JP7219050B2 - トランスアクスル - Google Patents

Description

本発明は、トランスミッションとデファレンシャルギヤ（差動装置）とを一体的に備えるトランスアクスルに関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力がトランスミッション（変速機）を介してデファレンシャルギヤ（差動装置）に伝達され、その動力がデファレンシャルギヤで左右のドライブシャフトの回転に変換されて、各ドライブシャフトの回転が駆動輪に伝達される。

図４は、従来のトランスアクスルの一部を示す斜視図である。

デファレンシャルギヤ９１は、ピニオンギヤおよびサイドギヤが収容されるデフケース９２と、デフケース９２に支持されて、デフケース９２の外側に張り出すリングギヤ９３とを備えている。デファレンシャルギヤ９１は、トランスミッション９４とともに、ユニットケース９５内に収容されている。デフケース９２は、ベアリング（図示せず）を介してユニットケース９５に回転可能に支持されている。リングギヤ９３は、外周面に斜歯を有しており、リングギヤ９３には、トランスミッション９４の出力ギヤ９６が噛合している。

ユニットケース９５内には、オイルが封入されており、リングギヤ９３の一部は、ユニットケース９５内に溜まったオイルに浸漬している。リングギヤ９３に動力が伝達されると、デフケース９２がリングギヤ９３と一体に回転し、ユニットケース９５内に溜まったオイルがリングギヤ９３によって掻き上げられて飛沫となり、オイルの飛沫がデフケース９２に挿通されるドライブシャフトなどに供給される。また、ドライブシャフトに供給されたオイルがドライブシャフトを伝ってデフケース９２内に供給される。これにより、デフケース９２内のサイドギヤなどがオイルにより潤滑される。

特開２０１４－１１９０８４号公報

しかしながら、オイルがリングギヤ９３によって単に掻き上げられるだけでは、デフケース９２内に十分な量のオイルが供給されず、デフケース９２内に収容されるサイドギヤなどが潤滑不足となって焼き付くおそれがある。

本発明の目的は、デフケース内にオイルを良好に供給できる、トランスアクスルを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るトランスアクスルは、デファレンシャルギヤをトランスミッションとともにオイルが封入されたユニットケース内に収容した構成を有するトランスアクスルであって、デファレンシャルギヤは、ユニットケースに回転可能に支持され、その回転軸線に沿ってドライブシャフトが挿通されるデフケースと、デフケースに支持されて、デフケースの回転方向の全周にわたってデフケースに対してデフケースの回転径方向の外側に張り出し、ユニットケース内に溜まったオイルに一部が浸漬するリングギヤとを含み、トランスミッションは、リングギヤの回転軸線と平行に延びるアウトプット軸と、アウトプット軸に相対回転不能に支持され、リングギヤと噛合する出力ギヤと、アウトプット軸に相対回転不能に支持されるパーキングギヤとを含み、リングギヤおよび出力ギヤは、それぞれ互いに噛合するリングギヤ斜歯および出力ギヤ斜歯を有し、リングギヤ斜歯および出力ギヤ斜歯は、それぞれリングギヤおよび出力ギヤの回転時に回転軸線方向の一方側の端がその反対側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜しており、パーキングギヤは、出力ギヤに対して回転軸線方向の一方側に配置されて、リングギヤと出力ギヤとの噛合部分に回転軸線方向に対向する。

この構成によれば、ユニットケース内に封入されたオイルは、ユニットケースの底部に溜まり、リングギヤの一部は、その溜まったオイルに浸漬している。トランスミッションのアウトプット軸の回転が出力ギヤを介してデファレンシャルギヤのリングギヤに伝達されて、リングギヤが回転すると、リングギヤによりオイルが掻き上げられる。

リングギヤおよび出力ギヤにそれぞれ形成されたリングギヤ斜歯および出力ギヤ斜歯は、それらの回転時に回転軸線方向の一方側の端が他方側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。そのため、リングギヤの回転時に、リングギヤ斜歯の歯間に保持されるオイルは、リングギヤ斜歯と出力ギヤ斜歯との噛合部分において、その歯間に入り込む出力ギヤ斜歯により、歯間から回転軸線方向の一方側に押し出される。

出力ギヤに対して回転軸線方向の一方側には、パーキングギヤが設けられ、パーキングギヤは、リングギヤと出力ギヤとの噛合部分に回転軸線方向に対向している。そのため、リングギヤ斜歯の歯間から押し出されるオイルは、パーキングギヤによって掻き落とされる。これにより、デフケースに回転軸線方向の一方側から回転軸線に沿って挿通されるドライブシャフトにオイルを良好に供給することができる。その結果、ドライブシャフトに供給されるオイルがドライブシャフトを伝ってデフケース内に導かれるので、デフケース内にオイルを良好に供給することができ、デフケース内に収容されるサイドギヤなどの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

