりも低い位置に配置される第２回転部材とを有する動力伝達機構と、
前記第１回転部材と第２回転部材とを支持するケースと、
前記ケースに前記動力伝達機構を収容する収容空間とが備えられ、
前記収容空間の下部は、前記第２回転部材の下部が浸かるように潤滑油が貯留され、
前記第２回転部材により前記潤滑油が掻き上げられて、前記第１回転部材側に供給されるように構成された車両のトランスファ装置であって、
前記ケースには、前記収容空間とそれぞれ隣接させて潤滑油を貯留する第１潤滑油貯留空間および第２潤滑油貯留空間が設けられており、
前記収容空間と前記第１潤滑油貯留空間とを仕切る第１仕切壁と、
前記収容空間と前記第２潤滑油貯留空間とを仕切る第２仕切壁と、
前記第１仕切壁には、前記収容空間と第１潤滑油貯留空間との間の潤滑油の流通を制限した状態で連通させる連通手段が設けられ、
前記第２仕切壁には、前記収容空間と第２潤滑油貯留空間との間の潤滑油の流通を制限した状態で連通させる連通手段が設けられ、
前記第１仕切壁は、停車時のオイルレベルとして設定された所定のオイルレベルよりも低く、前記第２仕切壁は、前記所定のオイルレベルよりも高い高さで設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記第１潤滑油貯留空間は、前記第１回転部材の軸方向に直交する方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記第２潤滑油貯留空間は、前記第１回転部材の軸方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１仕切壁および第２仕切壁における連通手段は、連通孔にて構成されたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１回転部材および第２回転部材は、へリカルギヤであり、
前記第２回転部材の回転方向前方側に第１潤滑油貯留空間か配置されており、
前記第１仕切壁は、第２回転部材の歯面に沿って設けられ、
前記第１仕切壁には、前記第２回転部材の歯面の回転方向前方側に、前記第１潤滑油貯留空間の前記連通手段が設けられていることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、前記第１潤滑油貯留空間および前記第２潤滑油貯留空間は、前記収容空間に設けられた所定のオイルレベルよりも低い高さの第１仕切壁と、前記所定のオイルレベルよりも高い高さの第２仕切壁とによって形成されるとともに、それぞれ前記収容空間と潤滑油の流通が制限された連通手段によって連通状態が形成されている。例えば、所定のオイルレベルを停車時のオイルレベル（前記第２回転部材の停止時のオイルレベル）に設定した場合、前記第２回転部材の停止時には、前記第１潤滑油貯留空間、前記第２潤滑油貯留空間および前記収容空間の潤滑油は、前記第１および第２仕切壁に設けられた連通手段と、前記第１仕切壁よりも高い位置を流動することで同じオイルレベルとなる。

また、前記第２回転部材の低速回転時には、前記第２回転部材によって掻き上げられる潤滑油が少ないため、前記収容空間のオイルレベルの降下が小さい。そして、前記第１および第２潤滑油空間に貯留された潤滑油は、前記収容空間のオイルレベルの降下にともなって、前記第１および第２仕切壁に設けられた連通手段によって前記収容空間に流入するので、前記第１および第２潤滑油貯留空間に貯留された潤滑油のオイルレベルの変動も少ない。したがって、前記第１潤滑油貯留空間のオイルレベルが前記第１仕切壁よりも高いので、潤滑油は、前記連通手段に加え、前記第１仕切壁を乗り越えて前記収容空間に供給される。その結果、前記収容空間のオイルレベルは低速回転時の潤滑が不足しないレベルに保つことができる。

一方、前記第２回転部材の高速回転時には、前記第２回転部材によって掻き上げられる潤滑油量が多いため、前記収容空間のオイルレベルの降下が大きい。そして、前記第１および第２潤滑油貯留空間に貯留された潤滑油が、前記第１および第２仕切壁に設けられた連通手段によって前記収容空間に流入するので、前記第１および第２潤滑油貯留空間に貯留された潤滑油のオイルレベルが上昇する。そして、前記第１潤滑油貯留空間のオイルレベルが、前記第１仕切壁の高さに達すると、それ以上潤滑油を貯留できなくなるので、前記第２回転部材によって掻き上げられた潤滑油は前記第２潤滑油貯留空間に回収される。

