JP6770402B2 - 減速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

この発明は減速機の潤滑装置に関する。

クランクケース底部のオイル溜まりに滞留したオイルをオイルタンクに戻すスカベンジングポンプと、オイルタンク内に貯溜されたオイルを潤滑各部に供給するフィードポンプとを備えた、自動二輪車用のドライサンプ潤滑式内燃機関がある（特許文献１参照）。

特開平４−２９８６１８号公報

ところで、上記特許文献１の技術では、オイルタンク内部のオイルの液面を一定に保持するための油路がオイルタンクの底部に設けられ、オイルの液面が鉛直方向に低くなる構成となっている。このため、車両（自動二輪車）に加減速や旋回による加速度Ｇが作用した場合に、オイルの液面が傾斜してフィードポンプの吸入口が大気に露出することがある。この吸入口の露出によってフィードポンプが空気を吸引すると、潤滑各部への潤滑が途切れることになり、潤滑不良が生じてしまう。

そこで本発明は、例えば車両に加減速や旋回による加速度Ｇが作用したとしても、ギア機構の潤滑各部への潤滑が途切れることなく行われ得る装置を提供することを目的とする。

本発明では、回転入力を減速するギア機構と、前記ギア機構の一部と結合することで前記ギア機構の回転の停止を行うパーキング機構と、を備える。また、前記ギア機構及び前記パーキング機構を内部に収納し、かつ前記パーキング機構及び前記パーキング機構と結合する前記ギア機構の一部を鉛直方向の上方に収納し、前記ギア機構を循環するためのオイルを底部に貯留するギアケースを備える。また、前記パーキング機構の鉛直方向の下方のギアケース内部を内壁で仕切って構成され、上方端をギアケースの内部に開放するオイルタンクを備える。また、前記ギアケースの底部に貯溜されるオイルを吸引して前記オイルタンクに吐出するスカベンジングポンプと、前記オイルタンクに貯留されるオイルを吸引して前記ギア機構に供給するフィードポンプと、を備える。

本発明では、例えば車両に加減速や旋回による加速度Ｇが作用してオイルタンク内のオイルの液面が傾斜した場合にもフィードポンプの吸入口が空気に露出することがないので、ギア機構の潤滑各部への潤滑を途切れることなく行うことができる。

減速機の斜視図である。 本発明の第１実施形態の減速機の潤滑装置の概略構成図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 第１実施形態の急加速時の液面の状態を説明するための減速機の潤滑装置の概略構成図である。 第１実施形態の急減速時の液面の状態を説明するための減速機の潤滑装置の概略構成図である。 第１実施形態の他の例の減速機の潤滑装置の概略構成図である。 第２実施形態の減速機の潤滑装置の概略構成図である。 第３実施形態の減速機の潤滑装置の概略構成図である。 実施例１の減速機の潤滑装置の概略構成図である。 実施例２の減速機の潤滑装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
減速機の潤滑装置を説明する前に、電気自動車の駆動系の全体を概説する。図１は減速機３の斜視図で、ギアケース４の内部を透視した状態で示している。減速機３は電気自動車に用いられるものである。白抜き矢印は車両前方を示している。図１を参照して、ギアケース４の内部に収納されているギア機構１０及びパーキング機構２１の各部がどのように動くのかを説明する。図１はあくまでギア機構１０及びパーキング機構２１の機能を説明するための図であるので、図１に示すギア機構１０及びパーキング機構２１の配置と、図２，図３で後述する本実施形態のギア機構１０及びパーキング機構２１の配置とは必ずしも対応するものでない。

電気自動車を駆動するモータ１は、車両の前方において、モータ１の回転軸が車両の前後方向と直交する向きに配置されている（図３参照）。モータ１の回転は減速機３に伝達される。減速機３は、ギア機構１０、パーキング機構２１、これらを収納するギアケース４から主に構成される。

ギア機構１０は、インプットギア１１、セカンドギア１２、ファイナルギア１３の３つのギアセットで構成され、インプットギア１１セカンドとギア１２が、セカンドギア１２とファイナルギア１３が外歯で互いに噛み合っている。これら３つのギア１１〜１３の噛合部をオイルで潤滑する必要があるため、ギア機構１０の全体はギアケース４の内部に収納されている。

インプットギア１１はモータ１の出力軸と直結している。モータ１の回転速度が減速されるように、インプットギア１１とセカンドギア１２のギア比、セカンドギア１２とファイナルギア１３のギア比をそれぞれ定めている。この３つのギア１１〜１３の組み合わせであるギア機構１０によって、モータ１の回転方向とファイナルギア１３の回転方向を揃えつつ、モータ１の回転（回転入力）が所定の回転速度まで減速される。ファイナルギア１３に伝えられたモータからの回転は、図３にも示すようにディファレンシャルギア１４を介して、車両の左右に延びる一対のドライブシャフト１５，１５に伝えられる。ドライブシャフト１５，１５に伝えられた回転はドライブシャフト１５，１５の先にある駆動輪に伝達される。

パーキング機構２１は、ギア機構１０の一部と結合することでギア機構１０の回転の停止を行い、結合を解放することで回転の停止の解除を行うものである。ギア機構１０の回転の停止がロック、回転停止の解除がアンロックといわれる。パーキング機構２１は、回動可能なマニュアルシャフト２３及びマニュアルプレート２４、これらを初期位置に向けて付勢するディテントスプリング２５、スライド可能なパーキングロッド２６、揺動可能なパーキングポール２７、及びパーキングギア２８で構成されている。これら部材のうち２３〜２７の部材の全体は、実際にはカバーに収納されるのであるが、図１ではこのカバーを図示していない。

