WO2015145879A1 - パワートランスファユニット - Google Patents

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Publication number
WO2015145879A1
WO2015145879A1 PCT/JP2014/082077 JP2014082077W WO2015145879A1 WO 2015145879 A1 WO2015145879 A1 WO 2015145879A1 JP 2014082077 W JP2014082077 W JP 2014082077W WO 2015145879 A1 WO2015145879 A1 WO 2015145879A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
housing
breather chamber
gear
transfer unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/082077
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
飯塚 浩司
理士 新村
Original Assignee
Gkn ドライブライン ジャパン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gkn ドライブライン ジャパン株式会社 filed Critical Gkn ドライブライン ジャパン株式会社
Priority to JP2016509903A priority Critical patent/JP6243514B2/ja
Priority to CN201480077411.9A priority patent/CN106104084B/zh
Publication of WO2015145879A1 publication Critical patent/WO2015145879A1/ja

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/027Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for venting gearboxes, e.g. air breathers

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device in an automobile, and more particularly to an automobile power transfer unit for distributing torque from one axle to the other axle in a four-wheel drive vehicle.
  • a power transfer unit that extracts a part of torque and transmits it to the rear wheels is usually used in combination with a transmission including a differential.
  • a two-stage PTU includes an input shaft that receives torque from the transmission, an intermediate shaft that mediates torque transmission, and an output shaft that converts the axial direction from the intermediate shaft and transmits torque to the propeller shaft.
  • the PTU not only converts the axial direction, but also absorbs the offset in the vertical direction between the transmission and the propeller shaft.
  • the PTU Since the internal temperature of the PTU may increase due to the internal temperature rising during operation, etc., the PTU usually includes a breather in order to release this pressure to the outside.
  • Patent Document 1 discloses related technology. According to this technique, the PTU transmits torque to the propeller shaft below the transmission, and the breather device releases air near the intermediate shaft to the outside above the input shaft.
  • Lubricating oil inside the PTU rarely leaks from the breather to the outside. If the leakage of the lubricating oil is repeated, the surrounding equipment may be adversely affected, and the lubricating oil may be insufficient. Since the PTU is mounted on a part of the automobile that is difficult to access from the outside, it is difficult to replenish the lubricating oil.
  • one of the causes of the leakage of the lubricating oil is that the lubricating oil is pushed up by the increased pressure air and reaches the breather plug.
  • the leakage of the lubricating oil can be suppressed to some extent, but there is no escape route for the lubricating oil from the inlet to the outlet, so the pressure has increased.
  • the problem of air pushing up the lubricant is not essentially solved.
  • the technique of Patent Document 1 can be applied only when the input shaft is sufficiently higher than the intermediate shaft so that the outlet can be at a high position, and when both are equal or the input shaft is lower (higher propeller). It cannot be applied in the first place when torque is output to the shaft.
  • a power transfer unit includes a housing that surrounds an internal space, and is housed in the internal space and rotatably supported by the housing, and is coupled to the transmission to receive the torque.
  • a first shaft having one gear, and is accommodated in the internal space, is parallel to the first shaft and is rotatably supported by the housing above the first shaft,
  • a third shaft provided with a pinion gear that meshes with the bevel gear and rotates integrally therewith, a partition wall that separates the breather chamber from the internal space, and a penetrating through the partition wall.
  • First and second through holes that allow the internal space and the breather chamber to communicate with each other, wherein at least the first through hole is disposed to face the first axis. Through holes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a four-wheel drive vehicle incorporating a power transfer unit.
  • FIG. 2A is a perspective view of a power transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a perspective view of a power transfer unit that is partially cut away to show the inside.
  • FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken from a cross section passing through the axis of each shaft of the power transfer unit.
  • FIG. 4 is a side view of the housing body showing the inside.
  • FIG. 5 is a side view of the housing cover showing its interior.
  • FIG. 6 is a plan view of the power transfer unit.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the power transfer unit representing the state of the lubricating oil when tilted.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a four-wheel drive vehicle incorporating a power transfer unit.
  • FIG. 2A is a perspective view of a power transfer unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the power transfer unit showing the state of the lubricating oil when tilted in a direction different from that in FIG.
  • FIG. 9A is a perspective view of a power transfer unit according to another embodiment.
  • FIG. 9B is a perspective view of the power transfer unit that is partially cut away to show the inside.
  • FIG. 10 is a side view of the housing body showing its interior.
  • FIG. 11 is a side view of the housing cover showing its interior.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the inside of the breather chamber in the example shown in FIGS. 2A and 2B.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the inside of the breather chamber in the example shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the front-rear direction, the lateral direction, and the vertical direction are defined and used with respect to the direction of the automobile.
  • the left and right are distinguished, but the following embodiments can be implemented even if the left and right are reversed.
  • a transfer used for an automobile 45 can be listed.
  • a pair of left and right front wheels 49 are rotatably supported on the front portion of the vehicle body 47 of the automobile 45, and a pair of left and right rear wheels 51 are rotatably supported on the rear portion of the vehicle body 47.
  • the vehicle body 47 is supported on the traveling surface by the rear wheels 51.
  • a front differential device 53 is provided between the left and right front wheels 49, and each front wheel 49 is linked to each output shaft of the front differential device 53 by a front axle 55.