その結果、前記収容空間への潤滑油の供給は、前記第１および第２仕切壁の流通を制限された連通手段によって供給されるので、前記収容空間のオイルレベルを降下させることができ、前記第２回転部材の高速回転時の攪拌抵抗を低減することができる。

さらに、前記第２回転部材の高速回転から低速回転への移行時には、前記第２回転部材によって掻き上げられる潤滑油量が少なくなるため、前記収容空間のオイルレベルは、前記連通手段から潤滑油が供給されることにより上昇する。そして、前記収容空間と前記第１潤滑油貯留空間のオイルレベルが第１仕切壁の高さに達すると、第１潤滑油貯留空間側に貯留される潤滑油が第１仕切壁を乗り越えて収容空間に流れ込むことになる。これにより、前記２つの連通手段と、前記仕切壁上との３方向から潤滑油が供給されるので、前記収容空間のオイルレベルが低速時に必要な潤滑油の量を確保することができる。

以上のように構成することで、低速回転時、高速回転時それぞれに適したオイルレベルを得ることができ、低速回転時の潤滑不足の改善と、高速回転時の攪拌抵抗の低減とを両立することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の第１の空間の配置を具体的に示したもので、前記第１の空間は、第１部材の軸方向に直交する方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられているので、トランスファ装置の車体前後方向の寸法を短くすることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１または請求項２に記載の第２の空間の配置を具体的に示したもので、第２の空間は、前記第１部材の軸方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられているので、トランスファ装置の車幅方向の寸法をコンパクトにすることができる。なお、前記請求項２に記載の発明の請求項３を適用すると、前記第１の空間と第２の空間とが、分散配置されることで、スペースの有効利用ができることになる。

また、請求項４の記載の発明によれば、前記請求項１に記載の連通手段を具体的に示したもので、前記第１仕切壁および第２仕切壁における連通手段は、連通孔にて構成されるので、簡素な構成で流通を制限した連通状態を実現させることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、前記第２ギヤは、へリカルギヤで形成されており、該第２ギヤの歯面の回転方向前方側に、前記第１の空間と前記収容空間を仕切る第１仕切壁の連通孔が設けられているので、前記第２ギヤのポンプ効果により、前記第１の空間から連通孔を介して供給される潤滑油を前記収容空間へ取り入れやすくなる。その結果、潤滑油の必要量の流量を確保する上で、前記連通孔を小さく設定することが可能となり、例えば、前記連通手段を設けることによる前記仕切壁の強度や剛性の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るトランスファ装置が搭載された四輪駆動車の動力伝達機構を示す概略図である。前記トランスファ装置を示す断面拡大図である。図４のＡ−Ａ矢視で示す位置の前記トランスファ装置の断面図である。図２におけるＤ−Ｄ矢視で示す前記トランスファ装置のトランスファケースのカバーを取り除いたときの正面図である。本発明の実施形態に係るトランスファ装置のケースを取り除いたときの斜視図である。トランスファ装置の収容空間と潤滑油貯留空間の作用の説明図である。

以下、本発明に係る車両のトランスファ装置の詳細を説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るトランスファ装置が搭載された四輪駆動車１は、フロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であり、車体前部に駆動源としてのエンジン２と変速機３とが軸心が車体前後方向に延びるように配置されている。

前記変速機３の車体後方には、トランスファ装置１０が設けられており、該トランスファ装置１０には、前記変速機から出力される駆動力を車体後方側に延びる後輪用出力軸１１と、該後輪用出力軸１１と平行に配置されて駆動力を前輪に出力する前輪用出力軸１２と、が設けられている。