図示しないパーキングアクチュエータが作動することでギア機構１０のロック、アンロックが行われる。すなわち、パーキングアクチュエータとしてのモータが一方向に回転すると、パーキングアクチュエータと機械的に連結しているマニュアルシャフト２３及びマニュアルプレート２４が一方向に回転し、この回転運動がパーキングロッド２６のスライド運動に変換される。パーキングロッド２６が一方向にスライドすると、パーキングポール２７が支点を中心にして揺動し、パーキングポール２７の揺動先端にある爪（図示しない）がパーキングギア２８と噛み合う。パーキングギア２８はインプットギア１１と同軸に、かつインプットギア１１よりもモータ１の側に形成されているため、爪が一方向に揺動してパーキングギア２８と噛み合うことによって、インプットギア１１が回転できなくなる（ギア機構１０のロック）。一方、パーキングアクチュエータとしてのモータが他の方向に回転すると、爪が反対方向に揺動してパーキングギア２８から外れる。これによって、インプットギア１１が回転可能となる（ギア機構１０のアンロック）。

次に、図２は本発明の第１実施形態の減速機３の潤滑装置の概略構成図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。第１実施形態の減速機３も電気自動車に用いられるものである。図２において、左右方向が車両の前後方向、上下方向が鉛直方向である。図３においては、左右方向が車両の前後方向、上下方向が車両の左右方向である。ただし、車両に対するギアケース配置は図２，図３の場合に限定されるものでない。

図２にも示したように、ほぼ箱状のギアケース４の内部において、鉛直方向の上方（鉛直方向の上方を、単に「上方」ともいう。）側でかつ車両前方側の位置に、パーキング機構２１が設けられている。これは、パーキング機構２１の鉛直方向の下方（鉛直方向の下方を、単に「下方」ともいう。）にオイルタンク（後述する）を設けるスペースを確保するためである。

インプットギア１１、セカンドギア１２、ファイナルギア１３の３つのギアは、図２にも示したように、車両前後方向に全体としてへの字状に、つまりパーキング機構２１に隣接して車両後方側に配置されている。ファイナルギア１３が３つのギアのうち最大のギア半径を有している。図１では３つのギア１１〜１３の配置は逆への字状であったが、本実施形態の３つのギア１１〜１３はへの字状に設けている。特に、ファイナルギア１３に対する２つのギア１１，１２の鉛直方向の相対位置を図１と相違させ、２つのギア１１，１２をファイナルギア１３より相対的に上方に位置させている。これは、最大のギア半径を有するファイナルギア１３の下方にスペースを確保するのは困難であるため、ファイナルギア１３よりギア半径の小さい２つのギア１１，１２の下方にスペースを確保するためである。具体的には、インプットギア１１の下方のスペースにオイルタンク５５（後述する）が、セカンドギア１２の下方のスペースにオイルポンプ６２（後述する）がそれぞれ設けられる。なお、本実施形態は、ギアケース４をほぼ箱状とし、ギア機構１０が３つのギア１１〜１３で構成される場合であるが、この場合に限定されるものでない。

図１では、パーキング機構２１内部の各部材の動きを説明するため、パーキング機構２１のカバー２２を取り去った状態で示したが、実際にはパーキング機構２１のうちの２３〜２６の部材及び２７の部材の一部の全体は、図２にも示したようにカバー２２で被覆されている。このため、図１に示した２３〜２６の部材及び２７の部材の一部はカバー２２で被覆され、図２には見えていない。そして、揺動部材としてのパーキングポール２７の揺動先端側のみがカバー２２の外にはみ出しており、インプットギア１１と同軸で構成されるパーキングギア２８に向かって延びている。

図１と図２とでは、パーキングポール２７の揺動先端にある爪２７ａの揺動方向が相違している。すなわち、図１ではパーキングポール２７の揺動先端にある爪（図示しない）が下方から上方に揺動してパーキングギア２８と噛み合う構成である。一方、図２ではパーキングポール２７の揺動先端にある爪２７ａが上方から下方に揺動してパーキングギア２８と噛み合う構成となっている。このように、ロック時、アンロック時のパーキングポール２７の揺動方向を、図１の場合から変更することによって、ギアケース４の内部において上方にパーキング機構２１を設けることが可能になっている。

ギアケース４の内部において、パーキング機構２１及び２つのギア１１，１２の下方に確保したスペースには、ドライサンプ方式の潤滑システムが構成される。ドライサンプ方式の潤滑システムは、オイルパンに戻ったオイルをスカベンジングポンプで強制的に回収して専用のオイルタンクに貯めた後、オイルタンクに貯留されているオイルを、スカベンジングポンプとは別のフィードポンプによって潤滑各部に供給するものである。ドライサンプ方式の潤滑システムは、オイルタンク５５、スカベンジングポンプ６３、フィードポンプ７１で主に構成される。

パーキング機構２１及びインプットギア１１の下方に確保したスペースに、ギアケース４の内部空間を内壁で仕切ることによってオイルタンク５５を形成する。詳述すると、図２，図３に示したように、ギアケース４は、下方に位置する底壁４３、上方に位置する上方壁４４、車両前方に位置する前方壁４５、車両後方に位置する後方壁４６、車両の右方に位置する右側壁４７、車両の左方に位置する左側壁４８の６つの壁からなり、これら６つの壁で密閉空間としてのギアケース４が構成されている。

