JP6958532B2 - 動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、四輪駆動車に搭載されるトランスファ装置等の動力伝達装置の潤滑構造に関する。

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。

特許文献１に記載のトランスファ装置は、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が配設され、該カップリングを完全に締結することで駆動力を前輪と後輪に均等に伝達される四輪駆動状態になり、カップリングの完全締結と完全解放との中間では締結状態に応じて前輪に出力される駆動力の配分が調整される。

カップリングによって取り出された駆動力は、後輪用出力軸上に設けられた駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛み合うとともに前輪用出力軸上に設けられた被駆動ギヤとを介して前輪用出力軸に伝達され、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成されている。

駆動ギヤと被駆動ギヤとは、常時噛み合い式であるため、両ギヤおよびこれらを支持する軸受は、噛み合い部における焼き付き防止のために潤滑が必要である。そして、これらの潤滑のために、駆動ギヤおよび被駆動ギヤを収容するギヤ室の下部には、潤滑油が貯留されている。そして、この潤滑油が、被駆動ギヤから駆動ギヤへ掻き上げられることによって掻き上げ給油が行われる。

このギヤ室の車体後方側には、前述のカップリングが収容されるカップリング室が配置されている。カップリングは、電磁式のパイロットクラッチと、カム機構と、メインクラッチとを備え、パイロットクラッチの締結状態を調整することで、カム機構がメインクラッチの摩擦板の押圧力を増減してメインクラッチの締結状態を変更し、前輪と後輪の駆動力の配分を調整している。このため、メインクラッチの摩擦板は滑りによって発熱する。
また、特にＦＲベースの四輪駆動車では、ファイナルギヤが後輪用差動装置内にあるので、変速機に連結される後輪用出力軸の回転数が高く、その分だけメインクラッチの摩擦板の発熱量が多くなる。このため、カップリングが収容されるカップリング室は冷却する必要がある。

特開２０１７−６５３８９号公報 特開平１１−３２１３６０号公報

従来のように、トランスファ装置のケースを介した大気による冷却では、カップリングの温度が許容温度を超える虞があり、カップリングの耐久性を確保するためには、カップリングの冷却が必要となる。

これに対して、前述のギヤ室同様にカップリング室にも潤滑油を貯留させることで、冷却することが考えられる。また、ギヤ室とカップリング室との間の側壁部にオイル供給孔とオイル排出孔を設けて、ギヤ室の被駆動ギヤが掻き上げた潤滑油をカップリング室に供給して循環させておき、潤滑油の撹拌によりカップリングを冷却することも考えられる。

しかし、カップリング室に貯留させた潤滑油は、車両が下り坂を降坂するときに、カップリング室の前方に偏り、後方の軸受が浮き上がるため、潤滑油量が不足する。一方、撹拌抵抗抑制の観点からカップリング室内の潤滑油を低レベル化することが好ましいが、降坂時にはカップリング室後方の軸受の潤滑不足がますます深刻になる。

特許文献２には、ケース体の内周面に車体が傾斜したときに潤滑油を後方の軸受に案内する潤滑液溝を傾斜して設けた構造が開示されている。しかし、この潤滑液溝は、成形時の型抜きの制約からケース体の半径方向内方に開口したコ字状の断面形状である。

特許文献２の構造では、高速時には、掻き上げられた潤滑油が飛散して潤滑液溝に供給され、潤滑油の流れに勢いがあるため、潤滑液溝を流れて後方に軸受に供給される潤滑油量が不足するということはない。しかし、低速時には、掻き上げられる潤滑油が少ないうえ、流れに勢いがないため、潤滑液溝を流れる潤滑油の大部分がケース体の内側に流下してしまい、後方の軸受に流れる油量が不足するという問題がある。

このような問題は、車両の前後方向に回転部材を有するトランスファ装置に限らず、車両の左右方向に回転軸を有する動力伝達装置において、車両がカーブを走行中に左右にロールするときにも生じる。

そこで、本発明は、潤滑油を低レベル化して撹拌抵抗を低減した状況であっても、油面より浮き上がる軸受けに対して潤滑油を確実に供給することができる動力伝達装置の潤滑構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明にかかる動力伝達装置の潤滑構造は、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、
車両の動力を伝達するための回転部材を軸受を介してケースに支持し、前記ケース内に貯留された潤滑油を前記回転部材により掻き上げることにより前記回転部材及び前記軸受を潤滑するように構成された動力伝達装置の潤滑構造であって、
前記ケースの内面に、前記車両が傾斜したときに潤滑油の油面より浮き上がる側の前記軸受に潤滑油を供給可能な角度で前記車両の傾斜と逆の方向に傾斜する潤滑溝部が形成され、
前記潤滑溝部の前記ケース内方側端部に、潤滑油の当該潤滑溝部からの流出を抑制する凸部が形成され、
前記潤滑溝部の上方側に、当該潤滑溝部を形成するための型を前記ケースの軸方向に分離可能するための分離用凹部が前記潤滑溝部と連続して一体に形成されていることを特徴とする。

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、
前記分離用凹部の上縁は、前記ケースの軸方向に平行であることを特徴とする。

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、
前記潤滑溝部の下端に、当該潤滑溝部を流れてきた潤滑油を前記軸受に向かって前記ケースの半径方向に案内する案内部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、
前記動力伝達装置は、互いに噛合する第１ギヤと第２ギヤとを収容するギア室と、前記第１ギヤと同軸上に設けられたカップリングを収容するカップリング室とを備え、前記カップリングが２つの軸受を介してカップリング室に収容されたトランスファ装置であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、潤滑溝部のケース内方側端部に、潤滑油の当該潤滑溝部からの流出を抑制する凸部が形成されて、潤滑溝部から潤滑油がケース内方に流出することがないので、特に低速時に掻き上げられる潤滑油の勢いがなくても、十分な量の潤滑油を後方の軸受に供給することができる。