  • a rear differential device 57 is provided between the left and right rear wheels 51, and each rear wheel 51 is linked and connected to each output shaft of the rear differential device 57 by a rear axle 59.
  • An engine 61 which is an internal combustion engine, is supported at the front portion of the vehicle body 47.
  • a transmission 63 and a transfer (power transmission device) 1 are connected to the engine 61.
  • a motor generator 64 is connected to the transmission 63.
  • the output shaft 1 and the input shaft of the rear differential 57 are interlocked and connected by a universal joint shaft 65.
  • the power of the engine 61 or the motor generator 64 is first transmitted to the transmission 63, and is transmitted from the transmission 63 to each front wheel 49 via the front differential device 53 and each front axle 55, and freely with the transfer 1. It is transmitted to each rear wheel 51 via the joint shaft 65 and each rear axle 57, and thereby the automobile 45 can travel with front and rear four-wheel drive.
  • the motor generator 64 performs energy regeneration.
  • the transfer 1 includes a housing (case) 7 having an internal space 5 into which the lubricating oil 3 is placed.
  • the volume of the lubricating oil 3 entering the internal space 5 is smaller than the volume of the internal space 5 and smaller than half of the volume of the internal space 5.
  • the housing 7 is provided with rotating shafts 9, 11, and 19 that are rotatable with respect to the housing 7. At least a part of each of the rotary shafts 9, 11, 19 is located in the internal space 5 of the housing 7.
  • a breather chamber 17 is provided in the housing 7 as shown in FIGS. 2B, 4, 5, and the like. As shown in FIG. 2A, the upper surface of the housing 7 is slightly bulged, and as shown in FIG. 2B, the breather chamber 17 is held inside the portion.
  • the breather chamber 17 is necessarily above the rotation centers C1, C2, and C3 of all the rotation shafts 9, 11, and 19.
  • the breather chamber 17 is partitioned with the internal space 5 of the housing 7 and the partition wall 13 therebetween, and communicates with the internal space 5 of the housing 7 through the through holes 15A and 15B.
  • the through holes 15A and 15B are also above the rotation centers C1, C2, and C3 of all the rotation shafts 9, 11, and 19.
  • the rotary shafts 9, 11, and 19 are rotatably supported by the housing 7 in the internal space 5, as shown in FIG.
  • the rotary shafts 9, 11, and 19 are provided on the rear side of the first shaft 9 (input shaft to which the power of the driving source such as the engine 61 is transmitted) 9 and the first shaft 9 is rotated.
  • a rotating second shaft (intermediate shaft) 11 and a third shaft (output shaft) 19 provided behind the second shaft and rotated by the rotation of the second shaft 11 are included.
  • the rotation center C1 of the first shaft 9 and the rotation center C2 of the second shaft 11 are parallel to each other and extend in the lateral direction of the vehicle body 47.
  • the rotation center C3 of the third shaft 19 extends in the front-rear direction of the vehicle body 47.
  • the rotation center C3 of the third shaft 19 is in a twisted position with respect to the rotation center C2 of the second shaft 11, and the rotation center C2 of the second shaft 11 and the rotation center of the third shaft 19 in plan view. They are orthogonal to C3.
  • the rotation center C3 of the third shaft 19 may be orthogonal to the rotation center C2 of the second shaft 11.
  • the rotation center C1 of the first shaft 9 is located below the rotation center C2 of the second shaft 11, and the rotation center C2 of the second shaft 11 is below the rotation center C3 of the third shaft 19.
  • this is not necessarily the case, and the positions of the rotation centers C1, C2, and C3 may be changed in the vertical direction.
  • the breather chamber 17 is located in front of the rotation center C2 of the second shaft 11.
  • the breather chamber 17 is located on the rear side of the rotation center axis C ⁇ b> 1 of the first shaft 9. That is, the breather chamber 17 is provided between the rotation center C1 of the first shaft 9 and the rotation center C2 of the second shaft 11 in the front-rear direction.
  • a part of the breather chamber 17 is the first.
  • the rotation center C1 of the first shaft 9 may protrude slightly to the front side, and a part of the breather chamber 17 may protrude slightly from the rotation center C2 of the second shaft 11 to the rear side.
  • the first shaft 9 is formed in a pipe shape by a method such as flow forming, and a first gear (for example, a helical gear) 37 is integrally fixed to the outer periphery thereof near the right end thereof by press-fitting or welding. ing.
  • the second shaft 11 is integrally provided with a second gear 39 that is close to the right end and meshes with the first gear 37.
  • the first gear 37 has a relatively large diameter
  • the second gear 39 has a relatively small diameter.
  • the partition wall 13 is formed in an arc shape and is located on the outer diameter side of the first gear 37 and the second gear 39.
  • the housing 7 is provided with a breather passage (a long and narrow drain hole extending in a straight line) 21 as shown in FIGS. 2B, 4, 7 and the like.
  • the breather passage 21 is formed by machining (for example, drilling) the meat portion of the housing 7, and allows the breather chamber 17 to communicate with the outside of the housing 7.
  • the breather passage 21 extends in the horizontal direction, or extends in an oblique direction so that the breather chamber 17 side is positioned below and the outside of the housing 7 is positioned upward.
  • the housing 7 includes a housing main body 23 and a housing cover 25.