前記後輪用出力軸１１上には、カップリング１３と、該カップリング１３の車体前方側に配置されるとともに前記カップリング１３から取り出された駆動力を前輪用出力軸１２に伝達する第１ギヤとしての駆動ギヤ２１と、前記カップリング１３と前記駆動ギヤ２１との間に配置されるダンパ装置１４とが設けられている。

また、前記前輪用出力軸１２上には、前記駆動ギヤ２１に噛み合う第２ギヤとしての被駆動ギヤ２２が設けられ、前記カップリング１３によって取り出された前輪用の駆動力は、前記駆動ギヤ２１と前記被駆動ギヤ２２を介して前記前輪用出力軸１２に伝達される。

なお、前記駆動ギヤ２１と、前記被駆動ギヤ２２とは、ヘリカルギヤで形成されるとともに、動力伝達機構２０を構成している。

前記前輪用出力軸１２は、自在継手３０を介して車体前方に延びる前輪用プロペラシャフト４０に連結されている。該前輪用プロペラシャフト４０は、自在継手５０を介して前輪用差動装置６０の入力軸６１に連結され、該入力軸６１は、左右の前輪にそれぞれ連結された車軸６２、６２に連結されている。

これにより、前記カップリング１３によって取り出された駆動力は、前記駆動ギヤ２１および前記被駆動ギヤ２２を介して前記前輪用出力軸１２に伝達され、該前輪用出力軸１２から前記前輪用プロペラシャフト４０および前記前輪用差動装置６０を介して前輪に伝達される。四輪駆動車１では、カップリング１３は、前輪と後輪とのトルク配分を前輪：後輪＝０：１００〜５０：５０の範囲で可変できるようになっている。なお、カップリング１３の作動は、図示しない制御ユニットによって制御される。

次に、図２を参照しながら、本発明の実施形態に係るトランスファ装置１０についてさらに詳細に説明する。

トランスファ装置１０のケース７０は、図２に示すように、本体７１と、該本体７１の変速機３側を覆うカバー７２とが図示しないボルトで締結されて形成されている。

前記トランスファケース７０内には、変速機３からの入力軸３ａに連結された後輪用出力軸１１と、該後輪用出力軸１１と平行に設けられた前輪用出力軸１２とが回転可能に支持されている。前記トランスファケース７０の本体７１とカバー７２との間には、前記動力伝達機構２０を形成する駆動ギヤ２１および被駆動ギヤ２２が収容される収容空間Ｚ１が形成されている。

なお、前記動力伝達機構２０の駆動ギヤ２１は、中空軸状で前記後輪用出力軸１１上に設けられ、前記被駆動ギヤ２２は、中空軸状で前記前輪用出力軸１２上に設けられ、前記駆動ギヤ２１と前記被駆動ギヤ２２とは互いに噛み合った状態で配置されている。

前記駆動ギヤ２１は、外周面に斜歯が形成された歯部２１ａと、該歯部２１ａの内周側から一体的に車体前方側および車体後方側にそれぞれ延びる円筒状の前方側円筒部２１ｂおよび後方側円筒部２１ｃとが備えられている。前記駆動ギヤ２１は、前記前方側円筒部２１ｂおよび前記後方側円筒部２１ｃの外周側に設けられた軸受８１、８２を介してトランスファケース７０に回転可能に支持されている。

前記軸受８１、８２のうち、車体前方側の軸受８１のアウタレース８１ａは、前記トランスファケース７０のカバー７２に設けられた円形の凹部でなる圧入部７３に圧入されている。一方、車体後方側の軸受８２のアウタレース８２ａは、トランスファケース７０の本体７１に設けられた円形の凹部でなる圧入部７４に圧入されている。

また、前記軸受８１の車体前方側の端部には、該軸受８１のアウタレース８１ａに接するとともに、前記カバー７２の圧入部７３の内周面から、前記トランスファ装置１０の後輪用出力軸１１の外周面に向かって延びるプレート部材８５が設けられて、前記軸受８１の軸方向の位置決めがされている。