したがって、潤滑油を低レベル化して撹拌抵抗を低減した状況であっても、車両が傾斜したときに油面より浮き上がる側の軸受に対して潤滑油を確実に供給することができる。

また、本発明では、オイルパスなどの別部材を設けることなく、ケースの内周面に潤滑溝部を形成するたけで、車両の傾斜により浮き上がる側の軸受に潤滑油を供給することができる。

さらに、潤滑溝部の上方側に、当該潤滑溝部を形成するための型をケースの軸方向に分離可能するための分離用凹部が潤滑溝部と連続して一体に形成されているので、ケースの内周面の成形と潤滑溝部の成形を容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、分離用凹部の上縁がケースの軸方向に平行であるため、ケースの内周面を成形する内型をケースの軸方向に離型するときに、分離用凹部を成形する内型の部分も同時に離型することができる。このため、ケースの内周面を成形する内型と分離用凹部を成形する内型を一体にすることができる、内型を簡易に製造することができるとともに、離型作業が容易になる。

請求項３に記載の発明によれば、潤滑溝部を流れてきた潤滑油を軸受に向かってケースの半径方向に案内する案内部材が設けられているので、潤滑油を確実に後方の軸受に供給することができる。

請求項４に記載の発明によれば、ケースの内部にカップリングを備えたトランスファ装置においても、前記同様の効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置の潤滑構造を適用した車両のトランスファ装置を示す概略図である。 本実施形態における動力伝達装置の潤滑構造を適用したトランスファ装置を示す断面拡大図である。 本実施形態おける動力伝達装置の潤滑構造を適用したトランスファ装置のケースを取り除いた斜視図である。 （ａ）図２におけるＡ−Ａ矢視で示すトランスファ装置のトランスファケースの第１ケース部材を取り除いたときの正面図、（ｂ）オイル供給孔の周辺の要部拡大斜視図、（ｃ）排出口の斜視図である。 第２ケース部材に設けられた戻し経路を示す斜視図である。 第２ケース部材に設けられたカップリング室潤滑経路を示す斜視図である。 第３ケースに設けられた案内部材を示す斜視図である。 （ａ）第２ケースのギヤ室及びカップリング室を成形する内型を示す斜視図、（ｂ）第２ケースのカップリング室を成形する内型を示す斜視図である。 第２ケースのギヤ室及びカップリング室を成形する内型を示す断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ矢視で示すトランスファケースの端面図である。 トランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す図４におけるＣ−Ｃ矢視で示す断面図である。 車両が前方に向かって下向きに傾斜した時における従来のトランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す断面図である。 （ａ）車両が前方に向かって下向きに傾斜した時における本発明の実施形態に係るトランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す断面図、（ｂ）車両が前方に向かって上向きに傾斜した時における本発明の実施形態に係るトランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す断面図である。 （ａ）車両が水平状態における本発明の実施形態に係るトランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す図４におけるＤ−Ｄ矢視で示す断面図、（ｂ）車両が前方に向かって上向きに傾斜した時における本発明の実施形態に係るトランスファケースの潤滑油の貯留状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る動力伝達装置の潤滑構造を適用した車両のトランスファ装置について説明する。

（トランスファ装置の概略構造）
図１に示すように、本発明の実施形態におけ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１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。

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、変速機３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。

後輪用出力軸１１上には、カップリング２０と、該カップリング２０の車体前方側に配置されるとともにカップリング２０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１３と、カップリング２０と駆動ギヤ１３との間に配置されるダンパ３０とが設けられている。

また、前輪用出力軸１２上には、駆動ギヤ１３に噛み合う第２ギヤとしての被駆動ギヤ１４が設けられ、カップリング２０によって取り出された前輪用の駆動力は、駆動ギヤ１３と被駆動ギヤ１４を介して前輪用出力軸１２に伝達される。

前輪用出力軸１２は、自在継手４０を介して車体前方に延びる前輪用プロペラシャフト５０に連結されている。該前輪用プロペラシャフト５０は、自在継手６０を介して前輪用差動装置７０の入力軸７１に連結され、該入力軸７１は、左右の前輪にそれぞれ連結された車軸７２、７２に連結されている。

これにより、カップリング２０によって取り出された駆動力は、駆動ギヤ１３および被駆動ギヤ１４を介して前輪用出力軸１２に伝達され、該前輪用出力軸１２から前輪用プロペラシャフト５０および前輪用差動装置７０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２０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２０の作動は、図示しない制御ユニットによって制御される。

また、ダンパ３０によって、カップリング２０から駆動ギヤ１３、被駆動ギヤ１４、前輪用出力軸１２、前輪用プロペラシャフト５０および前輪用差動装置７０を介して前輪に至る前輪側の駆動系がエンジン２のトルク変動に共振する共振周波数をエンジン２の実用領域下に低下させるように形成されている。

（トランスファ装置の詳細構造）
次に、図２を参照しながら、本発明の実施形態におけるトランスファ装置１０についてさらに詳細に説明する。

後輪用出力軸１１は、変速機３からの入力軸３ａと同じ軸心上に配置されるとともに、入力軸３ａとともに回転するように設けられている。後輪用出力軸１１の前端部には、車体前方側に開放した凹部１１ａが設けられており、該凹部１１ａの内周面に変速機３からの入力軸３ａの後端部がスプライン嵌合されている。

後輪用出力軸１１の後端部には、該後輪用出力軸１１を、図示しない自在継手を介して後輪用プロペラシャフトに連結するための連結部材１５がスプライン嵌合されている。

後輪用出力軸１１上には、車体前側から順に駆動ギヤ１３と、ダンパ３０と、カップリング２０とが配設されている。

駆動ギヤ１３は、外周面に斜歯が形成された歯部１３ａと、該歯部１３ａ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１３ｂおよび後方側円筒部１３ｃとが備えられている。

駆動ギヤ１３の内周側には、後輪用出力軸１１が貫通される貫通口１３ｄが設けられている。駆動ギヤ１３と、後輪用出力軸１１との間の嵌合部１６には、ニードルベアリング６１が設けられている。駆動ギヤ１３は、後輪用出力軸１１に対して回転可能とされている。

