JP6948974B2 - 遊星ギヤ機構の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、ケース内に設置した遊星ギヤ機構の潤滑構造に関する。

例えば、車両の駆動源であるエンジンや電動機の動力を駆動輪へと伝達する動力伝達装置には、減速機構として遊星ギヤ機構が用いられる場合がある。この遊星ギヤ機構は、ケース内に回転可能に配置された回転軸に設けられたサンギヤと、前記サンギヤの周囲に配置されてその外周が前記ケースに固定されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤに噛合して自転しながら前記サンギヤの周りを公転する複数の遊星ギヤと、これらの遊星ギヤを回転可能に支持するキャリヤを含んで構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２０５５２３号公報

ところで、遊星ギヤ機構の例えばキャリヤは、ボールベアリングなどの軸受によってケースに回転可能に支持されているが、軸受の冷却の促進と作動安定性や耐久性の向上を図るために該軸受を潤滑する必要がある。この軸受の潤滑は、従来、オイルポンプなどから潤滑オイルを供給することによってなされていた。

しかしながら、上記のようにオイルポンプを用いた強制潤滑方式によれば、オイルポンプやその周辺機構などが必要であるために構造が複雑化し、コストアップを招くという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ケース内のオイルバスから潤滑オイルを掻き揚げて被潤滑部に供給することによって簡単な構成で被潤滑部を潤滑することができる遊星ギヤ機構の潤滑構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、ケース（２）内に回転可能に配置された回転軸（３）に設けられたサンギヤ（４）と、前記サンギヤ（４）の周囲に同軸的に配置されてその外周が前記ケース（２）に固定されたリングギヤ（５）と、前記サンギヤ（４）と前記リングギヤ（５）に噛合して自転しながら前記サンギヤ（４）の周りを公転する複数の遊星ギヤ（６）と、前記遊星ギヤ（６）を回転可能に支持するキャリヤ（７）と、を備え、前記ケース（２）内の底部に潤滑オイル（２０）を溜めておくオイルバス（１２）を形成してなる遊星ギヤ機構（１）の潤滑構造であって、前記リングギヤ（５）に、前記ケース（２）内の底部に形成された前記オイルバス（１２）に開口する開口部（５Ａ）を形成するとともに、該リングギヤ（５）の外周面に、前記開口部（５Ａ）に連通するオイル通路（１３）を形成し、前記遊星ギヤ（６）の回転によって前記オイルバス（１２）から掻き揚げられた潤滑オイル（２０）を前記オイル通路（１３）を経て被潤滑部（１１）へと供給するよう構成したことを特徴とする。

本発明にかかる遊星ギヤ機構の潤滑構造によれば、ケース内のオイルバスに溜まった潤滑オイルに遊星ギヤの一部がリングギヤの開口部を介して浸漬するため、遊星ギヤが回転すると、この遊星ギヤの回転によって潤滑オイルがオイルバスから掻き揚げられ、この掻き揚げられた潤滑オイルがリングギヤの外周面に形成されたオイル通路を経て被潤滑部へと供給される。このため、簡単な構成によって被潤滑部が潤滑オイルによって潤滑され、被潤滑部の温度上昇が防がれてその作動安定性と耐久性が高められる。

ここで、前記リングギヤ（５）の前記開口部（５Ａ）を、前記リングギヤ（５）の下部をカットすることによって形成してもよい。この場合、リングギヤ（５）の上部または側部もカットしてもよい。

また、前記リングギヤ（５）の前記開口部（５Ｂ）を、前記リングギヤ（５）の下部に形成された孔によって構成してもよい。この場合、前記孔を前記リングギヤ（５）の半周に亘って形成し、該孔によって前記オイル通路（１３）を構成してもよい。

また、本発明では、前記被潤滑部（１１）は、前記キャリヤ（７）を前記ケース（２）に対して回転可能に支持する軸受部であってもよい。

本発明によれば、ケース内のオイルバスから潤滑オイルを掻き揚げて被潤滑部に供給することによって簡単な構成で被潤滑部を潤滑することができる。

本発明の実施の形態１にかかる潤滑構造を備える遊星ギヤ機構の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態１にかかる潤滑構造を示すリングギヤの斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる潤滑構造の別形態を示すリングギヤの斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる潤滑構造の別形態を示すリングギヤの斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかる潤滑構造を示すリングギヤの斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかる潤滑構造の別形態を示すリングギヤの斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明にかかる潤滑構造を備える遊星ギヤ機構の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３はリングギヤの斜視図である。

図１および図２に示す遊星ギヤ機構１は、ケース２の中心部に横方向（図２の左右方向）に沿って回転可能に配置された中空の回転軸３の軸方向一端（図２の左端部）に一体に形成されたサンギヤ４と、該サンギヤ４の周囲に同軸的に配置されたリングギヤ５と、サンギヤ４とリングギヤ５の双方に噛合して自転しながらサンギヤ４の周りを公転する３つの遊星ギヤ６と、これらの遊星ギヤ６を回転（自転）可能に支持するキャリヤ７（図２参照）とで構成されている。