前記被駆動ギヤ２２は、外周面に斜歯が形成された歯部２２ａと、該歯部２２ａの内周側、かつ、車体後方側の端部から内周側に延びる縦面部２２ｂと、該縦面部２２ｂの内周側の端部から車体前方側および車体後方側にそれぞれ延びる円筒状の前方側円筒部２２ｃおよび後方側円筒部２２ｄとが備えられている。前記被駆動ギヤ２２は、前記歯部２２ａの内周側および前記後方側円筒部２２ｄの外周側に設けられた軸受８３、８４を介してトランスファケース７０に回転可能に支持されている。

前記被駆動ギヤ２２の軸受８３、８４のうち、車体前方側の軸受８３は、前記被駆動ギヤ２２の径方向にみて前記駆動ギヤ２１と被駆動ギヤ２２の噛み合い部Ｘの下方に配置されているとともに、前記車体前方側の軸受８３のインナレース８３ａは、前記トランスファケース７０のカバー７２に設けられた円形の凹部でなる圧入部７５に圧入されている。一方、車体後方側の軸受８４のアウタレース８４ａは、前記トランスファケース７０の本体７１に設けられた円形の凹部でなる圧入部７６に圧入されている。

なお、前記該収容空間Ｚ１の下部は、前記動力伝達機構２０を潤滑するための潤滑油が、前記被駆動ギヤ２２の下部が浸かるように貯留されて、オイル貯留部としての機能を有している。

そして、前記被駆動ギヤ２２の前方側および後方側円筒部２２ｃ、２２ｄの内周面には、前輪用出力軸１２がスプライン嵌合されて連結されている。前輪用出力軸１２は、自在継手３０を介して前輪用プロペラシャフト４０に連結され、前輪用出力軸１２の車体前方側に、自在継手３０の外側継手部材３１が一体的に形成されている。

自在継手３０は、前輪用出力軸１２に一体的に形成された外側継手部材３１と、前輪用プロペラシャフト４０に結合された内側継手部材３２と、外側継手部材３１と内側継手部材３２との間に介装されて外側継手部材３１と内側継手部材３２との間で動力を伝達するボール３３と、外側継手部材３１の内周面と内側継手部材３２の外周面との間に配置されてボール３３を保持するケージ３４とを備え、前輪用出力軸１２と前輪用プロペラシャフト４０との間で動力を伝達することができるようになっている。

トランスファ装置１０にはまた、前記トランスファケース７０に、複数のシール部材７１ａ、７２ａ、７２ｂが配設され、該トランスファケース７０内の潤滑油が外部に漏洩することが防止されている。具体的には、前記トランスファケース７０のカバー７２と後輪用出力軸１１との間にシール部材７２ａが配設され、前記トランスファケース７０のカバー７２と前記被駆動ギヤ２２の前方側円筒部２２ｃとの間にシール部材７２ｂが配設され、前記トランスファケース７０の本体７１と後輪用出力軸１１上に設けられた前記ダンパ装置１４から延びる動力伝達部材１４ａとの間にシール部材７１ａが配設されている。

また、前記トランスファ装置１０には、前記動力伝達機構２０、および、前記軸受８１、８２、８３、８４等を潤滑するための潤滑油が貯留されている。

ここで、図３〜図５を参照しながら、前記潤滑油が貯留される潤滑油貯留空間について詳しく説明する。

図３は、図４におけるＡ−Ａ断面を示しており、図に示すように前記潤滑油は、前記トランスファケース７０の収容空間Ｚ１に加え、前記前輪用出力軸１２に直交する方向（図４のＢ矢視）にみて、前記収容空間Ｚ１とオーバラップする位置に設けられる第１潤滑油貯留空間Ｚ２と、前記前輪用出力軸１２の軸方向（図３のＣ矢視）にみて前記被駆動ギヤ２２とオーバラップする位置に設けられる第２潤滑油貯留空間Ｚ３とに貯留されている。