駆動ギヤ１３の後方側円筒部１３ｃの内周部には、ダンパ３０と連結されるスプライン部１３ｅが形成されている。

ダンパ３０は、該ダンパ３０の外周部を形成する円筒状の外筒部材３１と、ダンパ３０の内周部を形成する円筒状の内筒部材３２と、外筒部材３１と内筒部材３２との間に設けられると共に結合される弾性部材３３とを備えている。

ダンパ３０のカップリング２０側の側面には、ダンパ３０の外筒部材３１と内筒部材３２との間に収納された弾性部材３３の飛び出し防止のため飛び出し防止部材３４が設けられている。飛び出し防止部材３４とダンパ３０の外筒部材３１のカップリング２０側の端部は、スナップリング３５によって、外筒部材３１に対する飛び出し防止部材３４の抜けが防止されている。

ダンパ３０の外筒部材３１の駆動ギヤ１３側の端部には、動力伝達部材３６がくし歯もしくはスプラインによって嵌合されると共に、スナップリング３７によって、外筒部材３１に対する動力伝達部材３６の抜けが防止されている。

動力伝達部材３６の内周側には、軸方向において駆動ギヤ１３の内周側のニードルベアリング６１に近接する位置まで延びる円筒部３６ａが設けられている。この円筒部３６ａは、駆動ギヤ１３の後方側円筒部１３ｃのスプライン部１３ｅにスプライン嵌合される。

動力伝達部材３６の内周側には、ダンパ３０の内筒部材３２の内周側においてカップリング２０側に延びてカップリング２０に連結される円筒状の連結部３６ｂが設けられている。ダンパ３０の内筒部材３２の内周側には、動力伝達部材３６の連結部３６ｂと並設されるとともに、カップリング２０に連結されるスプライン部３２ａが設けられている。

カップリング２０は、湿式多板式のメインクラッチ２１と、カム機構２２と、電磁式のパイロットクラッチ２３とが備えられている。

メインクラッチ２１には、ダンパ３０に連結される外側回転部材２１ａと、後輪用出力軸１１によって構成される内側回転部材２１ｂと、両者に交互に係合された複数の摩擦板２１ｃが設けられている。

外側回転部材２１ａは、その内周部に複数の摩擦板２１ｃが係合される円筒状の本体部２１ｄと、該本体部２１ｄの前端側から車体前方側に延びる本体部２１ｄよりも小径の連絡部２１ｅが設けられている。この連絡部２１ｅは、ダンパ３０の動力伝達部材３６の連結部３６ｂおよび内筒部材３２のスプライン部３２ａに連結される。

これにより、外側回転部材２１ａは、ダンパ３０と、駆動ギヤ１３と、被駆動ギヤ１４と、自在継手４０と、前輪用プロペラシャフト５０と、自在継手６０と、前輪用差動装置７０とを介して左右の前輪にそれぞれ連結された車軸７２、７２へ連絡されている。

外側回転部材２１ａにおける連絡部２１ｅの本体部２１ｄ側の端部の内周側と、後輪用出力軸１１との間には、軸受６２が嵌合されている。外側回転部材２１ａは、後輪用出力軸１１に対して回転自在に支持されている。

外側回転部材２１ａの本体部２１ｄの後端部２１ｆは、車体後方側に開放されている。本体部２１ｄの後端部２１ｆは、カバー部材２４によって覆われている。

カム機構２２は、後輪用出力軸１１上で、メインクラッチ２１の複数の摩擦板２１ｃと、カバー部材２４の間に配設されている。カム機構２２は、対向配置された一対のディスク状のメインカム２２ａ、パイロットカム２２ｂと、ボール部材２２ｃとが備えられている。

メインカム２２ａは、軸方向に移動可能に内側回転部材２１ｂとスプライン結合され、周方向外側において、メインクラッチ２１の複数の摩擦板２１ｃに近接する位置まで延びている。パイロットカム２２ｂは、後輪用出力軸１１上で回転可能に設けられている。パイロットカム２２ｂと、カバー部材２４との間には、軸受６３が嵌合されて両者が相対回転自在にされている。

パイロットクラッチ２３は、メインカム２２ａ後方に配置されたアーマチュア２３ａと、カバー部材２４の後方側に配置されたソレノイド２３ｂと、アーマチュア２３ａとカバー部材２４との間に設けられた複数の摩擦板２３ｃとが備えられている。

複数の摩擦板２３ｃは、メインクラッチ２１の外側回転部材２１ａの内周側と、パイロットカム２２ｂの外周側との間で交互に係合されている。

パイロットクラッチ２３は、ソレノイド２３ｂの磁力によってアーマチュア２３ａが吸引されることで複数の摩擦板２３ｃが締結される。

カム機構２２は、パイロットクラッチ２３の作動により、メインカム２２ａとパイロットカム２２ｂとが相対回転させられる。これにより、ボール部材２２ｃがメインカム２２ａを押圧してメインクラッチ２１側に移動させる。

メインクラッチ２１の複数の摩擦板２１ｃは、メインカム２２ａのメインクラッチ２１側への移動によって締結される。

なお、パイロットクラッチ２３は、ソレノイド２３ｂに流す電流量をコントロールすることで磁界強度が増減可能とされる。アーマチュア２３ａの吸引力は、磁界強度に対して比例する。アーマチュア２３ａの吸引力に応じて、パイロットクラッチ２３の複数の摩擦板２３ｃの締結力が変化する。

パイロットクラッチ２３の複数の摩擦板２３ｃの締結力に応じて、パイロットカム２２ｂの周方向への回転量（パイロットカムのメインカムに対する相対回転量）が変化する。両カム２２ａ、２２ｂ間の相対回転量に応じて、ボール部材２２ｃのメインカム２２ａ側への押圧力が変化するので、メインクラッチ２１の複数の摩擦板２１ｃに生じる締結力が調整される。したがって、ソレノイド２３ｂの電流量によって、カップリング２０の前輪側と後輪側への駆動力配分が調整可能となっている。