上記回転軸３は、図２に示すように、ケース２の中心部に横方向に長く配置された中実軸８の外周に回転可能に支持されており、例えば電動機等の駆動源の出力軸を構成している。また、前記リングギヤ５は、図１に示すように、その内周に複数の内歯５ａが刻設されており、外周には、図３に示すように複数のスプライン歯５ｂが刻設されている。そして、このリングギヤ５は、その外周がケース２の内周にスプライン嵌合によって固定されている。具体的には、リングギヤ５の外周に刻設されたスプライン歯５ｂ（図３参照）がケース２の内周に刻設されたスプライン溝に嵌合することによって、リングギヤ５がケース２に回転不能に固定されている。

また、３つの前記遊星ギヤ６は、図１に示すように、周方向に沿って配されており、図２に示すように、各遊星ギヤ６は、キャリヤ７に支持された支軸９にニードルベアリング１０によって回転可能に支持されている。したがって、キャリヤ７は、支軸９によって各遊星ギヤ６を回転（自転）可能に支持しており、図２に示すように、軸受であるボールベアリング１１によってケース２に回転可能に支持されている。

以上のように構成された遊星ギヤ機構１においては、回転軸３が回転駆動されると、この回転軸３に一体に形成されたサンギヤ４が回転軸３と共に一体に回転する。すると、このサンギヤ４とリングギヤ５に噛合する３つの遊星ギヤ６が支軸９を中心として自転しながらサンギヤ４の周りを公転するため、これらの遊星ギヤ６を支持するキャリヤ７が回転する。この結果、回転軸３の回転が減速されてキャリヤ７に伝達され、該キャリヤ７が所定の速度で回転して不図示の駆動源などからの出力を伝達する。

なお、図１に示すように、ケース２内の底部には、潤滑オイル２０が溜められたオイルバス１２が形成されている。

ところで、本実施の形態にかかる遊星ギヤ機構１には、被潤滑部である前記ボールベアリング１１を潤滑するためのオイルバス方式の潤滑構造が設けられている。

即ち、図３に示すように、リングギヤ５の下部が水平にカットされて開口部５Ａが形成されており、この開口部５Ａは、図１に示すように、ケース２内底部のオイルバス１２に開口している。尚、図３においては、リングギヤ５の内周に刻設された内歯５ａ（図１参照）については図示を省略している（図４〜図７についても同様）。

また、図３に示すように、リングギヤ５の外周面の開口部５Ａを除く全周には、開口部５Ａに連通するオイル通路１３が形成されている。このオイル通路１３は、各スプライン歯５ｂの幅方向中央部を所定幅に亘って切り欠くことによって形成されている。より詳細には、リングギヤ５がスプライン嵌合されるケース２の内周に刻設された不図示の各スプライン歯の幅方向中央部も同様に切り欠かれることによって、リングギヤ５が図１及び図２に示すようにケース２にスプライン嵌合によって固定された状態では、リングギヤ５の外周面とケース２の内周面との間にオイル通路１３が形成される（図２参照）。なお、図３に示すように、リングギヤ５の頂部に位置する１つのスプライン歯５ｂのボールベアリング１１側の部分は切除されて欠歯状態とされている。

以上のように構成された潤滑構造においては、ケース２内底部のオイルバス１２に溜まった潤滑オイル２０に、回転する遊星ギヤ６の一部がリングギヤ５の開口部５Ａを介して順次浸漬するため、この遊星ギヤ６の回転によって潤滑オイル２０がオイルバス１２から掻き揚げられ、この掻き揚げられた潤滑オイル２０は、図２及び図３に矢印Ｌにて示すように、リングギヤ５の外周面に形成されたオイル通路１３を流れ、リングギヤ５の頂部から落下して被潤滑部であるボールベアリング１１へと供給される。このため、簡単な構成によってボールベアリング１１が潤滑オイル２０によって潤滑され、該ボールベアリング１１の温度上昇が防がれてその作動安定性と耐久性が高められる。この場合、図３に示すように、リングギヤ５の頂部に位置する１つのスプライン歯５ｂのボールベアリング１１側の部分が切除されて欠歯状態とされているため、オイル通路１３を流れる潤滑オイル２０がスプライン歯５ｂの欠歯部分からボールベアリング１１側に向かって流れて落下する。このため、潤滑オイル２０が被潤滑部であるボールベアリング１１へと効果的に供給されて該ボールベアリング１１の潤滑に供される。