前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２は、前記トランスファケース７０の下部と、前記収容空間Ｚ１を第１仕切壁Ｗ１で仕切ることで形成されている。

具体的には、図３および図４に示すように、前記トランスファケース７０の下部には、前記トランスファケース７０の本体７１の下部で前記被駆動ギヤ２２の歯部２２ａに近接するとともに、該被駆動ギヤ２２の歯幅方向を覆う仕切壁７１ｃが設けられている。また、前記トランスファケース７０のカバー７２の下部には、図３および図５に示すように、前記本体７１の仕切壁７１ｃに対応する位置に、仕切壁７２ｃが設けられている。

そして、図３に示すように、前記本体７１およびカバー７２が連結される際に、前記仕切壁７１ｃの車体前方側の端面７１ｄと、前記仕切壁７２ｃの車体後方側の端面７２ｄとを対接させることで、前記収容空間Ｚ１と第１潤滑油貯留空間Ｚ２とを仕切る第１仕切壁Ｗ１（７１ｃ、７２ｃ）が形成されている。

また、前記本体７１の仕切壁７１ｃの端面７１ｄの下部には、切欠部７１ｅが設けられており、該切欠部７１ｅと前記カバー７２の仕切壁７２ｃの端面７２ｄとを対接させることで、前記収容空間Ｚ１と第１のオイル貯留部Ｚ２とを仕切る第１仕切壁Ｗ１（７１ｃ、７２ｃ）の連通孔７１ｅが形成されている。なお、該連通孔７１ｅによって前記収容空間Ｚ１と第１潤滑油貯留空間Ｚ２が流通が制限された連通状態となる。

前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３は、前記トランスファケース７０の本体７１の下部と、前記収容空間Ｚ１を第２仕切壁Ｗ２としてのオイルパス９１で仕切ることで形成されている。

具体的には、図４および図５に示すように、前記オイルパス９１は、ドーナツ状の円盤に切り欠き部が設けられた基本面部９２と、該基本面部９２の内周側から円筒状に、車体後方側に延びる円筒部９３と、前記基本面部９２の上端部から車体前方側に延びるガイド部９４とを有している。また、前記基本面部９２の上部には、扇形の切欠部９５が設けられており、前記基本面部９２の下部には、連通孔９６が設けられている。

前記オイルパス９１は、該オイルパス９１の基本面部９２は、前記トランスファケース７０の本体７１の内周部に設けられた取り付け部に、複数のボルト９２ａ…９２ａによって固定されている。

また、図２および図３に示すように、前記オイルパス９１は、該オイルパス９１の基本面部９２と、円筒部９３とによって、前記被駆動ギヤ２２の縦面部２２ｂの車体後方側の面と、後方側円筒部２２ｄとを覆うように配置されている。

また、前記オイルパス９１の基本面部９２の外周部にはシール部材９２ｂが配置されており、該シール部材９２ｂによって、前記オイルパス９１と、前記トランスファケース７０の本体７１の内周面とがシールされている。そして、前記オイルパス９１の基本面部９２は、該基本面部９２を挟んで車体前方側に設けられた収容空間Ｚ１と、前記基本面部７２と車体後方側のトランスファケース７０の本体７１の内周部とで囲まれた第２潤滑油貯留空間Ｚ３とを、仕切るように機能している。なお、前記オイルパス９１の連通孔９６によって、前記収容空間Ｚ１と、前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３とが流通が制限された連通状態で仕切られるようになっている。

図４に示すように、前記オイルパス９１の切欠部９５は、前記駆動ギヤ２１と前記被駆動ギヤ２２との噛み合い部Ｘに対応する位置に配置されている。

前記オイルパス９１の切欠部９５において、前記収容空間Ｚ１と前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３とが連通されている。したがって、前記潤滑油は、前記切欠部９５の下側の端部９５ａの高さまで貯留可能となっている。また、前記オイルパス９１の連通孔９６によって、前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３と、前記収容空間Ｚ１とが流通を制限された状態で仕切られるようになっている。

