JPS62135195A - 高粘性オイル封入式流体継手へのオイル注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高粘性オイル封入式流体継手へのオイル注入方
法に関する。

（従来の技術） 軸を回転自在に支承した円筒形のケース内に穴のあいた
多数の円板を軸方向に配設し、該円板を交互に軸側とケ
ース側とに回転方向固定し、高粘性オイル（シリコンオ
イル）をケース内に充填して成る高粘性オイル封入式流
体継手が知られている。

ところで、一般の流体継手等の容器内にオイルを注入す
る際には、充填時間短縮のためにオイルを高圧、且つ高
流速で容器内に注入していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記の高粘性オイル封入式流体継手の場合は
、ケース内が多数の円板で仕切られており、その狭い空
間に充填されるオイルはシリコンオイルのように高粘性
（８００００ｃｓｔ）であり、しかも製品のトルク特性
選定のためにある程度のエアを含有した厳しい体積率（
８ｏｚ〜９５ｚ、好ましくは８０〜９５ｚ）が要求され
る。

このため、ケース内に高圧、且つ高流速で高粘性オイル
を注入しようとしても、流動抵抗が大きく、しかも注入
時に乱流となってしまうので、ケース内のエア抜きまた
は真空引きを行いながらオイルを注入しても、流動抵抗
が大きいことがら円板間の狭い空間（こ効率良くオイル
を充填することは雌しく、更に乱流によりオイル中には
多量の気泡が含まれてしまい、また円板等の表面にも気
泡か淀み易い。この気泡はオイルが高粘性のために剥敲
し難く、最終的に所望の体ｖｉ率に高粘性オイルを充填
するまでには長い時間を要することになり、また製品と
してオイル体積率にバラツキがでる要因ともなる。

従って本発明の目的は、流体継手内に高粘性オイルを所
望の体積率まで効率良く短時間で充填することができ、
オイル体積率のバラツキを解消するようにしたオイル注
入方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、軸（２１）を回転自在
に支承した円筒形のケース（２３）内に穴（３３）・・
・、　（３７）・・・のあいた多数の円板（３１）・・
・。

（３５）・・・が軸方向に配設され、該円板（３１）・
・・。

（３５）・・・は交πに軸（２１）側とケース（２３）
側とに回転方向固定され、ケース（２３）内には高粘性
オイル（Ｌ）がＪ−１人される流体継手（２０）におい
て、＋１ｌ（２１）とケース（２３）とを低速で相対回
転させつつケース（２３）内に高粘性オイル（Ｌ）を充
填する。

（作用） 軸（２１）とケース（２３）とを低速回転させながらケ
ース（２３）内に高粘性オイル（Ｌ）を注入するので、
ケース（２３）内でオイル（Ｌ）はラップ状態となる穴
（３３）・・・、　（３７）・・・等を通って低速回転
中の円板（３１）・・・、　（３５）・・・間に流れ込
む。従って所望のオイル体積率に達するまでの時間が短
かくて済み１体ｌＩｉ率のバラツキも解消される。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図はが星歯車列と流体継手を組合わせて成る差動制
限付き差動装置の縦断面図で、木差動装置買は左右のデ
フケース（１）、（２）がインターナルギヤ（６）を有
するリングギヤ（７）を介設して合体され、デフケース
（１）、（２）内には複数のプラネットピニオン（８）
・・・、プラネットカバー（１１）、サンギヤ（１５）
が組込まれるとともに、高粘性オイル封入式流体継手（
２ｏ）が組込まれる。

即ちプラネットピニオン（８）・・・を回転自在に支承
するピニオン＠（９）・・・をプラネットカバー（１り
の円板部（１２）に固着し、プラネットカバー（１１）
の中空軸部（１３）上にはニードルベアリング（１４）
を介装してサンギヤ（１５）を装着する。サンギヤ（１
５）には中空軸部（２１）が一体に形成され、中空軸部
（２１）の先端外周はシール材（ＩＳ）を介装して右側
のデフケース（２）に支承される。このデフケース（２
）の円筒部（３）内には円筒形のカップリングケース（
２３）が収納され、カップリングケース（２３）の円板
部（２４）は前記ピニオン軸（９）・・・に固着される
とともに、その内周はシール材（２８）を介装してサン
ギヤ（１５）の中空軸部（２１）上に支承される。また
力・ンブリングケース（２３）の円筒部（２５）の先端
外周はシール材（２８）を介装してデフケース（２）に
支承される。

そしてサンギヤ（１５）の中空軸部（２１）外周とカッ
プリングケース（２３）の円筒部（２５）内周にはそれ
ぞれスプライン（２２）、（２６）が形成され、中空軸
部（２１）のスプライン（２２）には多数の円板状ハブ
プレート（３１）・・・が嵌合されて軸方向に配設され
、各ハフフレート（３１）・・・間の内周側にはリング
（３４）・・・が介設される。また円筒ｌ　（２５）の
スプライン（２６）には各ハブプレー）　（３１）・・
・間に臨む多数の円板状ケースプレート（３５）・・・
が嵌合される。