  • the housing body 23 includes an annular side wall 69 and a partition wall 71.
  • One end (right end) of the housing main body 23 (annular side wall 69) is open, and an annular mating surface 27 is formed around it.
  • the other end (left end) of the housing main body 23 (annular side wall 69) is generally closed, but has a small opening.
  • the opening portion is a portion for coupling with the transmission, and an annular mating surface 67 is also formed around the opening portion.
  • the left end of the first shaft 9 is pulled out from the opening and coupled to the transmission.
  • the mating surfaces 27 and 67 of the housing body 23 are developed in a direction orthogonal to the lateral direction.
  • a portion 73 that is greatly recessed leftward from the right end of the housing body 23 is formed inside the annular mating surface 27 at the right end of the housing body 23.
  • a portion 75 that is slightly recessed from the left end of the housing body 23 to the right is formed inside the annular mating surface 67 at the left end of the housing body 23.
  • the highly recessed portion 73 and the slightly recessed portion 75 are partitioned by the partition wall portion 71.
  • the housing cover 25 is structured so as to close the opening by being coupled to the right end of the housing main body 23.
  • the housing cover 25 includes an annular side wall 77 and a partition wall 79, and one end (left end) of the housing cover 25 (annular side wall 77) has a mating surface 27 of the housing body 23.
  • An annular mating surface 31 having the same shape is formed.
  • the mating surface 31 of the housing cover 25 is developed in a direction orthogonal to the lateral direction.
  • a portion 81 that is slightly recessed from the left end of the housing 7 to the right is formed inside the annular mating surface 31 at the left end of the housing cover 25.
  • the internal space 5 is formed when the housing body 23 and the housing cover 25 are assembled such that the entire mating surface 27 of the housing body 23 and the entire mating surface 31 of the housing cover 25 are in surface contact with each other. It has become so.
  • most of the internal space 5 of the housing 7 is configured by a portion 73 that is largely recessed from the right end of the housing cover main body 23 to the left inside the annular mating surface 27 of the housing main body 23.
  • the part 71 forms the bottom wall of the internal space 5.
  • a part of the inner space 5 of the housing 7 is configured by a portion 81 that is slightly recessed from the left end of the housing 7 to the right side inside the annular mating surface 31 of the housing cover 25.
  • the annular mating surface 67 at the left end of the housing main body 23 comes into contact with the transmission housing 35 when the housing 7 is installed on the transmission housing 35.
  • a space 83 is formed at a slightly recessed portion 75 of the housing body 23.
  • a small notch 85 is formed in the lower portion of the annular mating surface 67.
  • the space 83 is connected to the outside of the transfer 1 via the notch 85.
  • the partition wall 13 already described is integrally extended from the left end of the housing body 23 toward the opening at the right end, and integrally extended from the right end of the housing cover 25 toward the opening at the left end. It consists of a 2nd partition, and is comprised when both contact
  • the first partition wall surrounds a housing main body recess 29 that is recessed from the mating surface 27 with the housing cover 25.
  • the second partition wall surrounds a housing cover recess 33 that is recessed from the mating surface 31 with the housing body 23. That is, the breather chamber 17 is constituted by these recesses 29 and 33.
  • the value of the depth dimension (lateral dimension) of the housing main body recess 29 is smaller than the value of the depth dimension (lateral dimension) of the highly recessed portion 73, and the highly recessed portion 73. Is approximately half of the value of the depth dimension of the housing cover, and is larger than the value of the depth dimension of the housing cover recess 33.
  • the housing cover recess 33 is recessed from one part of the meat portion of the annular mating surface 31 with the housing body 23 to the one end side (for example, the right side).
  • the housing main body recessed portion 29 is recessed from the part of the meat portion of the annular mating surface 27 with the housing cover 25 to the other end side (for example, the left side).
  • the breather passage 21 extends in the lateral direction and extends from the bottom surface of the housing main body recess 29 to the space 83 on the transmission 63 side.
  • the housing body 23 and the housing cover 25 are formed by die casting, at least the mating surfaces 27, 31, and 67 are machined into a flat shape by machining.
  • the first shaft 9 and the second shaft 11 are configured to be rotated by gears (for example, helical gears) 37 and 39 provided respectively.
  • gears for example, helical gears
  • the gears 37 and 39 are positioned in the housing body 23 on the right side of the housing body 23, for example. Yes.
  • a third gear (for example, bevel gear or hypoid gear) 87 is provided in the vicinity of the left end of the second shaft 11, and a fourth pinion gear (for example, bevel gear or hypoid gear) is provided at the tip of the third shaft 19. 89 is provided. The fourth pinion gear 89 meshes with the third gear 87, and the third shaft 19 is rotated by the second shaft 11.
  • the third shaft 19 is rotatably supported by the housing body 23 via a ball bearing, and a unit bearing including a pair of ball bearings can be used as the ball bearing, for example.
  • the third shaft 19 can be assembled in advance with such a unit bearing, and can be assembled to the housing main body 23 integrally therewith.
  • the unit bearing may include one or more through passages 93 and 95, and the housing main body 23 may include grooves 99A and 99B communicating with these.
  • the groove 99A may face one or both of the gears 87 and 89, and may be disposed at a position for receiving the lubricating oil that jumps off.