図４に示すように、前記第１仕切壁Ｗ１の高さは、前記第２仕切壁Ｗ２よりも低い位置に設けられている。これらの空間Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、連通孔７１ｅ、９６によって連通されているため、該空間Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３に貯留される潤滑油のオイルレベルは、停車時（前記被駆動ギヤ２２の停止時）においては同じオイルレベルＬとなる。

そして、前記第１仕切壁Ｗ１の上端Ｗ１１は、停車時において前記オイルレベルＬよりも低い位置に設定されており、潤滑油に浸かった状態となっている。一方、前記第２仕切壁Ｗ２を形成する前記切欠部９５の下側の端部９５ａは、停車時において前記オイルレベルＬよりも高い位置に設定されており、潤滑油の液面から前記切欠部９５の下側の端部９５ａが突出する状態となっている。

ところで、本実施形態における前記トランスファ装置１０の潤滑は、前記収容空間Ｚ１に貯留された潤滑油が、前記被駆動ギヤ２２の歯面によって掻き上げられるとともに飛散させて、前記駆動ギヤ２１側に供給されることになる。また、図５に示すように、本実施形態においては、前記被駆動ギヤ２２のヘリカルギヤの歯面２２ａ’の回転方向Ｒ１前方側となる方の側部２２ｅが、車体前方側となるように形成されている。

前記被駆動ギヤ２２の歯面２２ａ’の潤滑油は、静的な状態において前記被駆動ギヤ２２の歯面２２ａ’の傾斜に沿って矢印Ｒ２方向に流れようとするが、前記被駆動ギヤ２２は、矢印Ｒ１方向に回転しているので、前記潤滑油は、車体後方側には飛散しやすく、車体前方側には、飛散が少なくなっている。

上述のような潤滑油の供給の偏りを解消するために、前記動力伝達機構２０には、車体前方側に潤滑油を供給するために、前記オイルパス９１には潤滑油を前記車体前方側へ案内するためのガイド部９４が設けられている。

図４および図５に示すように、前記オイルパス９１のガイド部９４には、前記オイルパス９１の基本面部９２の上端部から前記被駆動ギヤ２２の外周面に沿ってその一部を覆うように延びる天井部９４ａと、該天井部９４ａの前記噛み合い部Ｘ側の端部から前記被駆動ギヤ２２の歯部２２ａ側に延びる縦壁部９４ｂとが設けられている。なお、前記縦壁部９４ｂは、前記被駆動ギヤ２２の斜歯の歯面の傾斜と同方向に傾斜させて形成されている。これにより、図５の破線で示すように、前記被駆動ギヤによって掻き上げられた潤滑油は、前記オイルパス９１のガイド部９４によって、車体前方側へも案内される。

また、図３に示すように、前記第１仕切壁Ｗ１の連通孔７１ｅは、前記被駆動ギヤの歯面に沿った位置に配置されており、前述のように該被駆動ギヤ２２のヘリカルギヤの歯面の回転方向前方側が車体前方側となるように形成されている。また、前記被駆動ギヤ２２によって掻き上げられる潤滑油がヘリカルギヤの歯面に沿って流れる方向である車体後方側となる。

図６を用いて、前記トランスファ装置１０の収容空間Ｚ１と、第１潤滑油貯留空間Ｚ２と、第２潤滑油貯留空間Ｚ３の潤滑油の流動について説明する。

このようにして構成されるトランスファ装置１０では、駆動時に駆動ギヤ２１に嵌合された被駆動ギヤ２２が回転するとともに、該被駆動ギヤ２２によって収容空間Ｚ１に貯留された潤滑油が掻き上げられて、前記駆動ギヤ２１側が潤滑される。

前述のように、前記被駆動ギヤ２２の停止時には、前記収容空間Ｚ１、前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２、および、前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３の潤滑油は、前記第１および第２仕切壁Ｗ１、Ｗ２に設けられた連通孔７１ｅ、９６と、前記第１仕切壁Ｗ１の上端Ｗ１１よりも高い位置を流動することで同じオイルレベルＬとなる（図４参照）。