この場合に、図２に示したように底壁４３から立ち上がる立壁（内壁）４９をギアケース４と一体で設ける。立壁４９は、図３にも示したように左右の両側壁４７，４８と直交すると共に、左右の両側壁４７，４８にまで延びて、左右の両側壁４７，４８に接続されている。この立壁４９によって、ギアケース４内部においてパーキング機構２１及びインプットギア１１の下方に確保したスペースが、車両前方側と車両後方側の２つに仕切られる。

立壁４９は、図２にも示したように鉛直壁５０と曲壁５１とで構成される。鉛直壁５０は、底壁４３から上方へと立ち上がり、インプットシャフト１１に衝突する手前まで延びる壁である。曲壁５１は、鉛直壁５０の上端からインプットシャフト１１の下方の外周を車両前方側へと回り込むようにして立ち上がり、パーキング機構４１のケース２２の鉛直方向の下方端（以下「ケース下端」という。）２２ａの直ぐ近くまで延びる壁である。なお、立壁４９が鉛直壁５０と曲壁５１とで構成される場合に限定されるものでない。

このように、内壁としての立壁４９をギアケース４と一体で形成することで、１つの内壁（立壁４９）と３つの外壁（前方壁４５、右側壁４７、左側壁４８の３つ）によって、ギアケース４の内部空間が仕切られる。この車両前方側に仕切られた空間（スペース）がオイルタンク５５として形成される。内壁で仕切ったオイルタンク５５をギアケース４の内部に設けることで、オイルタンクをギアケース４とは別に単独で設ける場合と比較して、余計なカバーとかそういった部品を省略することができる。

図２にも示したように、オイルタンク５５の上方はギアケース４の内部に向かって開放されている。つまり、オイルタンク５５は上方に開放端（以下、「上方開放端」ともいう。）５６を有する。上方開放端５６の形状は、本実施形態では長方形であるが、長方形に限られるものでない。

後述するように、スカベンジポンプ６３の吐出流量がフィードポンプ７１の吐出流量より大きくなるように、２つのポンプ６３，７１のポンプ能力が設定されることから、オイルタンク５５の上方開放端５６までオイルが貯留されることとなる。つまり、図２にも示したように、オイルタンク５５内部のオイルの液面（以下、単に「液面」ともいう。）５７は上方開放端５６にまでほぼ到達している。そして、オイルタンク５５の上方解放端５６から溢れ出るオイルは、オイルタンク５５の壁を構成する立壁４９を伝ってギアケース４の底部と流れ、底壁４３の上部に貯まる。ギアケース４の内部においてパーキング機構２１を車両前方でかつ上方の角に配置し、かつオイルタンク５５の上方開放端５６をパーキング機構２１のケース下端２２ａの直ぐ下の位置まで延ばしているのは、オイルの液面５７をできるだけ上方へと高くしたいためである。このように、液面５７を上方に可能な限り高くすることで、オイルタンク５５に貯留されるオイル量を確保することができる。

ここで、オイルタンクに上方開放端５６を有させるのではなく、ギアケース４の内部に密閉空間でオイルタンクを形成することが考えられる。オイルタンクを密閉空間で形成するもの（これを「比較例１」とする。）では、スカベンジングポンプによりオイルを吸引し、吸引したオイルをオイルタンクの内部に吐出させたとき、オイルタンク５５の内部に吐出されるオイルに空気が混じることがある。このオイルに混じる空気は時間が経過すると、密閉空間のオイルタンクの方向の上部に貯まる。これが継続すると、上部に貯まった空気の圧力に押されてオイルタンク内のオイルの液面が下方へと低下していく。十分なオイルの量がオイルタンクの内部に入らなくなるわけである。すると、やがては液面がフィードポンプの吸入口まで到達し、フィードポンプに空気が吸い込まれることとなり、フィードポンプによる潤滑各部への循環が途切れてしまう。

一方、本実施形態のようにオイルタンク５５が上方開放端５６を有していれば、オイルに混じってオイルタンク５５の内部に入った空気は、オイルタンク５５の内部で上方へと移動し、やがては上方開放端５６からギアケース４内部の空間へと拡散してゆく。これによって、オイルタンク５５の鉛直方向の上部に貯まる空気の圧力によって液面５７が下方に押し下げられるという事態を回避できる。

次に、曲壁５１を車両前方へと延ばすことで、オイルタンク５５の上方開放端５６の車両方向長さが、曲壁５１を車両前方へと延ばさない場と比べて相対的に短いものとなっている。車両を加速したり減速したり旋回したりすることでオイルの液面は、車両が定常定速走行しているときの液面よりも鉛直方向に変動する。例えば、車両を急加速した場合のオイルタンク５５内部のオイルの液面５７の状態を図４に、車両を急減速した場合のオイルタンク５５内部のオイルの液面５７の状態を図５に示す。車両を急加速した場合には、図４に示したようにオイルタンク５５内部のオイルに加速度が作用し、液面５７が車両前後方向に傾く。すなわち、液面５７のうちの車両前方側が相対的に低下し、車両後方側が相対的に上昇する。一方、車両を急減速した場合には、図５に示したようにオイルタンク５５内部のオイルに減速度が作用し、液面５７が車両前後方向に傾く。すなわち、液面のうちの車両前方側が相対的に上昇し、車両後方側が相対的に低下する。このように車両前後方向に傾く液面５７が車両前方側にあるのに対して、フィードポンプ７１の吸入口（７３）は車両後方側で下方に設けられている。このため、車両に加速度や減速度や旋回による加速度Ｇが作用して、車両前方側で液面５７が車両前後左右方向に傾くことがあっても、液面５７は車両後方側で下方にあるフィードポンプ７１の吸入口（７３）から鉛直方向に遠い位置にあるために、傾いた液面５７がフィードポンプ７１の吸入口（７３）まで到達することはない。なお、フィードポンプ７１の吸入口（７３）については後述する。