  • the through passage 93 communicating with this may be opened between the pair of bearings. This is advantageous for efficiently supplying the lubricating oil to the pair of bearings using the centrifugal force of the gears 87 and 89.
  • the penetrating path 95 is separated from the penetrating path 93 at least in the circumferential direction in the unit bearing, and may be open to the space 97 outside the pair of bearings and inside the oil seal.
  • Each of the plurality of grooves 99 ⁇ / b> B communicates the through path 95 with the internal space 5.
  • each groove 99B may be relatively shallow, and the number thereof can be increased instead.
  • the combination of the through passages 93 and 95, the grooves 99A and 99B, and the space 97 constitutes a series of paths in which the lubricating oil returns from the internal space 5 to the internal space 5 via the unit bearing.
  • a notch 41 is formed in the second partition wall of the housing cover 25.
  • the notch 41 is formed so as to face the mating surface 31 of the housing cover 25 (formed in a shape recessed from the mating surface 31 to the left side).
  • the notch 41 and the first partition wall of the housing body 23 surround the through holes 15A and 15B that allow the internal space 5 and the breather chamber 17 to communicate with each other.
  • the notch 41 (or the through hole) may be formed in the first partition wall of the housing main body 23.
  • the through holes 15A and 15B may be configured only by holes formed in any of the partition walls. In this case, it is slightly separated from the mating surface 31.
  • the through hole 15 ⁇ / b> A is arranged to face the first shaft 9, more specifically, to face the first gear 37.
  • the through hole 15 ⁇ / b> B is arranged to face the second shaft 11, more specifically, to face the second gear 39.
  • the internal space 5 and the breather chamber 17 are partitioned via an arc-shaped partition wall 13 outside (distant from the outer periphery) between the first shaft 9 and the second shaft 11, and the through holes 15A and 15B are It is formed in such a manner that only a part of the arc-shaped partition wall 13 formed in the housing cover 25 is cut out.
  • Two or more through-holes 15A and 15B are provided at the front end portion and the rear end portion of the partition wall 13, so that the lubricating oil 3 in the case where the lubricating oil 3 flows into the breather chamber 17 side should be provided. It is also an exit.
  • the center of the arc-shaped partition wall 13 coincides with the rotation center of the second shaft 11 or the first shaft 9.
  • the breather chamber 17 is positioned below the breather chamber 17.
  • the breather chamber 17 remains at the oil level L2 (see FIG. 5)).
  • stretching direction of the straight line L1 shown in FIG. 5 has shown the horizontal direction when the motor vehicle 45 in which the transfer 1 is mounted exists on a horizontal driving
  • the breather chamber 17 retains the oil level L3 (see FIG. 5)).
  • the breather chamber 17 is inclined at the maximum angle in the rotation direction such that the left side is located on the lower side and the right side is located on the upper side with the axis extending in the front-rear direction as the rotation center, the breather chamber 17 remains at the oil level L4 (FIG. 7). (See above).
  • the breather chamber 17 is inclined at the maximum angle in the rotation direction such that the left side is located on the upper side and the right side is located on the lower side with the axis extending in the front-rear direction as the rotation center, the breather chamber 17 remains at the oil level L5 (FIG. 8). (See above).
  • the lubricating oil 3 that has entered is returned to the interior space 5 through the through holes 15A and 15B.
  • the breather chamber 17 and the through holes 15A and 15B are positioned above the oil level and tilt from the horizontal state to the predetermined angle in the predetermined direction.
  • the lubricating oil 3 that has entered the breather chamber 17 is configured to return to the internal space 5 through one of the through holes 15A and 15B.
  • the housing main body recess 29 may be partitioned into two or more recesses 29A and 29B as shown in FIG.
  • the recess 29 ⁇ / b> A is adjacent to the second shaft 11, and the recess 29 ⁇ / b> B is adjacent to the first shaft 9.
  • the casing main body 23 includes a third partition integrally extending from the first partition to the outer shell of the housing main body 23.
  • the breather passage 21 is provided only in one housing main body concave portion 29 ⁇ / b> A located on the uppermost side among the plurality of housing main body concave portions 29.
  • the plurality of housing main body concave portions 29 communicate with each other through the housing cover concave portion 33.
  • the air in the internal space 5 is passed through the through holes 15 A and 15 B, the breather chamber 17, the breather passage 21, and the space 83. Since it is opened to the atmosphere through the notch 85, the pressure in the internal space 5 is suppressed from increasing.
  • the breather chamber 17 partitioned from the internal space 5 of the housing 7 with the partition wall 13 therebetween is positioned above the rotation centers C 1 and C 2 of the rotation shafts 9 and 11 provided in the housing 7. Therefore, even if the rotary shafts 9 and 11 rotate, the lubricating oil 3 in the internal space 5 is difficult to enter the breather chamber 17. Further, since the through holes 15A and 15B connecting the internal space 5 and the breather chamber 17 are also located above the rotation centers C1 and C2 of the rotary shafts 9 and 11, the lubricating oil 3 in the internal space 5 is provided. Becomes difficult to enter the breather chamber 17.
  • the breather chamber 17 is located in front of the rotation center C ⁇ b> 2 of the second shaft 11, the amount of protrusion of the transfer 1 to the rear is reduced, and the transfer 1 is outside the housing 7. Interference with parts (for example, exhaust pipes) of the installed automobile 45 can be eliminated.