また、前記被駆動ギヤ２２の低速回転時には、図６（ａ）に示すように、前記被駆動ギヤ２２によって掻き上げられる潤滑油が少ないため、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルの降下が小さい。そして、前記第１および第２潤滑油貯留空間Ｚ２、Ｚ３に貯留された潤滑油は、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルの下降にともなって、前記第１および第２仕切壁Ｗ１、Ｗ２に設けられた連通孔７１ｅ、９６によって前記収容空間Ｚ１に流入するので、前記第１および第２潤滑油貯留空間Ｚ２、Ｚ３に貯留された潤滑油のオイルレベルの変動も少ない。したがって、前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２のオイルレベルが前記第１仕切壁Ｗ１よりも高いので、潤滑油は、前記連通孔７１ｅ、９６に加え、前記第１仕切壁Ｗ１を乗り越えて前記収容空間Ｚ１に供給される。その結果、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルは低速回転時の潤滑が不足しないオイルレベルＬ１に保つことができる。

一方、前記第２回転部材の高速回転時には、図６（ｂ）に示すように、前記被駆動ギヤ２２によって掻き上げられる潤滑油量が多いため、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルの降下が大きい。そして、前記第１および第２潤滑油貯留空間Ｚ２、Ｚ３に貯留された潤滑油が、前記第１および第２仕切壁Ｗ１、Ｗ２に設けられた連通孔７１ｅ、９６によって前記収容空間Ｚ１に流入するので、前記第１および第２潤滑油貯留空間Ｚ２、Ｚ３に貯留された潤滑油のオイルレベルが上昇する。そして、前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２のオイルレベルが、前記第１仕切壁Ｗ１の高さＬ１１以下に下降すると、それ以上潤滑油を貯留できなくなるので、前記被駆動ギヤ２２によって掻き上げられた潤滑油は、前記第１仕切壁Ｗ１よりも高い位置に設定されている前記第２仕切壁Ｗ２で仕切られた前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３に回収される。

その結果、前記収容空間Ｚ１への潤滑油の供給は、前記第１および第２仕切壁Ｗ１、Ｗ２の連通孔７１ｅ、９６によってのみ供給されるので、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルＬ１２を降下させることができ、前記被駆動ギヤ２２の高速回転時の攪拌抵抗を低減することができる。

さらに、前記第２回転部材の高速回転から低速回転への移行時には、図６（ｃ）に示すように、前記被駆動ギヤ２２によって掻き上げられる潤滑油量が少なくなるため、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルは、前記連通孔７１ｅ、９６から潤滑油が供給されることにより上昇する。そして、前記収容空間Ｚ１と前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２のオイルレベルが第１仕切壁Ｗ１の上端Ｗ１１に達すると、前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２に貯留される潤滑油が前記第１仕切壁Ｗ１を乗り越えて前記収容空間Ｚ１に流れ込むことになる。これにより、前記２つの連通孔７１ｅ、９６と、前記第１仕切壁Ｗ１上との３方向から潤滑油が供給されるので、前記収容空間Ｚ１のオイルレベルが低速時に必要な潤滑油の量を確保することができるようになる。

なお、本実施形態においては、前記第１潤滑油貯留空間Ｚ２は、前記駆動ギヤ２１の軸方向に直交する方向にみて、前記収容空間Ｚ１に対してオーバラップする位置に設けられるとともに、前記第２潤滑油貯留空間Ｚ３は、前記駆動ギヤ２１の軸方向にみて、前記収容空間Ｚ１に対してオーバラップする位置に設けられているので、前記第１潤滑油空間Ｚ２と第２潤滑油空間Ｚ３とが、分散配置されることで、スペースの有効利用が可能となる。