ここで、上方開放端５６の車両方向長さが本実施形態に比較して相対的に長いもの（これを「比較例２」とする。）では、車両を加速したり減速したり旋回したりすることに伴う液面５７の車両前後左右方向の傾きの程度が本実施形態の場合より大きくなる。これによって、傾いた液面５７がフィードポンプ７１の吸入口（７３）まで到達することが考えられ、上記のようにフィードポンプ７１に空気が吸い込まれたのでは、潤滑各部への循環が途切れてしまう。一方、本実施形態によれば、上方開放端５６の車両方向長さが比較例２より相対的に短いものとなっているので、車両を加速したり減速したり旋回したりすることに伴う液面５７の車両前後左右方向の傾きの程度が比較例２の場合より小さくなる。車両前後左右方向の傾きの程度が小さくなる分だけ、液面５７がフィードポンプ７１の吸入口（７３）まで到達しづらくなり、フィードポンプ７１に空気が吸引される事態を回避することができる。

図２では、曲壁５１の上端は切り放し状態としているが、この場合に限られない。例えば図６に示したように、曲壁５１の上端から車両前方に向けて延びる水平壁５２を設けてもかまわない。ただし、水平壁５２の車両前方端は、前方壁４５から離して設け、上方開放端５６が生じるようにする。このように、水平壁５２を設けることで、上方開放端５６の車両方向長さが、図２の場合より短くなる。その短くなる分だけ、急加速や急減速や急旋回に伴う液面５７の車両前後左右方向の傾きの程度をさらに小さくすることができる。

潤滑のためにギア機構１０に供給されたオイルは、ギア機構１０を構成する３つのギア１１〜１３の噛合部を潤滑した後、ギアケース４の底部へと落下し、底壁４３の上部に貯まる。本実施形態では、底壁４３とこれに接続される四方の壁（４５，４６，４７，４８）がギア機構１０の潤滑各部を潤滑した後のオイルを一時的に貯留するオイルパンとして構成されている。図２にはオイルパンとしてのギアケース４の底部（底壁４３の上部）に潤滑後のオイルが溜まり、オイルの液面６８が構成されているところを示している。

図２に示したように、ギアケース４の内部おいて、オイルタンク５５の車両後方側の外側で、かつインプットギア１１の一部及びセカンドギア１２の下方に設けたスペースに、オイルポンプ６２を備える。図２ではオイルポンプ６２は一つに見えるが、実際にはオイルポンプ６２は一つでなく、図３に示したようにスカベンジングポンプ６３とフィードポンプ７１で構成されている。

スカベンジングポンプ６３は、ギアケース４の底部（底壁４３の上部）に十分な量のオイルが貯まっている場合にはオイルのみを吸引するが、ギアケース４の底部に十分な量でないオイルが貯まっている場合にはその十分な量でないオイルと、オイル周囲の空気とを同時に吸引し得るポンプである。一方、フィードポンプ７１は歯車ポンプ等の油圧ポンプである。スカベンジングポンプ６３とフィードポンプ７１は、図３にも示したようにギア機構１０の軸方向（車両の左右方向）に並べて設けられている。スカベンジングポンプ６３が車両の左側に、フィードポンプ７１が車両の右側に配されているが、２つのポンプ６３，７１を配置する位置はこの逆であってかまわない。

スカベンジポンプ６３の吐出流量がフィードポンプ７１の吐出流量より大きくなるように、２つのポンプ６３，７１のポンプ能力が設定される。これによって、ギアケース４の底部にオイルがある限り、吐出流量の差の分だけオイルタンク５５内部のオイルの量が増大し、オイルタンク５５内部のオイルの液面５７が上昇してゆく。やがて、液面５７がオイルタンク５５の上方開放端５６にまで到達し、上方解放端５６から溢れ出るオイルは、上記のようにオイルタンク５５の壁（立壁４９）を伝ってギアケース４の底部と流れ、底壁４３の上部に貯まる。このようにオイルを上方解放端５６まで到達させることで、オイルタンク５５内部のオイルの液面５７を高く一定に保持することができる。２つのポンプ６３，７１はいずれもモータで駆動される。駆動方式は電動に限らず、機械駆動でもかまわない。

スカベンジングポンプ６３のオイル吸入路６４は、ギアケースの底壁４３に向かって形成される。オイル吸入路６４の開口端（以下「吸入口」ともいう。）６５は底壁４３に接している。吸入口６５は底壁４３の近くにあってもかまわない。

スカベンジングポンプ６３のオイル吐出路６６、フィードポンプ７１のオイル吸入路７２、フィードポンプ７１のオイル吐出路７４は、図３にも示したようにギアケース４を構成する壁の内部に形成される。すなわち、スカベンジングポンプ６３のオイル吐出路６６は、スカベンジングポンプ６３に隣接するギアケース左側壁４８の内部に形成される。このオイル吐出路６６で、スカベンジングポンプ６３とオイルタンク５５の内部を連通する。つまり、オイル吐出路６６の開口端（以下「吐出口」ともいう。）６７はオイルタンク５５の内部に開口する。この場合、吐出口６７を開口する位置は、オイル吐出路６６を短くするためにも鉛直壁５０の近くが好ましい。また、オイル吐出路６６をギアケース左側壁４８の内部に形成するときにはギアケース左側壁４８の近くが好ましい。