  • the breather chamber 17 is provided between the rotation center C1 of the first shaft 9 and the rotation center C2 of the second shaft 11 in the front-rear direction, so that the housing 7 becomes large. Is suppressed.
  • the partition wall 13 is located on the outer diameter side of the first gear 37 and the second gear 39, the wall of the housing 7 is doubled on the outer diameter side of the pair of meshing gears 37 and 39.
  • the strength of the housing 7 is improved, the quietness is increased in the meshing between the gears 37 and 39, and the vibration can be suppressed.
  • the breather passage 21 that connects the breather chamber 17 and the outside of the housing 7 is provided, but by machining (for example, drilling) the meat portion of the housing 7.
  • the breather passage 21 can be easily elongated, and the breather passage 21 can be provided in an accurate position with an accurate shape.
  • the breather passage 21 extends in an oblique direction so that the breather chamber 17 side is positioned downward and the outer side of the housing 7 is positioned upward. Even if it enters rarely, it does not leak out of the housing 7.
  • the breather chamber 17 has a housing main body recessed portion 29 that is recessed from the mating surface 27 with the housing cover 25 and a housing that is recessed from the mating surface 31 with the housing main body 23. Since it is comprised by the cover recessed part 33, the breather chamber 17 can be formed by the assembly of the housing main-body part 23 and the housing cover 25, without providing separate components, and a manufacturing cost is reduced.
  • the gears 37 and 39 are located in the housing main body 23 in the extending direction of the rotation center C ⁇ b> 1 of the first shaft 9 and the extending direction of the rotation center C ⁇ b> 2 of the second shaft 11. Since the through holes 15A and 15B communicating the space 5 and the breather chamber 17 with each other are formed by the notches 41 formed in the housing cover 25, the through holes 15A and 15B are formed in the extending direction of the rotation center C1 of the first shaft 9.
  • the positions of the gears 37 and 39 are shifted from the positions of the through holes 15A and 15B, so that the splashes of the lubricating oil 3 generated by the centrifugal force generated by the rotation of the gears 37 and 39 do not easily reach the through holes 15A and 15B. ing.
  • the transfer 1 even when the housing 7 is inclined at a practically maximum angle (for example, 40 °) with respect to the horizontal position, the predetermined amount of the lubricating oil 3 contained in the internal space 5 of the housing 7. Since the oil level is configured to be positioned below the breather chamber 17, the lubricating oil 3 does not flow out of the housing 7 even when the automobile 45 is tilted.
  • a practically maximum angle for example, 40 °
  • the housing main body concave portion 29 is partitioned into a plurality of concave portions (for example, two; 29A, 29B) by a third partition, and the breather passage 21 is the uppermost of these. It communicates only with the recess 29 ⁇ / b> A located at the position.
  • the plurality of housing main body recessed portions 29 communicate with each other through a housing cover recessed portion 33.
  • the flow F of lubricating oil and air that has entered through the through-hole 15A once passes through the recess 29B is interrupted by the third partition wall, and meanders, and then flows into the recess 29A.
  • the flow F is very slow, and meandering is separated into the lubricating oil LO and the air A.
  • the air A can pass through the recess 29A and flow into the breather passage 21 and escape to the outside.
  • the recessed portion 29 ⁇ / b> A is located above the recessed portion 29 ⁇ / b> B, so that the separated lubricating oil LO cannot enter the breather passage 21 against gravity.
  • the lubricating oil LO returns to the through hole 15A or reaches the other through hole 15B and returns to the internal space 5 through one of them. Since there are two or more through holes 15A and 15B, there is an escape path for the lubricating oil, so that the air with increased pressure does not push up the lubricating oil.
  • the second through-hole 15B is effective in collecting the lubricating oil, but it is difficult for the lubricating oil to flow in from here and leak to the outside.
  • the breather chamber 17 provided also on the housing cover 25 side may form the breather chamber 17 only on the housing main body 23 side, and the housing cover 25 side may be a flat wall surface closing the end surface of the breather chamber 17.
  • the through holes 15A and 15B are provided on the housing body 23 side.
  • a separate plate is provided to close the end surface of the breather chamber 17 and is attached to the end surface. The plate may be fixed.
  • a bore 91 may be formed in the housing 7 so as to penetrate from the outside to the inside of the housing 7 as shown in FIG. 9A. 9B and 10, the bore 91 penetrates the recess 29 ⁇ / b> B and the partition wall 13, and forms a through hole 15 ⁇ / b> C that communicates the recess 29 ⁇ / b> B and the internal space 5.
  • the bore 91 can be closed with an appropriate plug, and can also be used to inject lubricating oil.
  • the housing main body 23 can be combined with a housing cover 25 having only one through hole 15 ⁇ / b> A.
  • the flow F is separated into the lubricating oil LO and the air A, and the air A can pass through the recess 29A and escape to the outside through the breather passage 21.
  • the through hole 15C is in the recess 29B
  • the lubricating oil LO does not fill the recess 29B, and therefore does not enter the breather passage 21 through the recess 29A.
  • the lubricating oil LO returns to the internal space 5 from the through hole 15A or 15C. Since there are two or more through-holes 15A and 15C, the air with increased pressure does not push up the lubricating oil.