しかも、パーキングギヤは、以前からトランスミッションに備えられている部品であるから、新たな部品を追加することなく、デフケース内へのオイルの良好な供給を達成することができる。

デファレンシャルギヤのデフケースは、ドライブシャフトが挿通される円筒状のシャフト挿通部を有し、そのシャフト挿通部に外嵌されるベアリングを介してユニットケースに回転可能に支持されてもよい。

この構成では、パーキングギヤによって掻き落とされるオイルをベアリングに供給することができ、ベアリングの潤滑を確保することができる。そのため、そのベアリングにシールドベアリングを採用しなくても、ベアリングの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制できる。その結果、コストを低減させることができる。

トランスアクスルは、ユニットケース内において、リングギヤに対して回転軸線方向の少なくとも一方側に設けられ、リングギヤが配置される第１空間とその第１空間に対して回転軸線方向に隣接する第２空間とを区画し、ユニットケース内の少なくともオイルが溜まる部分において第１空間と第２空間との間でのオイルの流通を阻止するオイルセパレータをさらに含む構成であってもよい。

この構成では、ユニットケースとオイルセパレータとの間がリングギヤの回転軸線方向の一方側の端に下側から対向していることが好ましい。これにより、パーキングギヤによって掻き落とされるオイルは、ユニットケースとオイルセパレータとの間に入り、ユニットケースおよびオイルセパレータを伝って流れる。その結果、オイルをドライブシャフトに一層良好に供給することができる。

本発明によれば、デフケース内にオイルを良好に供給することができ、デフケース内に収容されるサイドギヤなどの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るトランスアクスルの内部を回転軸線方向から見た図である。 図１に示される切断面線Ａ－Ａにおけるトランスアクスルの断面図である。 トランスアクスルの内部構成の一部（出力ギヤとリングギヤとの噛合部分）を示す斜視図である。 従来のトランスアクスルの一部を示す斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜トランスアクスルの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るトランスアクスル１の内部を回転軸線方向から見た図である。図２は、図１に示される切断面線Ａ－Ａにおけるトランスアクスル１の断面図である。図３は、トランスアクスル１の内部構成の一部を示す斜視図である。

トランスアクスル１は、車両に搭載されて、エンジン（図示せず）が発生するトルクを変速して駆動輪（図示せず）に伝達する変速ユニットである。トランスアクスル１の外殻をなすユニットケース２内には、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）３およびデファレンシャルギヤ４などが収容されている。

無段変速機３は、エンジンのクランクシャフトの回転軸線と平行に延びるアウトプット軸１１を備えている。アウトプット軸１１には、出力ギヤ１２が一体に形成されている。出力ギヤ１２は、図３に示されるように、周方向に並んだ多数の出力ギヤ斜歯１３を有している。また、アウトプット軸１１には、出力ギヤ１２に対してアウトプット軸１１の回転軸線が延びる方向（以下、「回転軸線方向」という。）の一方側、つまり図２における右側（以下、単に「右側」という。）に、パーキングギヤ１４が相対回転不能に支持されている。パーキングギヤ１４の外周面には、図３に示されるように、多数の歯１５が一定間隔を空けて形成され、これにより、歯１５と歯溝１６とが交互に並んでいる。

デファレンシャルギヤ４は、図２に示されるように、デフケース２１を備えている。デフケース２１は、その内部にギヤ収容空間２２を提供している。デフケース２１には、図示されていないが、ギヤ収容空間２２を貫通するピニオンシャフトが保持されている。ピニオンシャフトには、２個のピニオンギヤが互いに間隔を開けて回転可能に保持されている。また、ギヤ収容空間２２内には、２個のサイドギヤ２３，２４がピニオンシャフトの両側に分かれて配置されている。サイドギヤ２３，２４およびピニオンギヤは、いずれもかさ歯車からなり、各サイドギヤ２３，２４は、２個のピニオンギヤの両方と噛合している。

また、デフケース２１には、２個のサイドギヤ２３，２４の対向方向に互いに対向する位置に、円筒状のシャフト挿通部２５，２６が形成されている。シャフト挿通部２５，２６には、それぞれドライブシャフト２７，２８が挿通される。ドライブシャフト２７，２８の先端部は、ギヤ収容空間２２内において、それぞれサイドギヤ２３，２４に相対回転不能に結合される。

シャフト挿通部２５，２６には、それぞれベアリング３１，３２のインナレース（内輪）が外嵌されている。ベアリング３１，３２のアウタレース（外輪）は、ユニットケース２に回転不能に保持されている。これにより、デフケース２１は、ベアリング３１，３２を介してユニットケース２に、ドライブシャフト２７，２８と同一の回転軸線まわりに回転可能に支持されている。