また、前記収容空間と、前記第１潤滑油空間および第２潤滑油空間とを流通を制限した連通状態は、前記第１仕切壁Ｗ１および第２仕切壁Ｗ２に連通孔７１ｅ、９６を設ける簡素な構造で実現することができる。

前記被駆動ギヤ２２は、へリカルギヤで形成されており、該被駆動ギヤ２２の歯面の回転方向前方側に、前記第１の空間の連通孔が設けられているので、前記第２ギヤのポンプ効果により、前記第１の空間から連通孔を介して供給される潤滑油を前記収容空間へ取り入れやすくなる。その結果、前記連通孔を小さく設定することが可能となり、前記連通孔を設けることによる前記仕切壁の剛性の低下を抑制することができる。

なお、本発明における動力伝達機構は、ギヤを用いたものに限らず、巻き掛け動力伝達機構でも良く、その場合、動力伝達部材として、駆動ギヤおよび被駆動ギヤに代え、スプロケットやプーリが備えられる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、四輪駆動車に搭載されるトランスファ装置において、四輪駆動車に搭載される車両のトランスファ構造において、車両の走行状態に応じたトランスファ装置の潤滑油の量の適正化ができるので、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１０トランスファ装置
１１後輪用出力軸
１２前輪用出力軸
２０動力伝達機構
２１駆動ギヤ（第１回転部材）
２２被駆動ギヤ（第２回転部材）
７０トランスファケース（ケース）
７１ｅ、９６連通孔
Ｌ停車時のオイルレベル（所定のオイルレベル）
Ｗ１第１仕切壁
Ｗ２第２仕切壁
Ｚ１収容空間
Ｚ２第１潤滑油貯留空間
Ｚ３第２潤滑油貯留空間

Claims

駆動側動力伝達部材と、被駆動側動力伝達部材とのうちの高い位置に配置される第１回転部材と、該第１回転部材よりも低い位置に配置される第２回転部材とを有する動力伝達機構と、
前記第１回転部材と第２回転部材とを支持するケースと、
前記ケースに前記動力伝達機構を収容する収容空間とが備えられ、
前記収容空間の下部は、前記第２回転部材の下部が浸かるように潤滑油が貯留され、
前記第２回転部材により前記潤滑油が掻き上げられて、前記第１回転部材側に供給されるように構成された車両のトランスファ装置であって、
前記ケースには、前記収容空間とそれぞれ隣接させて潤滑油を貯留する第１潤滑油貯留空間および第２潤滑油貯留空間が設けられており、
前記収容空間と前記第１潤滑油貯留空間とを仕切る第１仕切壁と、
前記収容空間と前記第２潤滑油貯留空間とを仕切る第２仕切壁と、
前記第１仕切壁には、前記収容空間と第１潤滑油貯留空間との間の潤滑油の流通を制限した状態で連通させる連通手段が設けられ、
前記第２仕切壁には、前記収容空間と第２潤滑油貯留空間との間の潤滑油の流通を制限した状態で連通させる連通手段が設けられ、
前記第１仕切壁は、停車時のオイルレベルとして設定された所定のオイルレベルよりも低く、前記第２仕切壁は、前記所定のオイルレベルよりも高い高さで設けられていることを特徴とする車両のトランスファ構造。
前記第１潤滑油貯留空間は、前記第１回転部材の軸方向に直交する方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のトランスファ構造。
前記第２潤滑油貯留空間は、前記第１回転部材の軸方向にみて、前記収容空間に対してオーバラップする位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のトランスファ構造。
前記第１仕切壁および第２仕切壁における連通手段は、連通孔にて構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両のトランスファ構造。
前記第１回転部材および第２回転部材は、へリカルギヤであり、
前記第２回転部材の回転方向前方側に第１潤滑油貯留空間か配置されており、
前記第１仕切壁は、第２回転部材の歯面に沿って設けられ、
前記第１仕切壁には、前記第２回転部材の歯面の回転方向前方側に、前記第１潤滑油貯留空間の前記連通手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両のトランスファ構造。