ハブプレート（３１）とケースプレート（３５）は第２
図（ａ）及び（ｂ）に示す如くで、内周にスプライン（
３２）を備えたハブプレート（３１）には外周側からス
リット状の穴（３３）・・・が放射状に多数形成され、
また外周にスプライン（３６）を備えたケースプレート
（３５）には円形の穴（３７）・・・が放射状に多数形
成される。尚、プレートの組合せ及びその穴形状はこれ
に限られるものではない。

斯かる多数のハブプレート（３１）・・・及びケースプ
レー）　（３５）・・・を収納した中空軸部（２１）と
円筒部（２５）間には高粘性（１３００００ｃｓｔ）の
シリコンオイル（Ｌ）が封入され、プラネットカバー（
ｌ］）の中空軸部（１３）内とサンギヤ（１５）の中空
軸部（２１）内とには不図示の入力軸及び出力軸がそれ
ぞれ嵌合固着される。

第３図はオイル注入装置の説明図で、（４１）はオイル
タンク、（５１）は真空ポンプ、（Ｂ１）はコントロー
ルボックス、（７１）は継手回転用モータであり、シリ
コンオイル（Ｌ）を入れたオイルタンク（４１）はエア
の供給により下動する加圧ピストン（４３）を内蔵した
シリンダをなし、ピストン（４３）上方のエア室（Ａ）
には不図示のニアコンプレッサからレギュレータ（４４
）　、タンク（４１）上部の加圧０Ｎ１０ＦＦバルブ（
４５）を介して加圧エアが導入される。

またタンク（４１）の下部は漏斗部（４２）をなし、そ
の中央にはオイル注入ノズル（４６）を備え、ノズル（
４６）には圧力センサ（４７）を設け、検出される圧力
信号はコントロールボックス（８１）にフィード八・ツ
クされる。ノズル（４６）の径はφ４〜６ｍｍが望まし
い。

更にタンク（４１）内にはノズル（４６）上方に下端が
臨むニードルバルブ（４８）をピストン（４３）に貫通
して設け、このバルブ（４Ｂ）をコントロールボックス
（６１）からの指令により上下動制御するための油圧シ
リンダまたはサーボモータによるニードルバルブ調整装
置（４８）をタンク（４１）上部に設置する。オイル注
入時以外はニードルバルブ（４８）によりノズル（４６
）は閉じられている。

−・方、真空ポンプ（５１）によるエア抜きライン（５
２）にはオイル受は用のフラスコ（５５）を介設し、ま
たライン（５２）には圧力センサ（５６）を設け、検出
される圧力信号はコントロールボックス（６１）にフィ
ードバックされる。

またタンク（６１）の下方には継手回転用モータ（７１
）を設置し、モータ（７１）の出力軸（７２）にカップ
リング（７３）を介して減速装置（ハ）を連結し、′ｇ
速装置（７４）から突出する回転軸（７５）の周囲には
載置台（７６）を配置する。

以上において、前記差動装置のシリコンオイル（Ｌ）を
封入する流体継手（２０）に臨むデフカバー（２）の壁
面に直径方向に対向するオイル注入口（４）とエア抜き
口（５）をそれぞれ形成し、第３図の如く流体継手（２
０）を上にして差動装置を載置台（７６）上にセットし
、載置台（７６）にリングギヤ（７）を係合して回りｌ
二めを行い、更にプラネットカバー（１１）の中空軸部
（１３）内に回転軸（７５）を嵌合し、オイル注入口（
４）にノズル（４６）を、エア抜き口（５）にエア抜き
ライン（５２）のホース（５３）をそれぞれ接続する。

次にオイル注入について説明する。

先ずオイル注入に先立って真空ポンプ（５１）を作動さ
せ１継手（２０）内の真空引きを行う。

そして継手（２０）の内圧が約７２０ｍｍＨｇになった
時点で、ニードルバルブ（４８）を上動させると同時に
加圧０Ｎ１０ＦＦバルブ（４５）を開いてタンク（４１
）のエア室（Ａ）内に所定圧のエアを導入し、更に同時
にモータ（７１）を駆動し、真空引きと並行して加圧ピ
ストン（４３）をゆっくりと下動させ°ることによりタ
ンク（４１）内のシリコンオイル（Ｌ）を低圧、且つ低
流速状態を保ちながらノズルから徐々に吐出し、継手（
２０）内にシリコンオイル（Ｌ）を注入する。

而してモータ（７１）の駆動により減速装置（７４）を
介して回転軸（７５）が低速で回転し、これと−・体に
プラネットカバー（１１）、ピニオン軸（９）・・・を
介してカップリングケース（２３）が回転しているため
、継手（２０）内に交互に配設されたハブプレート（３
１）・・・とケースプレート（３５）・・・には低速相
対回転が与えられている。従って継手（２０）内に流入
したオイル（Ｌ）は、適度の回転によりラップ状態とな
る穴（３３）・・・、（３？）・・・等を通ってプレー
ト（３１）・・・、（３５）・・・間に流れ込み、また
低速相対回転状態にあるためにプレー）　（３１）・・
・、（３５）・・・の表面に従来は淀み易かった気泡は
効果的に剥離される。