デフケース２１にはさらに、その外周面から径方向に張り出すフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３には、リングギヤ３４が固定されている。リングギヤ３４は、デフケース２１を取り囲む略円環板状のウェブ３５と、ウェブ３５の外周を取り囲む略円筒状のリム３６とを一体的に有している。リム３６は、ウェブ３５からデフケース２１の回転軸線方向の両側に突出している。リム３６の外周面には、図３に示されるように、多数のリングギヤ斜歯３７が形成されており、このリングギヤ斜歯３７は、無段変速機３の出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３と噛合している。

無段変速機３のアウトプット軸１１の回転は、出力ギヤ１２を介して、デファレンシャルギヤ４のリングギヤ３４に伝達される。これにより、デフケース２１がリングギヤ３４と一体に回転する。デフケース２１の回転は、ピニオンギヤを介して、各サイドギヤ２３，２４の回転に変換される。これにより、各サイドギヤ２３，２４と一体にドライブシャフト２７，２８が回転し、ドライブシャフト２７，２８の回転が車両の駆動輪に伝達される。

また、ユニットケース２内には、図２に示されるように、リングギヤ３４に対して回転軸線方向の両側に、それぞれ隔壁となるオイルセパレータ４１，４２が設けられている。オイルセパレータ４１，４２は、ユニットケース２に固定されている。オイルセパレータ４１，４２により、ユニットケース２内のギヤ収容空間２２は、リングギヤ３４が配置される第１空間４３と、その第１空間４３に対して回転軸線方向の両側の第２空間４４，４５とに区画されている。ユニットケース２内には、オイルが封入されており、オイルセパレータ４１，４２は、ユニットケース２内の少なくともオイルが溜まる底部において第１空間４３と第２空間４４，４５との間でのオイルの流通を阻止する。リングギヤ３４の一部は、第１空間４３に溜まったオイルに浸漬している。

右側のオイルセパレータ４２の上部は、ユニットケース２に形成された壁部４６と間隔を空けて、壁部４６に沿って延びている。これにより、そのオイルセパレータ４２の上部と壁部４６との間には、それらに挟まれる空間４７が形成されている。空間４７は、リングギヤ３４の右端に下側から対向するように臨んでいる。空間４７の下端は、右側のシャフト挿通部２６に外嵌されたベアリング３２の上方に形成されたオイル貯留部４８で開放されている。オイル貯留部４８は、ベアリング３２の右側を迂回して、シャフト挿通部２６とこれに挿通されたドライブシャフト２８との間に連通している。

出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３およびリングギヤ３４のリングギヤ斜歯３７は、図３に示されるように、それらの回転時に右側、つまり回転軸線方向の一方側の端がその反対側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。また、出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３とリングギヤ３４のリングギヤ斜歯３７との噛合部分に対して、パーキングギヤ１４は、右側から回転軸線方向に対向している。

＜作用効果＞
以上のように、ユニットケース２内に封入されたオイルは、ユニットケース２の底部に溜まり、リングギヤ３４の一部は、その溜まったオイルに浸漬している。無段変速機３のアウトプット軸１１の回転が出力ギヤ１２を介してデファレンシャルギヤ４のリングギヤ３４に伝達されて、リングギヤ３４が回転すると、リングギヤ３４によりオイルが掻き上げられる。

出力ギヤ１２に形成された出力ギヤ斜歯１３およびリングギヤ３４に形成されたリングギヤ斜歯３７は、出力ギヤ１２およびリングギヤ３４の回転時に回転軸線方向の一方側である右側の端がその反対側の左側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。そのため、リングギヤ３４の回転時に、リングギヤ斜歯３７の歯間に保持されるオイルは、リングギヤ斜歯３７と出力ギヤ斜歯１３との噛合部分において、その歯間に入り込む出力ギヤ斜歯１３により、歯間から右側に押し出される。

出力ギヤ１２に対して回転軸線方向の右側には、パーキングギヤ１４が設けられ、パーキングギヤ１４は、リングギヤ３４と出力ギヤ１２との噛合部分に回転軸線方向に対向している。そのため、リングギヤ斜歯３７の歯間から押し出されるオイルは、パーキングギヤ１４によって掻き落とされる。これにより、デフケース２１に右側から回転軸線に沿って挿通されるドライブシャフト２８にオイルを良好に供給することができる。その結果、ドライブシャフト２８に供給されるオイルがドライブシャフト２８を伝ってデフケース２１内に導かれるので、デフケース２１内にオイルを良好に供給することができ、デフケース２１内に収容されるサイドギヤ２３，２４などの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