一方、後輪用出力軸１１に平行に配置された前輪用出力軸１２は、被駆動ギヤ１４と一体的に形成されている。

前輪用出力軸１２には、車体前側において径方向外側に延びる延設部１２ａが設けられている。被駆動ギヤ１４は、延設部１２ａの上端部から車体前方に延びて形成されるとともに、駆動ギヤ１３と互いに噛み合った状態で配置されている。被駆動ギヤ１４は、外周面に斜歯が形成された歯部１４ａを有している。

前輪用出力軸１２は、中空状に形成されており、前輪用出力軸１２の内周部には、前輪用プロペラシャフト５０が連結される自在継手４０の外側継手部材４１に設けられた軸状部４２が挿通されている。

本実施形態におけるトランスファ装置１０の以上の構成は、トランスファケース８０に収容されている。

トランスファケース８０は、車体前方側から順に配置される第１ケース部材８１、第２ケース部材８２、第３ケース部材８３によって分割して構成される。第１ケース部材８１と第２ケース部材８２とが図示しない締結ボルト等を用いて締結固定されるとともに、第２ケース部材８２と第３ケース部材８３とが図示しない締結ボルト等を用いて締結固定される。

トランスファケース８０内には、駆動ギヤ１３および被駆動ギヤ１４を収容するギヤ室Ｚ１と、カップリング２０およびダンパ３０を収容するカップリング室Ｚ２が設けられている。

ギヤ室Ｚ１の下部は、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部としての機能を有している。カップリング室Ｚ２の車体前端部には、ギヤ室Ｚ１とを仕切る側壁部８２ａが設けられている。

駆動ギヤ１３は、前方側円筒部１３ｂおよび後方側円筒部１３ｃの外周側に設けられた前方側軸受６４および後方側軸受６５を介してトランスファケース８０に回転可能に支持されている。

前方側軸受６４のアウタレース６４ａは、第１ケース部材８１に設けられた凹部でなる支持部８１ａに圧入されている。一方、後方側軸受６５のアウタレース６５ａは、第２ケース部材８２の側壁部８２ａからギヤ室Ｚ１側に立ち上がるボス部でなる支持部８２ｂに圧入されている。

また、前方側軸受６４の車体前方側の端部には、該前方側軸受６４のアウタレース６４ａに接するとともに、第１ケース部材８１の支持部８１ａの内周面から、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８４が設けられている。

被駆動ギヤ１４は、歯部１４ａの内周側と、前輪用出力軸１２の車体後方側の外周部とに設けられた軸受６６、６７を介してトランスファケース８０に回転可能に支持されている。

後輪用出力軸１１の後端部の連結部材１５は、軸受６８を介して第３ケース部材８３に回転可能に支持されている。

パイロットクラッチ２３のソレノイド２３ｂは、該ソレノイド２３ｂを支持する筒状の支持部材２３ｄを介して第３ケース部材８３に固定されている。カップリング２０の後方側は、軸受６９を介して第３ケース部材８３に回転自在に支持されている。

トランスファ装置１０にはまた、トランスファケース８０に、複数のシール部材８５、８６、８７が配設され、該トランスファケース８０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、第１ケース部材８１の車体前端側で第１ケース部材８１と後輪用出力軸１１との間にシール部材８５が配設され、第１ケース部材８１の車体前端側で第１ケース部材８１と前輪用出力軸１２との間にシール部材８６が配設され、第３ケース部材８３と連結部材１５との間にシール部材８７が配設されている。

カップリング２０におけるメインクラッチ２１の連絡部２１ｅの後端部と、後輪用出力軸１１の外周側との間には、前側シール部材８８が配設されている。カップリングのカバー部材２４の内周側と、後輪用出力軸１１の外周側との間には、後側シール部材８９が配設されている。

前側シール部材８８と、後側シール部材８９とによって、カップリング２０内と、カップリング室２とがシールされる。これにより、カップリング２０内の潤滑油と、これと異なるギヤ室Ｚ１からカップリング室Ｚ２へ供給される潤滑油とが分離された状態とされている。

（潤滑油案内構造）
トランスファ装置１０のギヤ室Ｚ１では、ギヤ室Ｚ１に貯留された潤滑油が、被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂによって掻き上げられるとともに飛散させて、駆動ギヤ１３側に供給され、潤滑されることになる。

ギヤ室Ｚ１に潤滑に加えて、本実施形態におけるトランスファ装置１０は、カップリング室Ｚ２の潤滑および冷却のための潤滑油案内構造として、ギヤ室Ｚ１に貯留された潤滑油をカップリング室Ｚ２へ導入する導入経路と、カップリング室Ｚ２に導入された潤滑油をギヤ室Ｚ１に戻す戻し経路と、カップリング室Ｚ２の潤滑油を車体後方側に案内するカップリング室潤滑経路とが設けられている。

＜導入経路＞
まず、図３、４を参照しながら、潤滑油案内構造の一部を構成するギヤ室Ｚ１に貯留された潤滑油をカップリング室Ｚ２へ導入する導入経路について説明する。

図３に示すように、被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂは被駆動ギヤ１４の回転方向に対して傾斜しているため、歯面１４ｂの一方の側部は被駆動ギヤ１４の回転方向の後方側に位置し、歯面１４ｂの他方の側部１４ｂは被駆動ギヤ１４の回転方向の前方側に位置する。本実施形態においては、図３に示すように、被駆動ギヤ１４のヘリカルギヤの歯面１４ｂの回転方向Ｒ１の前方側となる方の側部１４ｃが、車体前方側となるように形成されている。

被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂの潤滑油は、静的な状態において被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂの傾斜に沿って矢印Ｒ２方向に流れようとするが、被駆動ギヤ１４は、矢印Ｒ１方向に回転しているので、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。