ここで、実験結果を基に所望のオイル体積率を満足する
最適条件の真空圧、導入エア圧、ノズル開度及び時間並
びに回転数の制御をコントロールボックス（６１）にプ
ログラミングしておく。モして真空圧、導入エア圧、ノ
ズル開度及び回転数をフィート／＜ツクしてコントロー
ルポ・ンクス（Ｅｌｆ）によりプログラムに基づいて真
空ポンプ（５１）、加圧ＯＮ１０　Ｆ　Ｆバルブ（４５
）、ニードルバルブ調整装置（４８）及びモータ（７１
）の作動をそれぞれ微調整しながら注入を行う。

斯くして所望のオイル体積率に到達する時間になると、
ノズル（４６）をニードルバルブ（４日）により閉じる
と同時に０Ｎ１０ＦＦバルブ（４５）を閉じ、真空ポン
プ（５１）及びモータ（７１）の運転も停止する。

オイル充填後は、ノズル（４６）とホース（５３）を外
し、オイル注入口（４）及びエア抜き口（５）を盲栓に
てそれぞれ閉じる。

このように真空引きを行いながら継手（２０）内にシリ
コンオイル（Ｌ）を特に低圧、且つ低流速を保って注入
するとともに、プレー）　（３１）・・・、（３５）・
・・に低速相対回転を与えるため、オイル（Ｌ）は継手
（２０）内にゆっくりと層状を保って流入し、しかもこ
の流れを乱さない程度の回転によりラップ状態となる穴
（３３）・・・、　（３７）・・・等を通ってプレート
（３１）・・・、（３５）・・・間の隙間を徐々に満た
し、エア噛みを効果的に抑制しながら所望のオイル体ａ
率まで充填される。

第５図は実験結果に基づく特性図を示し、従来の高圧高
流速によるオイル注入の場合（イ）には、目標体積率９
５％までの充填時間が１１５秒であり、体積率のバラツ
キ巾が１０％もあったのに較べ、プレート固定方式での
低圧低流速によるオイル注入の場合（ロ）は、充填時間
が７０秒に短縮され、バラツキ巾は７％に抑えられる。

更に真空圧、導入エア圧、ノズル開度等をフィードバッ
クしながら微調整した場合（ハ）は、充填時間は６０秒
と短縮され、バラツキｌｊ］を５％に抑えられる。そし
て実施例のようにプレート回転方式での低圧低流速によ
るオイル注入を行い、且つ真空圧、導入エア圧、ノズル
開度及び回転数をフィードバックしながら微調整した場
合（ニ）には、充填時間は５５秒と大巾に短縮され、し
かもバラツキ巾を３％に止めることができた。

また相対回転数は第６図に示すように５〜１０ｒｐｍの
範囲が最も充填効率が良いことが実験結果により裏付け
られた。

以上の実施例においては、流体継手（２０）とともに遊
星歯車列を組合せた差動装置を例示した関係から第４図
（ａ）の如く継手（２０）の上面で真空引きとオイル注
入を行ったが、同図（ｂ）に示すように継手（２０）の
下面にオイル注入口（４）を設け、上面から真空引きを
行いつつ下面からオイルを注、入すれば、油面が徐々に
上昇し、層状に充填するために最も理想的となる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、軸とケースとを低速回転
させながら継手内に高粘性オイルを注入するため、高粘
性オイルを所望のオイル体積率まで短時間で効率良く充
填することができ、体積率のバラツキを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は差動装置の縦断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）
は円板の各正面図、第３図はオイル注入装置の説明図、
第４図（ａ）及び（ｂ）はオイル注入方式を示す各模式
図、第５図はオイルの充填時間一体積率特性図、第６図
は回転数一体積率特性図である。 尚、図面中、　（２０）は流体継手、（２１）は軸、（
２３）はケース、（３１）、（３５）は円板、（３３）
　、（３７）は穴、（４１）はオイルタンク、（４３）
は加圧ピストン、　　（４５）は加圧０Ｎ１０ＦＦバル
ブ、（４６）は注入ノズル、（４７）は圧力センサ、　
（４８）はニードルバルブ、（４８）はその調整装置、
（５１）は真空ポンプ、（５５）はフラスコ、（５６）
は圧力センサ、（６１）はコントロールホックス、（７
１）はモータ、（７５）は回転軸、（７８）は載置台、
（Ｌ）は高粘性オイルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸を回転自在に支承した円筒形のケース内に穴のあいた
   多数の円板が軸方向に配設され、該円板は交互に軸側と
   ケース側とに回転方向固定され、ケース内には高粘性オ
   イルが封入される流体継手において、 軸とケースとを低速で相対回転させつつケース内に高粘
   性オイルを充填することを特徴とする高粘性オイル封入
   式流体継手へのオイル注入方法。