フィードポンプ７１のオイル吸入路７２は、フィードポンプ７１に隣接するギアケース右側壁４７の内部に形成される。このオイル吸入路７２で、フィードポンプ７１とオイルタンク５５の内部を連通する。つまり、オイル吸入路７２の開口端（以下「吸入口」ともいう。）７３はオイルタンク５５の内部に開口する。この場合、吸入口７３を開口する位置も、オイル吸入路７２を短くするためにも鉛直壁５０の近くが好ましい。また、オイル吸入路７２をギアケース右側壁４７の内部に形成するときにはギアケース右側壁４７の近くが好ましい。

フィードポンプ７１のオイル吐出路７４は、フィードポンプ７１に隣接するギアケース右側壁４７に形成される。図示しないが、ギア１１〜１３の軸心にはオイルの供給路が、さらにこのオイル供給路から分岐して噛合部に向かうオイル供給路が形成されており、フィードポンプ７１のオイル吐出路７４は、このギア１１〜１３の軸心に設けられたオイル供給路に接続されている。このため、フィードポンプ７１より吐出されるオイルは、ギア１１〜１３の内部に設けられたオイル供給路からギア１１〜１３の噛合部に到達し、当該噛合部を潤滑する。

オイルタンク５５の内部にはリブ５８を備える。リブ５８は車両後方側のオイルタンク５５の内部を鉛直方向の上方側と鉛直方向の下方側との２つのスペース６０，６１に仕切るものである。すなわち、図２にも示したように、リブ５８は、鉛直壁５０からオイルタンク５５の内部を車両前方に向かってかつ水平方向に張り出すと共に、リブ５８の全体は鉛直方向の下方に凸の曲面状で、リブ５８の先端５８ａは上方に向かうように形成されている。

一方、リブ５８の先端５８ａは前方壁４５にまでは到達しておらず、オイルタンク５５の内部の車両前方側では鉛直方向の上方と鉛直方向の下方とが連通している。すなわち、オイルタンク５５内部のうち、車両前方側には上方と下方とが連通する部位５９を有している。

なお、本実施形態では、オイルタンク５５の内部においてリブ５８を鉛直壁５０から車両前方に向けて張り出して設けているが、この場合に限定されるものでない。本実施形態では、２つのポンプ６３，７１を、ギアケース４内部でオイルタンク５５より車両後方側の外に設ける関係上、スカベンジングポンプ６３のオイル吐出路６６、フィードポンプ７１のオイル吸入路７２の各長さをできるだけ短くするためにリブ５８を２つのポンプ６３，７１に近い側の壁（つまり鉛直壁５０）に設けている。スカベンジングポンプ６３のオイル吐出路６６、フィードポンプ７１のオイル吸入路７２の各長さを短くすることにこだわらないのであれば、オイルタンク５５の壁を構成する残り３つの壁（４５，４７，４８）のいずれかにリブ５８を設けてもかまわない。

スカベンジングポンプ６３は、ギアケース４の底部（底壁４３の上部）に貯まったオイルが十分無ければ、ギアケース４の底部に貯まったオイルの他にも、オイル周辺の空気を吸入する。スカベンジングポンプ６３がオイルと空気を吸入することで空気混じりのオイルがオイルタンク５５の内部に入る。これによって、スカベンジングポンプ６３の吐出口６７の付近には空気（気泡）混じりのオイルが貯まる。このとき、空気混じりのオイルの近くにフィードポンプ７１の吸入口７３があると、空気混じりのオイルがフィードポンプ７１の吸入口７３から吸い込まれる。空気混じりのオイルがフィードポンプ７１に吸い込まれたのでは、フィードポンプ７１のオイル吐出流量が減少してしまう。フィードポンプ７１に吸い込まれる空気の量が多いと潤滑各部への潤滑が途切れてしまう。

そこで、スカベンジングポンプ６３により吸い込まれてオイルタンク５５の内部に存在する空気混じりのオイルがフィードポンプ７１の吸入口７３から吸い込まれないように、リブ５８の鉛直方向の上方側のスペース（以下「上方側スペース」ともいう。）６０にスカベンジングポンプ６３の吐出口６７を、リブ５８の鉛直方向の下方側のスペース（以下「下方側スペース」ともいう。）６１にフィードポンプ７１の吸入口７３を設ける。このように、スカベンジングポンプ６３の吐出口６７とフィードポンプ７１の吸入口７３とをリブ５８によって仕切った上下２つのスペース６０，６１に振り分けることで、スカベンジングポンプ６３からの空気混じりのオイルは、上方側スペース６０にだけ貯めることが可能となる。空気混じりのオイルがリブ５８の先端５８ａを回り込んで下方側スペース６１に向かうことはないので、空気混じりのオイルがフィードポンプ７１の吸入口７３から吸い込まれることがなくなる。これによって、フィードポンプ７１の吐出流量が減ってしまったり、ギア機構１０の潤滑各部への潤滑が途切れてしまったりすることを回避できる。