図４（ａ）に示すように、カップリング室Ｚ２の側壁部８２ａにおける駆動ギヤ１３と被駆動ギヤ１４との噛み合い部Ｘよりも回転方向の後方側に対応する位置には、オイル供給孔９０が設けられている。該オイル供給孔９０は、ギヤ室Ｚ１とカップリング室Ｚ２とを連通させている。オイル供給孔９０は、カップリング室Ｚ２の側壁部８２ａの駆動ギヤ１３のカップリング２０側の前方側軸受６４を支持する支持部８２ｂの外周面８２ｃに沿って設けられている。

オイル供給孔９０には、図４（ｂ）に示すように、側壁部８２ａからギヤ室Ｚ２側に突出する凸部で形成されるとともにオイル供給孔９０へ潤滑油をガイドするガイド部９０ａが設けられている。

ガイド部９０ａは、オイル供給孔９０の下端部に沿って支持部８２ｂの外周面８２ｃから反支持部８２ｂ側に延びる底面部９０ｂと、該底面部９０ｂの反支持部８２ｂ側の端部からオイル供給孔９０に沿って立ち上がる側面部９０ｃと、該側面部９０ｃの上端部からさらに反支持部８２ｂ側に被駆動ギヤ１４の歯面に沿って延びる傾斜面部９０ｄとで形成されている。底面部９０ｂは、オイル供給孔９０に向かって下り勾配で傾斜させることにより、潤滑油を確実にオイル供給孔９０に案内することができる。

なお、オイル供給孔９０は、支持部８２ｂに沿って設けられているので、支持部８２ｂの外周面８２ｃの一部もオイル供給孔９０へ潤滑油をガイドする案内部９０ｅとして機能している。

ギヤ室Ｚ１には、被駆動ギヤ１４によって掻き上げられる潤滑油を駆動ギヤ１３と被駆動ギヤ１４との噛み合い部Ｘに対応する位置に輸送し、オイル供給孔９０に導くためのオイルパス９３を有している。

オイルパス９３は、図３および図４に示すように、ドーナツ状の円盤からなる基本面部９３ａと、該基本面部９３ａの内周側から円筒状に車体後方側に延びる円筒部９３ｂとを有している。基本面部９３ａの上部には、扇形の切欠部９３ｄが設けられている。

オイルパス９３の基本面部９３ａは、第２ケース部材８２の内周部に設けられた取り付け部に、複数のボルト９３ｅ…９３ｅによって固定されている。

オイルパス９３の基本面部９３ａおよび円筒部９３ｂは、前輪用出力軸１２の延設部１２ａの車体後方側の面と、前輪用出力軸１２の延設部１２ａよりも車体後方側とを覆うように配置されている（図２参照）。

オイルパス９３の基本面部９３ａの外周部にはシール部材９３ｆが配置されており、該シール部材９３ｆによって、オイルパス９３と、第２ケース部材８２の内周面とがシールされている（図２参照）。

なお、オイルパス９３の切欠部９３ｄは、駆動ギヤ１３と被駆動ギヤ１４との噛み合い部Ｘに対応する位置に配置されている。

＜戻し経路＞
次に、カップリング室Ｚ２に導入された潤滑油をギヤ室Ｚ１に戻す戻し経路について説明する。

図５に示すように、戻し経路は、カップリング室Ｚ２に開口する開口部９４と、ギヤ室Ｚ１に開口するオイル排出孔９５と、カップリング室Ｚ２の開口部９４からギヤ室Ｚ１のオイル排出孔９５までカップリング室Ｚ２の内周壁を当該カップリング室Ｚ２の軸芯に対して斜めに下り勾配で貫通する貫通部９６とからなる。

また、第２ケース部材８２の反ギヤ室側の端面、すなわち、第３ケース部材８３との合わせ面から、ギヤ室側に向かって、カップリング室Ｚ２の車両前後方向中間部まで、断面三角形状の溝部９７が形成されている。カップリング室Ｚ２の車両前後方向中間部は、第２ケース部材８２の側壁部８２ｂのカップリング室側壁面と第３ケース部材８３の内側端面との間の中間部である。

溝部９７は、水平側面９７ａと垂直側面９７ｂとからなる三角形の断面形状を有している。溝部９７の水平側面９７ａは、カップリング室Ｚ２に貯留する潤滑油の最小レベルと同じ高さにある。水平側面９７ａは、必ずしも水平面でなくてもよいが、カップリング室Ｚ２の半径方向内方に下り勾配で傾斜する傾斜面とし、水平側面９７ａに潤滑油が球倣いようにする。垂直側面９７ｂは、後述する抜き型１０３の第２型１０３ｂが斜め上方に離型できるように、垂直面とする。溝部９７を形成するために、第２ケース部材８２の外面の厚肉部を利用したり、第２ケース部材８２の外面に膨出部９７ｃを形成する。戻し経路の開口部９４は、溝部９７のギヤ室側端面９７ｄと水平側面９７ａに跨って形成されている。

図４（ａ）に示すように、カップリング室Ｚ２の側壁部８２ａには、オイル供給孔９０の下方で、カップリング室Ｚ２の軸心に対してオイル供給孔９０の反対側に、戻し経路の
排出口９１が設けられている。排出口９１は、駆動ギヤ１３と被駆動ギヤ１４との噛み合い部Ｘから離れた位置にある。

排出口９１は、図４（ｃ）に示すように、支持部８２ｂの外周面８２ｃに沿う円弧状の第１排出凹部９１ａと、該第１排出凹部９１ａの下流端から下方に延びる第２排出凹部９１ｂとからなっている。第１排出凹部９１ａの上流端には、カップリング室Ｚ２からギヤ室Ｚ１に開口する略直角三角形のオイル排出孔９５が形成されている。オイル排出孔９５は、カップリング室Ｚ２の開口部９４より低い位置に形成されている。