  • the through hole 15C faces the first shaft 9, but does not face the first gear 37 and, of course, is not close to any gear. It is unlikely that the lubricating oil that any of the gears will leap into the through hole 15C. Accordingly, the through hole 15C is effective in collecting the lubricating oil, but does not promote the leakage of the lubricating oil.
  • a power transfer unit with a breather chamber that can effectively prevent leakage of lubricating oil is provided.

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Abstract

 パワートランスファユニットは、内部空間を囲むハウジングと、前記内部空間に収容されて前記ハウジングに回転可能に支持され、前記トランスミッションと結合して前記トルクを受容する、第1の歯車を備えた第1の軸と、前記内部空間に収容され、前記第1の軸と平行であって前記第1の軸より上方において前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の歯車と噛合した第2の歯車と、ベベルギヤまたはハイポイドギヤと、を備えた第2の軸と、前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の軸および前記第2の軸と異なる方向に延びる第3の軸であって、前記ベベルギヤと噛合して一体に回転するピニオンギヤを備えた第3の軸と、前記内部空間からブリーザ室を隔離する隔壁と、前記隔壁を貫通して前記内部空間と前記ブリーザ室とを空間連通せしめる第1および第2の貫通孔であって、少なくとも前記第1の貫通孔は前記第1の軸に臨むべく配置されている、第1および第2の貫通孔と、を備える。

Description

パワートランスファユニット
 本発明は、自動車における動力伝達装置に関し、特に四輪駆動車において一方の車軸から他方の車軸へトルクを分配するための自動車用パワートランスファユニットに関する。
 例えば前輪駆動の自動車では、車体の前方に据えられたエンジンがトルクを発生し、これをデファレンシャルが受けて左右の前輪に配分する。四輪駆動車の場合には、通常、デファレンシャルを含むトランスミッションと組み合わせて、トルクの一部を取り出して後輪へ伝達するパワートランスファユニット(PTU)が利用される。
 例えば2段(ツーステージ)PTUは、トランスミッションからトルクを受ける入力軸と、トルク伝達を仲介する中間軸と、中間軸から軸方向を変換してプロペラシャフトへトルクを伝える出力軸と、を備える。PTUは、軸方向を変換するのみならず、トランスミッションとプロペラシャフトとの間の、主に鉛直方向のオフセットを吸収する。
 運転に伴って内部の温度が上昇するなどの理由により、PTUの内圧が高まる場合があるので、これを外部へ逃がすべくPTUはブリーザを通常備える。
 特許文献1は、関連する技術を開示する。かかる技術によれば、PTUはトランスミッションよりも下方のプロペラシャフトへトルクを伝達し、ブリーザ装置は中間軸付近の空気を入力軸よりも上方において外部へ逃がしている。
日本国特許出願公開平10-138774号
 PTU内部の潤滑油が、稀にブリーザから外部へ漏洩してしまうことがある。潤滑油の漏洩が繰り返されれば周囲の機器にまで悪影響が及びかねないし、さらには潤滑油の不足が起こりかねない。PTUは自動車において外部からアクセスしにくい部位に搭載されるので、潤滑油の補充も困難である。
 本発明者らが見出したところによれば、潤滑油が漏洩する原因の一は、圧の高まった空気により潤滑油が押し上げられ、ブリーザプラグにまで達してしまうことである。特許文献1が開示する技術においては、ブリーザ室の入口より出口が高くなっているために、潤滑油の漏洩をある程度抑制できるが、入口から出口まで潤滑油の逃げ道がないので、圧の高まった空気が潤滑油を押し上げる問題は本質的には解決されていない。また出口を高い位置にできるよう、入力軸が中間軸より十分に高い場合にのみ特許文献1の技術は適用可能なのであって、両者が同程度の場合や入力軸のほうが低い場合(より高いプロペラシャフトへトルクを出力する場合)にはそもそも適用できない。
 本発明は上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明の一局面によれば、パワートランスファユニットは、内部空間を囲むハウジングと、前記内部空間に収容されて前記ハウジングに回転可能に支持され、前記トランスミッションと結合して前記トルクを受容する、第1の歯車を備えた第1の軸と、前記内部空間に収容され、前記第1の軸と平行であって前記第1の軸より上方において前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の歯車と噛合した第2の歯車と、ベベルギヤまたはハイポイドギヤと、を備えた第2の軸と、前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の軸および前記第2の軸と異なる方向に延びる第3の軸であって、前記ベベルギヤと噛合して一体に回転するピニオンギヤを備えた第3の軸と、前記内部空間からブリーザ室を隔離する隔壁と、前記隔壁を貫通して前記内部空間と前記ブリーザ室とを空間連通せしめる第1および第2の貫通孔であって、少なくとも前記第1の貫通孔は前記第1の軸に臨むべく配置されている、第1および第2の貫通孔と、を備える。