なお、図４に示すように、リングギヤ５の外周に形成された複数のスプライン歯５ｂのうち、半周分のスプラン歯５ｂの幅方向中央部分のみを切り欠いてリングギヤ５の外周の開口部５Ａを除く半周についてのみオイル通路１３を形成すれば、より多くの潤滑オイル２０をリングギヤ５の頂部から落下させてボールベアリング１１に供給することができるため、該ボールベアリング１１を一層効果的に潤滑することができる。この場合も、リングギヤ５の頂部に位置する１つのスプライン歯５ｂのボールベアリング１１側の部分が切除されて欠歯状態とされている。

また、本実施の形態では、リングギヤ５の下部を水平にカットして開口部５Ａを形成したため、遊星ギヤ機構１およびこれを収容するケース２の上下方向の寸法を詰めて遊星ギヤ機構１とケース２の小型化を図ることができる。

そして、図５に示すように、リングギヤ５の下部のみならず上部も水平にカットすれば、遊星ギヤ機構１とケース２の上下方向の寸法を更に詰めてこれらの遊星ギヤ機構１とケース２の一層の小型化を図ることができる。なお、図示しないが、リングギヤ５の側部をカットすれば、遊星ギヤ機構１とケース２の左右方向の幅寸法を詰めて遊星ギヤ機構１とケース２の小型化を図ることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図６は本発明の実施の形態２にかかる潤滑構造を示すリングギヤの斜視図であり、本実施の形態では、リングギヤ５の下部に長孔状の開口部５Ｂを形成しており、回転する遊星ギヤ６（図１及び図２参照）がケース２内底部のオイルバス１２（図１参照）に溜められている潤滑オイル２０に開口部５Ｂを介して順次浸漬して潤滑オイル２０を掻き揚げるため、この掻き揚げられた潤滑オイル２０がリングギヤ５の外周面に形成されたオイル通路１３を経て被潤滑部であるボールベアリング１１（図２参照）へと供給されて該ボールベアリング１１の潤滑に供される。

したがって、本実施の形態に係る潤滑構造によっても前記実施の形態１と同様の効果が得られ、簡単な構成でボールベアリング１１を潤滑することができる。また、本実施の形態では、リングギヤ５の下部に長孔状の開口部５Ｂを形成したため、リングギヤ５のリング形状が維持されて該リングギヤ５に高い剛性が確保される。

また、他の形態として、図７に示すように、リングギヤ５にその下部を含む半周分の長い長孔状の開口部５Ｃを形成すれば、この開口部５Ｃがオイル通路の機能も果たすため、構造の単純化を図りつつ、被潤滑部であるボールベアリング１１（図２参照）を潤滑オイル２０によって効果的に潤滑することができるという効果が得られる。

尚、以上の実施の形態では、被潤滑部がキャリヤ７をケース２に対して回転可能に支持するボールベアリング１１である場合について説明したが、本発明にかかる潤滑構造は、その他の任意の被潤滑部の潤滑に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

また、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１ 遊星ギヤ機構
２ ケース
３ 回転軸
４ サンギヤ
５ リングギヤ
５Ａ〜５Ｃ リングギヤの開口部
５ａ リングギヤの内歯
５ｂ リングギヤのスプライン歯
６ 遊星ギヤ
７ キャリヤ
８ 中実軸
９ 支軸
１０ ニードルベアリング
１１ ボールベアリング（被潤滑部）
１２ オイルバス
１３ オイル通路

Claims (6)

1. ケース内に回転可能に配置された回転軸に設けられたサンギヤと、
   前記サンギヤの周囲に同軸的に配置されてその外周が前記ケースに固定されたリングギヤと、
   前記サンギヤと前記リングギヤに噛合して自転しながら前記サンギヤの周りを公転する複数の遊星ギヤと、
   前記遊星ギヤを回転可能に支持するキャリヤと、を備え、
   前記ケース内の底部に潤滑オイルを溜めておくオイルバスを形成してなる遊星ギヤ機構の潤滑構造であって、
   前記リングギヤに、前記ケース内の底部に形成された前記オイルバスに開口する開口部を形成するとともに、該リングギヤの外周面に、前記開口部に連通するオイル通路を形成し、前記遊星ギヤの回転によって前記オイルバスから掻き揚げられた潤滑オイルを前記オイル通路を経て被潤滑部へと供給するよう構成したことを特徴とする遊星ギヤ機構の潤滑構造。
2. 前記リングギヤの前記開口部は、前記リングギヤの下部をカットすることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の遊星ギヤ機構の潤滑構造。
3. 前記リングギヤの上部又は側部もカットしたことを特徴とする請求項２に記載の遊星ギヤ機構の潤滑構造。
4. 前記リングギヤの前記開口部は、前記リングギヤの下部に形成された孔によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の遊星ギヤ機構の潤滑構造。
5. 前記孔を前記リングギヤの半周に亘って形成し、該孔によって前記オイル通路を構成したことを特徴とする請求項４に記載の遊星ギヤ機構の潤滑構造。
6. 前記被潤滑部は、前記キャリヤを前記ケースに対して回転可能に支持する軸受部であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の遊星ギヤ機構の潤滑構造。

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