排出口９１には、ギヤ室Ｚ１の外面と連通するセンサ取付穴９１ｃが形成され、該センサ取付穴０１ｃに油温センサ９８が取り付けられるようになっている。センサ取付穴９１ｃに取り付けられた油温センサ９８は、排出口９１を常に流れる潤滑油に接触するので、カップリング室Ｚ２に貯留する潤滑油に浸漬しなくても、潤滑油の温度を正確に検出することができる。温度センサ９８で潤滑油の温度を検出し、潤滑油の温度が異常に上昇すると、四輪駆動を二輪駆動に切り換える等の処置とることができる。

＜カップリング室潤滑経路＞
続いて、カップリング室Ｚ２の潤滑油を車体後方側の第３ケース部材８３にある軸受６８，６９に案内するカップリング室潤滑経路について説明する。

カップリング室潤滑経路は、図６に示す第２ケース部材８２の内周面に形成された潤滑溝部９９と、図７に示す第３ケース部材８３の内側に取り付けられた案内部材１００とからなる。

図６に示すように、潤滑溝部９９は、カップリング室Ｚ２の内周面のうち、戻り経路の溝部９７が形成された側と反対側の半周面に、第２ケース部材８２の側壁部８２ａのカップリング室側壁面から、第２ケース部材８２の反ギヤ室側の端面、すなわち、第３ケース部材８３との合わせ面まで、車体後方側に向かって下り勾配で傾斜するように形成されている。潤滑溝部９９の上端は、カップリング室Ｚ２の頂部よりやや低い高さに位置し、潤滑溝部９９の下端は、カップリング室Ｚ２の軸心とほぼ同じ高さに位置している。

潤滑溝部９９は、カップリング室Ｚ２の横断面で見たとき、水平な流動面９９ａと、該流動面９９ａの径方向内側に位置する凸部９９ｂと、流動面９９ａの径方向外側に位置する側面部９９ｃとで形成されている。

流動面９９ａは、カップリング室Ｚ２の下部に貯留され、メインクラッチ２１等の回転部材の回転によって掻き上げられる潤滑油を面上に受け入れて重力で流動させるように傾斜している。流動面９９ａは、上端から下端まで同一の傾斜面上に形成され、車両が３０％（１６．７度）の勾配を降坂するときでも潤滑油が車両後方側に流れるように、２０度の傾斜角を有している（図１４参照）。凸部９９ｂの上面は、カップリング室Ｚ２の内周面と曲面で連続し、凸部９９ｂの上面と流動面９９ａ側の側面は曲面で連続し、凸部９９ｂの側面は流動面９９ａと曲面で連続している。また、流動面９９ａと側面部９９ｃとは曲面で連続している。凸部９９ｂは、流動面９９ａ上を流れる潤滑油がカップリング室Ｚ２の内側に流出するのを防止する。換言すれば、凸部９９ｂは流動面９９ａ上を流れる潤滑油の高さを規定する。

潤滑溝部９９の上方側には、カップリング室Ｚ２と潤滑溝部９９を成形する内型の離型を可能にするするために、側面部９９ｃと連続する分離用凹部９９ｄが形成されている。分離用凹部９９ｄは、潤滑溝部９９の上端からカップリング室Ｚ２の内周面上をカップリング室Ｚ２の軸方向に第２ケース部材８２の端面まで延びる上縁９９ｅと、該上縁９９ｅからカップリング室Ｚ２の内周面より径方向外側に凹んで潤滑溝部９９の側面部９９ｃと連続する曲面部９９ｆとで形成され、カップリング室Ｚの内側から見て三角形の形状を有している。

図７に示すように、第３ケース部材８３の内側に取り付けられる案内部材１００は、オイル受入部１００ａと、オイル案内部１００ｂと、取付部１００ｃとを備えている。

オイル受入部１００ａは、上端が第２ケース８２のカップリング室Ｚ２の潤滑溝部９９の下端に当接し、潤滑溝部９９と同じ勾配で傾斜して、第３ケース８３の軸方向に下端まで延びる桶状の形状を有している。

オイル案内部１００ｂは、オイル受入部１００ａの下端から第３ケース８３の半径方向に、軸受６８の支持部８３ａの一部に形成された溝部８３ｂを通って、軸受６８の近傍まで延びる桶状の形状を有している。

取付部１００ｃは、オイル受け部１００ａの径方向外側の側壁から下方に突出する板状の形状を有している。取付部１００ｃには、第３ケース部材８３の内周面に形成された取付凹部８３ｃに圧入される取付用突起１００ｄが設けられている。

案内部材１００は、取付部１００ｃの取付用突起１００ｄを第３ケース部材８３の取付凹部８３ｃに圧入することで、第３ケース部材８３の内側に取り付けられる。これにより、車体前方側から第２ケース部材８２の潤滑溝部９９を通って流動してくる潤滑油を案内部材１００を介して、車体後方側に位置する第３ケース部材８３の軸受６８及びその近傍の軸受け６９を潤滑するようになっている。

図８、図９を参照して、導入経路と戻し経路を成形する金型の一例について説明する。
図８（ａ）に示すように、第２ケース部材８２のギヤ室Ｚ１を成形する第１内型１０１には、第２ケース部材８２の側壁８２ａに後輪用出力軸１１及び動力伝達部材３６の軸孔を形成するための第１凸部１０１ａと、オイル供給孔９０を形成するための第２凸部１０１ｂと、排出口９１を成形するための第３凸部１０１ｃとが形成される。

また、第２ケース部材８２のカップリング室Ｚ２を成形する第２内型１０２は、溝部９７と貫通部９６を成形するための抜き型１０３が添えられる。抜き型１０３は溝部９７を成形する断面三角形の棒状の第１型１０３ａと、該第１型１０３ａの先端から斜め下方に延びる貫通部９６を形成する断面三角形の棒状の第２型１０３ｂとからなる。第２型１０３ｂの先端は第１内型１０１の第３凸部１０１ｃと当接する。

さらに、図８（ｂ）に示すように、第２ケース部材８２のカップリング室Ｚ２を成形する第２内型１０２の外周面には、潤滑溝部９９を成形する第１凸部１０２ａと、分離用凹部９９ｄを成形する第２凸部１０２ｂとが連続して一体に形成される。