このように、リブ５８とこれに接続される四方の壁とは、スカベンジングポンプ６３によって吐出された空気混じりのオイルを、上方側スペース６０に一時的に貯留する機能を有している。このため、図３にも示したように、リブ５８の車両右方側端５８ｂを右側壁４７に当接するまで、かつリブ５８の車両左方側端５８ｃを左側壁４８に当接するまで延ばして、かつリブ５８の先端５８ａを上方に曲げて形成することで、空気混じりのオイルが上方側スペース６０にとどまるだけで、下方側スペース６１へと移動することがないようにしている。

上方側スペース６０にスカベンジングポンプ６３によって吐出された空気混じりのオイルが貯まっても、時間が経過すれば、空気（気泡）は、やがて上方に向けて上昇して液面５７に到達し、ギアケース４の内部の空間（外気）へと逃げる。

なお、ギア機構１０の潤滑各部を潤滑した後にギアケース４の底部へと落下してくるオイルには、コンタミが混じることがある。スカベンジングポンプ６３の吸入口６５にコンタミを除去するためのフィルタを設けている。よって、オイルタンク５５の内部にコンタミが混入することはない。

ここで、ギア機構１０を潤滑するために、ドライサンプ方式の潤滑システムを採用した背景を説明する。電気自動車駆動用のモータ１及び減速機３をオイルで潤滑するシステムを本出願人が現在開発している。この潤滑システムを任意の車高の車両に適用したいという要望がある。この要望を満たすには、潤滑システムを構成する部品全体（つまりユニット）の高さ（鉛直方向の高さ）を抑えたものとしなければならない。仮に、鉛直方向に深いオイルパンを設けることができるのであれば、オイルパンとフィードポンプからなる通常の潤滑システム（ウェットサンプ方式）でかまわない。しかしながら、限られた高さの中にユニットを配置しようとすると、通常の潤滑システムを構成することができず、どうしてもドライサンプ方式の潤滑システムが必要となったものである。

さらに述べると、ギアケース４の内部には回転体があるので、ユニットの高さを抑えつつオイルの液面は回転体と干渉しないように、つまり、下方にあってオイル量の少ない浅い状態となるようにしたい。しかしながら、オイル量の少ない浅い状態でフィードポンプを使用しようとすると、車両の加減速に伴い少ないオイルの液面が車両前後左右方向に傾斜したときに、フィードポンプの吸入口が空気に露出することがある。吸入口が空気に露出した状態ではフィードポンプが空気を吸引するため潤滑各部への潤滑が途切れてしまう。こうした事態を回避するために、フィードポンプ７１と別にスカベンジングポンプ６３を設ける。スカベンジングポンプ６３は、オイルのほか空気を吸引しても大丈夫なポンプである。このスカベンジングポンプ６３でオイルタンク５５に常にオイルを満たす。オイルタンク５５に満たされたオイルをフィードポンプ７１で吸引することで、潤滑各部への潤滑が途切れることがないようにすることができる。ドライサンプ方式の潤滑システムは、こうした考え方に基づいている。

ここで、本実施形態の作用効果をまとめる。

本実施形態では、回転入力を減速するギア機構１０と、インプットギア１１（ギア機構の一部）と連携することでギア機構１０全体の回転の停止を行うパーキング機構２１とを備える。また、ギア機構１０及びパーキング機構２１を内部に収納し、かつパーキング機構２１及びインプットギア１１を鉛直方向の上方に収納し、ギア機構１０の潤滑各部を循環するためのオイルを底部に貯留するギアケース４を備える。また、パーキング機構２１の鉛直方向の下方のギアケース４内部を立壁４９（内壁）で仕切って構成され、上方開放端５６（上方端）をギアケース４の内部に開放するオイルタンク５５を備える。また、ギアケース４の底部（底壁４３の上部）に貯溜されるオイルを吸引してオイルタンク５５に吐出するスカベンジングポンプ６３と、オイルタンク５５に貯留されるオイルを吸引してギア機構１０の潤滑各部に供給するフィードポンプ７１と、を備える。本実施形態では、パーキング機構２１をギアケース４内部の上方に収納し、パーキング機構２１の下方のギアケース４の内部にオイルタンク５５を配置することで、オイルタンク５５内部のオイルの液面５７を上方に向けて高くすることが可能となった。これによって、車両に加減速や旋回による加速度Ｇが作用してオイルタンク５５内部のオイルの液面５７が車両の前後左右方向に傾斜した場合にもフィードポンプ７１の吸入口７３が空気に露出することがないので、ギア機構１０の潤滑各部への潤滑を途切れることなく行うことができる。また、本実施形態では、オイルタンク５５の上方端５６をギアケース４の内部に開放するので、オイルタンク５５に吐出された空気がオイルタンク５５の上方に溜まってゆくことを避けることができる。

本実施形態では、オイルタンク５５の内部を、車両前方側に鉛直方向の上方と鉛直方向の下方とが連通する部位５９を残して、上方側スペース６０と下方側スペース６１の２つに仕切るリブ５８を備える。そして、上方側スペース６０にスカベンジングポンプ６３の吐出口６７を、下方側スペース６１にフィードポンプ７１の吸入口７３を設けている。スカベンジングポンプ６３から吐出される空気混じりのオイルが、オイルタンク５５の内部に入った後に、下方側スペース６１へと移動しようとしても、リブ５８によって阻止されるので、空気混じりのオイルがフィードポンプ７１の吸入口７３から吸い込まれることがなくなる。これによって、フィードポンプ７１の吐出流量が減ってしまったり、ギア機構１０の潤滑各部への潤滑が途切れてしまったりすることを回避できる。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態の電気自動車に用いられる減速機３の潤滑装置の概略構成図である。