図1は、パワートランスファユニットが組み込まれた四輪駆動車の模式図である。 図2Aは、本発明の一実施形態によるパワートランスファユニットの斜視図である。 図2Bは、一部を切り取って内部を見せるパワートランスファユニットの斜視図である。 図3は、パワートランスファユニットの、各シャフトの軸を通る断面より取られた断面平面図である。 図4は、その内部を見せるハウジング本体の側面図である。 図5は、その内部を見せるハウジングカバーの側面図である。 図6は、パワートランスファユニットの平面図である。 図7は、傾いたときの潤滑油の状態を表すパワートランスファユニットの模式的な断面図である。 図8は、図7と異なる方向に傾いたときの潤滑油の状態を表すパワートランスファユニットの模式的な断面図である。 図9Aは、他の実施形態によるパワートランスファユニットの斜視図である。 図9Bは、一部を切り取って内部を見せるパワートランスファユニットの斜視図である。 図10は、その内部を見せるハウジング本体の側面図である。 図11は、その内部を見せるハウジングカバーの側面図である。 図12は、図2A,2Bに示した例において、ブリーザ室の内部を見せる模式的な断面図である。 図13は、図9A,9Bに示した例において、ブリーザ室の内部を見せる模式的な断面図である。
 図1ないし13を参照して以下に本発明の幾つかの例示的な実施形態を説明する。なお以下の説明および請求の範囲の記載において、前後方向、横方向、鉛直方向は、それぞれ自動車の向きに対して定義されて使用されている。また説明の便宜のために左右を区別するが、左右を逆転しても以下の実施形態は実施できる。
 本発明の実施形態に係る動力伝達装置1として、図1で示すように、たとえば、自動車45に使用されるトランスファを掲げることができる。
 まず、動力伝達装置1が使用されている自動車45の駆動系について説明する。
 自動車45の車体47の前部には、左右一対の前輪49が回転自在に支承され、また、同上車体47の後部には左右一対の後輪51が回転自在に支承され、これら各前輪49と、各後輪51により、車体47が走行面上に支持されている。
 左右の前輪49の間には、前差動装置53が設けられており、この前差動装置53の各出力軸に各前輪49が前車軸55により連動連結されている。また、左右の後輪51の間には、後差動装置57が設けられており、この後差動装置57の各出力軸に各後輪51が後車軸59により連動連結されている。
 車体47の前部には、内燃機関であるエンジン61が支持され、このエンジン61にトランスミッション63とトランスファ(動力伝達装置)1とが連設され、トランスミッション63にはモータージェネレータ64が連結され、トランスファ1の出力軸と後差動装置57の入力軸とは、自在継手軸65により連動連結されている。
 エンジン61またはモータージェネレータ64の動力は、まず、トランスミッション63に伝達され、このトランスミッション63から、前差動装置53と各前車軸55とを介して各前輪49に伝達されるとともに、トランスファ1と自在継手軸65と各後車軸57とを介して各後輪51に伝達され、これによって、自動車45は前、後4輪駆動で走行可能になっている。
 なお、自動車45が制動時あるいは降坂時の場合などには、モータージェネレータ64が放出されたエネルギー回生を行う。
 トランスファ1は、図3等で示すように、潤滑油3が入る内部空間5を備えたハウジング(ケース)7を備えている。内部空間5内に入る潤滑油3の体積は、内部空間5の体積よりも小さく、内部空間5の体積の半分よりも小さい程度になっている。
 ハウジング7には、ハウジング7に対して回転自在である回転軸9,11,19が設けられている。各回転軸9,11,19それぞれの少なくとも一部は、ハウジング7の内部空間5内に位置している。
 また、ハウジング7内には、図2B,図4,図5等で示すように、ブリーザ室17が設けられている。図2Aに示されるごとく、ハウジング7の上面が僅かに膨出しており、図2Bに示されるごとく、かかる部分の内部にブリーザ室17が保持される。ブリーザ室17は、必然的に総ての回転軸9,11,19の回転中心C1,C2,C3より上方である。また、ブリーザ室17は、ハウジング7の内部空間5と隔壁13を隔てて区画されており、ハウジング7の内部空間5と貫通孔15A,15Bを介して連通している。貫通孔15A,15Bも、総ての回転軸9,11,19の回転中心C1,C2,C3より上方である。
 回転軸9,11,19は、図3等で示すように、内部空間5内においてハウジング7に回転可能に支持されている。回転軸9,11,19は、第1軸(エンジン61等の駆動源の動力が伝達される入力軸)9と、この第1軸9よりも後側に設けられ第1軸9の回転によって回転する第2軸(中間軸)11と、この第2軸よりも後側に設けられ第2軸11の回転によって回転する第3軸(出力軸)19とを含む。
 第1軸9の回転中心C1と第2軸11の回転中心C2とはお互いが平行になって車体47の横方向に延伸している。第3軸19の回転中心C3は車体47の前後方向に延伸している。
 また、第3軸19の回転中心C3は、第2軸11の回転中心C2に対して捻れの位置にあるとともに、平面視において、第2軸11の回転中心C2と第3軸19の回転中心C3とはお互いが直交している。なお、第3軸19の回転中心C3が第2軸11の回転中心C2に対して直交していてもよい。