なお、第１内型１０１及びその第１凸部１０２ａ、第２凸部１０２ｂ、第３凸部１０２ｃには、軸方向に平行な矢印Ｐ１方向に離型できるように抜き勾配が設けられ、第２内型１０２及びその第２凸部１０２ｂにも軸方向に平行な矢印Ｐ２方向に離型できるように抜き勾配が設けられている。特に、第２内型１０２の第１凸部１０２ａのうち、潤滑溝部９９の凸部９９ｂの流動面９９ａ側の側面を成形する面は、Ｐ２軸方向に軸方向に平行な矢印Ｐ１方向に離型できるように抜き勾配が設けられている。また、第２内型１０２に添えられる抜き型１０３の第１型１０３には、貫通部９６の軸方向に平行な矢印Ｐ３方向に離型できるように抜き勾配が設けられている。

図９に示すように、第１内型１０１と第２内型１０２をそれぞれ矢印Ｐ１、Ｐ２方向に離型した後、抜き型１０３を、貫通部９６を形成する第２型１０３ｂの軸と同一のＰ３方向に引き抜くことで離型することができる。これにより、ギヤ室Ｚ１の成形と同時に、オイル供給口９０と排出口９１が形成される。また、カップリング室Ｚ２の成形と同時に、溝部９７、開口部９４、オイル排出孔９５、貫通部９６が成形されるとともに、潤滑溝部９９が成形される。

（潤滑油案内構造の作用）
続いて、本実施形態のカップリング２０を冷却するための潤滑油案内構造の作用について説明する。

まず、図３に示すように、トランスファ装置１０では、駆動時に駆動ギヤ１３に嵌合された被駆動ギヤ１４が回転するとともに、該被駆動ギヤ１４によってギヤ室Ｚ１に貯留された潤滑油が掻き上げられて、駆動ギヤ１３側が潤滑される。

また、本実施形態においては、前述のように、被駆動ギヤ１４のヘリカルギヤの歯面１４ｂが回転方向Ｒ１の前方側となる方の側部１４ｃが、車体前方側となるように形成されている（図３参照）。

これにより、図３に示すように、被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂの潤滑油は、静的な状態において被駆動ギヤ１４の歯面１４ｂの傾斜に沿って矢印Ｒ２方向に流れようとするが、被駆動ギヤ１４は、矢印Ｒ１方向に回転しているので、潤滑油は、車体後方側には飛散しやすくなる。

そして、被駆動ギヤ１３の車体後方側には、オイルパス９３が設けられているので、
被駆動ギヤ１４から車体後方側に飛散する潤滑油が受け止められ、被駆動ギヤの回転に伴って、オイルパス９３の基本面部９３ａに沿って周方向に流動し、切欠き部９３ｄを経て、オイル供給孔９０に流入する。これにより、ギヤ室Ｚ１の潤滑油を効果的にカップリング室Ｚ２に供給することができる。

また、図４（ｂ）の矢印Ｒ４に示すように、被駆動ギヤ１４で掻き上げられるとともに飛散された潤滑油は、オイル供給孔９０のガイド部９０ａにガイドされる。また、オイル供給孔９０は、支持部８２ｂの外周に沿って設けられているので、被駆動ギヤ１４から駆動ギヤ１３側へ飛散した潤滑油は、支持部８２ｂ外周面８２ｃの一部を案内部９０ｅとして機能させて、矢印Ｒ５に示すようにオイル供給孔９０に導かれる。

図１０、１１に示すように、ギヤ室Ｚ１から、導入経路を構成するオイル供給孔９０を通ってカップリング室Ｚ２に導入され潤滑油は、第２ケース部材８２と第３ケース部材８３の底に貯留される。潤滑油の油面レベルがカップリング室Ｚ２の前後軸方向中間部の下部に形成された戻し経路の開口部９４を越えると、該開口部９４から貫通部９６、オイル排出孔９５を通って排出口９１からギヤ室Ｚ１に戻される。カップリング室Ｚ２に貯留された潤滑油は回転するカップリング２０により撹拌されながら、当該カップリング２０を冷却する。

なお、戻し経路の開口部９４はオイル供給孔９０よりも低い位置とされているため、カップリング室Ｚ２に貯留される潤滑油の量は適切なオイルレベルに保持される。

これにより、カップリング２０の回転による攪拌抵抗を抑制することができるので、効率よくカップリング２０を冷却することができる。

また、カップリング室Ｚ２においてカップリング２０の冷却のために利用された潤滑油が、ギヤ室Ｚ１に戻されることで、ギヤ室Ｚ１の下部で冷却された潤滑油をカップリング室Ｚ２に再度供給することができる。

したがって、冷却された潤滑油によってカップリング２０を冷却することができるので、より効率よくカップリング２０を冷却することができる。その結果、潤滑油を必要以上に増加させることなく、駆動ギヤ１３および被駆動ギヤ１４の潤滑と、カップリング２０の冷却とを効率よく実現することができる。

図１０に示すように、カップリング室Ｚ２を形成する第２ケース部材８２は、その上部に突出する凸部でなる複数のフィン８２ｄ…８２ｄが設けられている。これにより、カップリング室Ｚ２に供給される潤滑油を第２ケース部材８２の複数のフィン８２ｄ…８２ｄを介した熱交換を実施することができる。

また、カップリング室Ｚ２と、カップリング２０との間には、隙間Ｓ１が設けられている。カップリング室Ｚ２の下部においては、カップリング２０に対する隙間Ｓ２がその他の隙間Ｓ１よりも狭められて設けられている。

カップリング室Ｚ２の下部に貯留された潤滑油は、カップリング２０の回転によって攪拌され、カップリング室Ｚ２の上部側へ引き上げられる。このとき、カップリング室Ｚ２の下部とカップリング２０との隙間が狭められているので、潤滑油の流速が速められることで、カップリング室Ｚ２のより上部側へ引き上げることができる。