第２実施形態は、ユニットの鉛直方向の高さ及びパーキング機構２１の鉛直方向の高さ位置が同じであっても、オイルタンク５５の高さ、つまり、オイルタンク５５の上方開放端５６を、さらに上方に向けて高くするものである。オイルタンク５５内部のオイルの液面５７が車両の加減速や旋回によって車両の前後左右方向に傾くことで、フィードポンプ７１の吸入口７３が空気に露出してしまうことがある。フィードポンプ７１の吸入口７３が空気に露出することがないようにするためには、オイルタンク５５を、上方に向けて極力高くしてやることである。言い換えると、フィードポンプ７１の吸入口７３から液面５７までの鉛直方向の長さを大きく（長く）してやる必要がある。

そこで第２実施形態では、図７に示したようにオイルタンク５５の上方開放端５６の鉛直方向の位置が、パーキング機構２１のケース下端２２ａより上方にあり、上方開放端５６より下方にあるパーキング機構２１の一部が、オイルタンク５５の内部に収納されるようにする。すなわち、曲壁５１を、インプットシャフト１１の外周に沿ってさらに上方へと延ばし、曲壁５１の上方端５１ａがパーキング機構２１のケース下端２２ａよりも上方にくるようにする。このとき、パーキング機構２１の鉛直方向の下部２１ａがオイルタンク５５の内部に収納される。すると、オイルタンク５５内部のオイルの液面５７は、上方へと上昇していく途中でパーキング機構２１のケース下端２２ａに到達する。この後には、パーキング装置２１の下部２１ａがオイル中に浸されることになるが、液面５７はさらに上昇してオイルタンク５５の上方開放端５６に到達する。上方解放端５６に到達した後、オイルはオイルタンク５５の外に溢れ出て流れ落ちる。言い換えると、オイルタンク５５の上部では、パーキング機構２１の下部２１ａがオイルを押しのける。オイルタンク５５の内部に同じ量のオイル量が貯留されていても、パーキング装置２１の下部２１ａがオイルを押しのける分だけ液面５７が上方へと高くなるのである。

パーキング機構２１のなかで、特に爪２７ａを有するパーキングポール２７は、ギア機構１０のロック時にインプットシャフト１１と同軸のパーキングギア２８と結合しなくてはいけないので、パーキング機構２１の全体をオイルタンク５５内部のオイル中に浸すこことはできない。詳述すると、パーキング機構２１において、インプットシャフト１１と同軸のパーキングギア２８と噛み合う機構を構成するパーキングポール２７が、パーキングギア２８の回転運動を止めるための可動部になる。当該可動部までがオイルに浸された状態では、ロック指示を受けて当該可動部が動く際に、当該可動部がオイルを押しのけて動かなければならず、オイルの抵抗がフリクションになってしまう。従って、当該可動部がオイルタンク５５内部のオイルに浸されることなくギアケース４内部の外気に露出さえしていれば、当該可動部を駆動するためのリンク機構（図１の２３〜２６）はオイルタンク５５内部のオイルに浸されていても問題ない。

このように、パーキング機構２１のうち、パーキングギア２８の回転運動を止めるための可動部を除く部材（部位）がオイルタンク５５内部に収納されることで、オイルタンク５５内部に収納されたパーキング機構２１の一部がオイルを押しのける分だけオイルタンク５５内部のオイルの液面５７を上方へと高くすることができる。

第２実施形態では、オイルタンク５５の上方開放端５６（上方端）は、パーキング機構２１の下端（２２ａ）より上方にあり、オイルタンク５５の上方開放端５６より下方にあるパーキング機構２１の一部（２１ａ）は、オイルタンク５５の内部に収納されている。同じユニットの高さにおいて、パーキング機構２１が鉛直方向の同じ位置にあるとしたとき、第２実施形態では、オイルタンク５５の上方開放端５６がパーキング機構２１のケース下端２２ａより上方にある分だけ、オイルタンク５５の上方開放端５６の高さを上方へと高くすることができる。この場合に、上方開放端５６にまでオイルの液面５７が到達していれば、パーキング機構２１の一部がオイルタンク５５内部のオイルに浸される分だけ液面５７はフィードポンプ７１の吸入口７３から上方により遠いものとなる。これによって、車両に加減速や旋回による加速度Ｇが作用してオイルタンク５５内部のオイルの液面５７が傾斜した場合にもフィードポンプ７１の吸入口７３が空気に露出することをさらに防止できる。

また、オイルの液面５７が上方開放端５６まで到達している場合において、オイルの液面５７が鉛直方向の同じ位置にあるとしたとき、第２実施形態では、パーキング機構２１の一部（２１ａ）がオイルタンク５５の内部に収納される分だけ、パーキング機構２１を、パーキング機構２１の一部（２１ａ）がオイルタンク５５の内部に収納されない場合よりも下方の位置にレイアウトできる。これによって、ユニットの高さが低減されることから、ドライサンプ方式の潤滑システムを構成するユニットの高さを抑えたものとすることができる。

（第３実施形態）
図８は第３実施形態の減速機３の潤滑装置の概略構成図で、第１実施形態の図２と置き換わるものである。

第１実施形態では、オイルタンク５５の車両後方側の外のギアケース４内部にオイルポンプ６２を設けた。一方、第３実施形態は、オイルポンプ６２をオイルタンク５５の内壁（５０，５１，５３）で被覆することによって、オイルポンプ６２をオイルタンク５５の内部に収納したものである。すなわち、立壁４９のうち直立壁５０の位置を車両後方のファイナルギア１３の近くまでシフトし、車両後方にシフトした鉛直壁５０と曲壁５１を繋ぐ水平壁５３を新たに追加して設けている。また、リブ５８はオイルポンプ６２のケースからオイルタンク５５の内部を車両前方に向かってかつ水平方向に張り出すと共に、リブ５８の全体は下方に凸の曲面状で、リブ５８の先端５８ａは上方に向かうように形成されている。このように、水平壁５３を追加することで、オイルタンク５５の容積を拡大することができる。