しかも、パーキングギヤ１４は、以前から無段変速機３に備えられている部品であるから、新たな部品を追加することなく、デフケース２１内へのオイルの良好な供給を達成することができる。

デファレンシャルギヤ４のデフケース２１は、ドライブシャフト２８が挿通される円筒状のシャフト挿通部２６を有し、そのシャフト挿通部２６に外嵌されるベアリング３２を介してユニットケース２に回転可能に支持されている。この構成では、パーキングギヤ１４によって掻き落とされるオイルをベアリング３２に供給することができ、ベアリング３２の潤滑を確保することができる。そのため、ベアリング３２にシールドベアリングを採用しなくても、ベアリング３２の潤滑不足による焼き付きの発生を抑制できる。その結果、コストを低減させることができる。

また、ユニットケース２内には、リングギヤ３４に対して回転軸線方向の両側に、リングギヤ３４が配置される第１空間４３とその回転軸線方向の両側の第２空間４４，４５とを区画するように、オイルセパレータ４１，４２が設けられている。そして、右側のオイルセパレータ４２の上部とユニットケース２の壁部４６との間には、それらに挟まれる空間４７が形成されている。空間４７は、リングギヤ３４の右端に下側から対向するように臨み、潤滑溝４７の下端は、右側のシャフト挿通部２６に外嵌されたベアリング３２の上方に設けられたオイル貯留部４８で開放されている。オイル貯留部４８は、シャフト挿通部２６とドライブシャフト２８との間に連通している。これにより、パーキングギヤ１４によって掻き落とされるオイルは、オイルセパレータ４２とユニットケース２の壁部４６との間に入り、オイルセパレータ４２および壁部４６を伝って流れる。その結果、オイルをオイル貯留部４８に供給することができ、その結果、オイルをベアリング３２に良好に供給することができる。さらに、オイル貯留部４８からシャフト挿通部２６とドライブシャフト２８との間にオイルを供給することができる。また、オイルをオイル貯留部４８からシャフト挿通部２６に形成されている潤滑溝（図示せず）を通してデフケース２１内に良好に供給することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、トランスアクスル１に、ベルト式の無段変速機３が備えられているが、本発明は、ベルト式の無段変速機３を備えるトランスアクスル１に限らず、ベルト式以外の方式の無段変速機や有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）などを備えるトランスアクスルに広く適用可能である。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：トランスアクスル
２：ユニットケース
３：無段変速機（トランスミッション）
４：デファレンシャルギヤ
１１：アウトプット軸
１２：出力ギヤ
１３：出力ギヤ斜歯
１４：パーキングギヤ
２１：デフケース
２８：ドライブシャフト
３４：リングギヤ
３７：リングギヤ斜歯

Claims (1)

1. デファレンシャルギヤをトランスミッションとともにオイルが封入されたユニットケース内に収容した構成を有するトランスアクスルであって、
   前記デファレンシャルギヤは、
   ベアリングを介して前記ユニットケースに回転可能に支持され、その回転軸線に沿ってドライブシャフトが挿通されるデフケースと、
   前記デフケースに支持されて、前記デフケースの回転方向の全周にわたって前記デフケースに対して前記デフケースの回転径方向の外側に張り出し、前記ユニットケース内に溜まったオイルに一部が浸漬するリングギヤとを含み、
   前記トランスミッションは、
   前記リングギヤの回転軸線と平行に延びるアウトプット軸と、
   前記アウトプット軸に相対回転不能に支持され、前記リングギヤと噛合する出力ギヤと、
   前記アウトプット軸に相対回転不能に支持されるパーキングギヤとを含み、
   前記リングギヤおよび前記出力ギヤは、それぞれ互いに噛合するリングギヤ斜歯および出力ギヤ斜歯を有し、
   前記リングギヤ斜歯および前記出力ギヤ斜歯は、それぞれ前記リングギヤおよび前記出力ギヤの回転時に回転軸線方向の一方側の端がその反対側の端よりも遅れて移動するように前記回転軸線方向に対して傾斜しており、
   前記パーキングギヤは、前記出力ギヤに対して前記回転軸線方向の前記一方側に配置されて、前記リングギヤと前記出力ギヤとの噛合部分に前記回転軸線方向に対向しており、
   前記ユニットケース内には、前記リングギヤに対して前記回転軸線方向の前記一方側に、隔壁となるオイルセパレータが設けられて、前記オイルセパレータと前記ユニットケースとの間に空間が形成されており、
   前記空間は、前記リングギヤの前記回転軸線方向の前記一方側の端に下側から対向するように臨み、下端が前記ベアリングの上方で開放されている、トランスアクスル。

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