また、カップリング室Ｚ２の上部は、複数のフィン８２ｄ…８２ｄによって冷却されているため、上部側へ引き上げられた潤滑油が冷却されることになり、この冷却された潤滑油によって、カップリング２０がより効率よく冷却されることができる。

車両が下り坂等で前方に下向きに傾斜した状態で走行する時、トランスファ装置１０も車両前方に下向きに傾斜する。図１２に示す従来のように、オイル排出孔９５´が側壁部８２ａで開口していると、オイル排出孔９５´から多量の潤滑油がギヤ室Ｚ１に排出され、カップリング室Ｚ２の潤滑油が減少し、カップリング２０の冷却効果が低減する。

本発明では、図１３（ａ）に示すように、戻り経路の開口部９４は、カップリング室Ｚ２の中間部に開口し、オイル排出孔９５より高い位置にある。このため、車両が前方に下向きに傾斜していても、カップリング室Ｚ２内の潤滑油は、オイル排出孔９５からは排出されず、オイル排出孔９５より高い開口部９４の位置に維持される。

このように、カップリング室Ｚ２内の潤滑油の量が確保されるので、図１３（ｂ）に示すように、車両が上り坂等で後方に下向きに傾斜した状態で走行する時でも、カップリング２０を十分に冷却することができる。

カップリング室Ｚ２内の潤滑油の量が確保されても、車両が前方に下向きに傾斜した状態で走行する時には、カップリング室Ｚ２の後方の軸受６８，６９（図２参照）は潤滑油の油面レベルより上方になるので、潤滑油が不足する。本発明では、図１４（ａ）に示すカップリング室潤滑経路の潤滑溝部９９と案内部材１００により、カップリング室Ｚ２の後方側の軸受６８，６９に潤滑油が供給される。

すなわち、図１４（ｂ）に示すように、カップリング２０により掻き上げられた潤滑油はカップリング室Ｚ２の内周面に飛散し、その一部はカップリング室Ｚ２の内周面に設けられた潤滑溝部９９に受け入れられ、流動面９９ａの傾斜に沿って自重で車両の後方に流動する。潤滑溝部９９を流れる潤滑油は、凸部９９ｂ（図６参照）によりカップリング室Ｚ２の内部に流れ落ちるのが防止される。

潤滑溝部９９の下端に達した潤滑油は、第３ケース部材８３内に取り付けられた案内部材１００のオイル受入部１００ａに受け入れられ、該オイル受入部１００ａを下方に流れて、その下流端から向きを変えてオイル案内部１００ｂを第３ケース部材８３の半径方向に流れ、軸受６８，６９に供給される。これにより、図１４（ｂ）に示すように、車両が前方に下向きに傾斜した状態で走行する時でも、カップリング室後部の軸受６８，６９が潤滑不足となることがない。

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。

例えば、潤滑油の戻し経路は、前記実施形態では、カップリング室Ｚ１に開口する開口部９４からギヤ室Ｚ１に開口するオイル排出孔９５までをカップリング室Ｚ１の内周壁を貫通する貫通部９６で形成しているが、カップリング室Ｚ１の外側に設けたパイプにより、開口部９４とオイル排出孔９５を連結するようにしてもよい。

また、前記実施形態は、ＦＲベースの四輪駆動の車両に適用したトランスファ装置であるが、本発明はＲＦベースの四輪駆動車にも適用できる。

さらに、前記実施形態は、トランスファ装置の潤滑構造について説明したが、トランスファ装置に限らず、車両の動力を伝達するための回転部材を軸受を介してケースに支持し、当該ケース内に貯留された潤滑油を回転部材により掻き上げることにより回転部材及び軸受を潤滑するように構成された動力伝達装置に適用可能である。例えば、車両の回転部材が車両の左右方向に延びる動力伝達部装置の場合、車両がコーナーを曲がって左右に傾斜するときに、潤滑油の油面より浮き上がる左側又は右側の軸受に潤滑油を供給できるように潤滑溝部を設ける。これにより、潤滑油の油面より浮き上がる側の軸受の潤滑油不足を解消することができる。

１０ トランスファ装置（動力伝達装置）
１１ 後輪用出力軸（回転部材）
６４ 軸受
６５ 軸受
６９ 軸受
８２ 第２ケース部材（ケース）
８３ 第３ケース部材（ケース）
９９ 潤滑溝部
９９ａ 流動面
９９ｂ 凸部
９９ｃ 側面部
９９ｄ 分離用凹部
９９ｅ 上縁
９９ｆ 曲面部
１００ 案内部材

Claims (4)

1. 車両の動力を伝達するための回転部材を軸受を介してケースに支持し、前記ケース内に貯留された潤滑油を前記回転部材により掻き上げることにより前記回転部材及び前記軸受を潤滑するように構成された動力伝達装置の潤滑構造であって、
   前記ケースの内面に、前記車両が傾斜したときに潤滑油の油面より浮き上がる側の前記軸受に潤滑油を供給可能な角度で前記車両の傾斜と逆の方向に傾斜する潤滑溝部が形成され、
   前記潤滑溝部の前記ケース内方側端部に、潤滑油の当該潤滑溝部からの流出を抑制する凸部が形成され、
   前記潤滑溝部の上方側に、当該潤滑溝部を形成するための型を前記ケースの軸方向に分離可能するための分離用凹部が前記潤滑溝部と連続して一体に形成されていることを特徴とする動力伝達装置の潤滑構造。
2. 前記分離用凹部の上縁は、前記ケースの軸方向に平行であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の潤滑構造。
3. 前記潤滑溝部の下端に、当該潤滑溝部を流れてきた潤滑油を前記軸受に向かって前記ケースの半径方向に案内する案内部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置の潤滑構造。
4. 前記動力伝達装置は、互いに噛合する第１ギヤと第２ギヤとを収容するギア室と、前記第１ギヤと同軸上に設けられたカップリングを収容するカップリング室とを備え、前記カップリングが２つの軸受を介してカップリング室に収容されたトランスファ装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の動力伝達装置の潤滑構造。

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