第３実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

（実施例１）
図９は第２実施形態の図７に対応する実施例１、図１０は第３実施形態の図８に対応する実施例２の減速機３の潤滑装置の概略構成図である。ただし、図９，図１０にはオイルタンク５５の立壁４９のみを示し、リブ５８、スカベンジングポンプ６３及びフィードポンプ７１の吸入口及び吐出口、それら吸入口、吐出口につながる油路は示していない。

図２、図４〜図８は、ドライサンプ方式の潤滑システムを構成するについて、ギアケース４の内部にパーキング機構２１、ギア機構１０、オイルタンク５５、オイルポンプ６２を全体としてどう配置するかを主に示したもので、ギアケース４を実際の車両に対してどのように配置するかは考えていなかった。実際には、図９，図１０に示したようにギアケース４の底壁４３が、鉛直方向に対して垂直でなく、車両後方に向けて下方へと傾いていることがある。

また、図２、図４〜図８は、オイルポンプ６２を設ける位置を主に示したもので、オイルポンプ６２の実際の大きさまでは考慮していなかった。実際には、オイルポンプ６２は図９，図１０に示したように所定の大きさ（外形寸法）を有する。従って、オイルポンプ６２の外形寸法を考慮して立壁４９の形状を考えなければならない。

例えば、図９に示す実施例１は、オイルポンプ６２の外形寸法が、セカンドギアと同等の場合である。しかも、オイルポンプ６２には、付随する部材、例えばオイルポンプ６２をギアケース４に対して固定する支持部材６２ａを備えている。この支持部材６２ａが、オイルポンプ６２より車両右方側（図９で紙面奥）に配置されている。従って、実施例１では、鉛直壁５０と支持部材６２ａとの干渉を避けるため、鉛直壁５０の下方を車両前方側に傾けている。

図１０に示す実施例２では、オイルポンプ６２に所定の大きさがあるため、図８に示した鉛直壁５０と水平壁５３を平らな壁とすることはできない。このため、図８の水平壁５３に代えて、実施例２ではインプットギア１１及びセカンドギア１２の外周に沿って延びる曲壁８１としている。また、図８の鉛直壁５０に代えて、実施例２ではファイナルギア１３の外周に沿って立ち上がる曲壁８２としている。このように、立壁４９は、オイルポンプ６２の外形寸法及びオイルポンプに付随する部材を考慮して形成する必要がある。

スカベンジングポンプ６３及びフィードポンプ７１の位置や個数は実施形態のものに限定されるものでない。例えば、ギアケース４の外側にスカベンジングポンプ６３及びフィードポンプ７１を配置してもよい。また、スカベンジングポンプ６３及びフィードポンプ７１の吸入口、吐出口とそれにつながるオイル供給路の位置は実施形態のものに限定されない。

実施形態では、電気自動車にパーキング機構を用いる場合で説明したが、この場合に限られるものでない。電気自動車に限らず、車両にパーキング機構を用いる場合には本発明の適用がある。

１ モータ
３ 減速機
４ ギアケース
１０ ギア機構
２１ パーキング機構
２２ パーキング機構のケース
４３ 底壁
４９ 立壁（内壁）
５５ オイルタンク
５６ 上方開放端（上方端）
５７ オイル液面
５８ リブ
５９ 連通部位
６０ 上方側スペース
６１ 下方側スペース
６２ オイルポンプ
６３ スカベンジングポンプ
６７ スカベンジングポンプの吐出口
７１ フィードポンプ
７３ フィードポンプの吸入口

Claims (3)

1. 回転入力を減速するギア機構と、
   前記ギア機構の一部と結合することで前記ギア機構の回転の停止を行うパーキング機構と、
   前記ギア機構及び前記パーキング機構を内部に収納し、かつ前記パーキング機構及び前記パーキング機構と結合する前記ギア機構の一部を鉛直方向の上方に収納し、前記ギア機構を循環するためのオイルを底部に貯留するギアケースと、
   前記パーキング機構の鉛直方向の下方の前記ギアケースの内部を内壁で仕切って構成され、上方端を前記ギアケースの内部に開放するオイルタンクと、
   前記ギアケースの底部に貯溜されるオイルを吸引して前記オイルタンクに吐出するスカベンジングポンプと、
   前記オイルタンクに貯留されるオイルを吸引して前記ギア機構に供給するフィードポンプと、
   を備えることを特徴とする減速機の潤滑装置。
2. 前記オイルタンクの上方端は、前記パーキング機構の下端より上方に位置し、前記上方端より下方にある前記パーキング機構の一部は、前記オイルタンクの内部に収納される請求項１に記載の減速機の潤滑装置。
3. 前記オイルタンクの内部を、鉛直方向の上方と鉛直方向の下方とが連通する部位を残して、上方側スペースと下方側スペースの２つに仕切るリブを備え、
   前記上方側スペースに前記スカベンジングポンプの吐出口を、前記下方側スペースに前記フィードポンプの吸入口を設ける請求項１または２に記載の減速機の潤滑装置。

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