 また、第1軸9の回転中心C1は、第2軸11の回転中心C2よりも下側に位置し、第2軸11の回転中心C2は、第3軸19の回転中心C3よりも下側に位置しているが、必ずしもこのようになっている必要はなく、鉛直方向で各回転中心C1,C2,C3の位置が変更されてもよい。
 ブリーザ室17は、第2軸11の回転中心C2よりも前側に位置している。また、ブリーザ室17は、第1軸9の回転中心軸C1よりも後側に位置している。すなわち、ブリーザ室17は、前後方向で、第1軸9の回転中心C1と第2軸11の回転中心C2との間に設けられている。
 なお、貫通孔15A,15Bが、前後方向で、第1軸9の回転中心C1と第2軸11の回転中心C2との間に設けられているのであれば、ブリーザ室17の一部が第1軸9の回転中心C1から僅かに前側にはみ出していてもよいし、また、ブリーザ室17の一部が第2軸11の回転中心C2から僅かに後側にはみ出していてもよい。
 第1軸9は、フローフォーミング等の方法によりパイプ状に形成されており、その右端に近接してその外周に、第1歯車(たとえば、ヘリカルギヤ)37が圧入または溶接などにより一体的に固定されている。第2軸11には、同様に右端に近接して、第1歯車37と噛み合う第2歯車39が一体的に設けられている。これにより、第1軸9から第2軸11へ回転力が伝達されるようになっている。通常は、第2軸11を増速するべく、第1歯車37は比較的に大径であり、第2歯車39は比較的に小径である。隔壁13は、円弧状に形成されており、第1歯車37と第2歯車39の外径側に位置している。
 ハウジング7には、図2B、図4、図7等で示すように、ブリーザ通路(直線状に延びている細長いドレイン孔)21が設けられている。ブリーザ通路21は、ハウジング7の肉部を機械加工(たとえば、ドリル加工)することで形成されており、ブリーザ室17をハウジング7の外部に連通せしめている。
 また、ブリーザ通路21は、水平方向に延びているか、もしくは、ブリーザ室17側は下方に位置しハウジング7の外部側が上方に位置するようにして、斜め方向に延びている。
 ハウジング7は、ハウジング本体部23とハウジングカバー25とを備えている。
 ハウジング本体部23は、環状の側壁部69と仕切り壁部71とを備えている。ハウジング本体部23(環状の側壁部69)の一端部(右端部)は開口しており、その周囲には、環状の合わせ面27が形成されている。ハウジング本体部23(環状の側壁部69)の他端部(左端部)は概して閉じているが、小さく開口している。かかる開口部分はトランスミッションと結合するための部分であって、その周囲にも環状の合わせ面67が形成されている。第1軸9の左端はかかる開口から引き出されてトランスミッションと結合する。ハウジング本体部23の各合わせ面27,67は、横方向に対して直交する方向に展開している。
 ハウジング本体部23の右端の環状の合わせ面27の内側には、ハウジング本体部23の右端から左側に大きく凹んでいる部位73が形成されている。ハウジング本体部23の左端の環状の合わせ面67の内側には、ハウジング本体部23の左端から右側に僅かに凹んでいる部位75が形成されている。大きく凹んでいる部位73と僅かに凹んでいる部位75とは仕切り壁部71で仕切られている。
 ハウジングカバー25は、ハウジング本体部23の右端に結合することによりその開口を閉塞するべく構造づけられている。ハウジングカバー25は、環状の側壁部77と仕切り壁部79とを備えており、ハウジングカバー25(環状の側壁部77)の一端部(左端部)には、ハウジング本体部23の合わせ面27と同一形状の環状の合わせ面31が形成されている。ハウジングカバー25の合わせ面31は、横方向に対して直交する方向に展開している。ハウジングカバー25の左端の環状の合わせ面31の内側には、ハウジング7の左端から右側に僅かに凹んでいる部位81が形成されている。
 内部空間5は、ハウジング本体部23の合わせ面27の全体とハウジングカバー25の合わせ面31全体とがお互いに面接触するように、ハウジング本体部23とハウジングカバー25とを組み付けたときに形成されるようになっている。
 すなわち、ハウジング7の内部空間5の大部分は、ハウジング本体部23の環状の合わせ面27の内側でハウジングカバー本体部23の右端から左側に大きく凹んでいる部位73で構成されており、仕切り壁部71が、内部空間5の底壁を形成している。また、ハウジング7の内部空間5の一部は、ハウジングカバー25の環状の合わせ面31の内側でハウジング7の左端から右側に僅かに凹んでいる部位81で構成されている。
 ハウジング本体部23の左端の環状の合わせ面67は、ハウジング7をトランスミッションハウジング35に設置したときにトランスミッションハウジング35に接触するようになっている。これにより、ハウジング本体部23の僅かに凹んでいる部位75で、空間83が形成される。環状の合わせ面67の下側の部位には、小さな切り欠き85が形成されている。これにより、空間83は、切り欠き85を介して、トランスファ1の外部とつながっている。
 既に述べた隔壁13は、より詳しくは、ハウジング本体部23の左端から右端の開口へ向けて一体的に延びる第1の隔壁と、ハウジングカバー25の右端から左端の開口へ向けて一体的に延びる第2の隔壁とよりなり、両者が合わせ面27,31において互いに当接することにより構成されている。ハウジング本体部23の側において、第1の隔壁は、ハウジングカバー25との合わせ面27のところから凹んでいるハウジング本体部凹部29を囲む。またハウジングカバー25の側において、第2の隔壁は、ハウジング本体部23との合わせ面31のところから凹んでいるハウジングカバー凹部33を囲む。すなわちブリーザ室17は、これらの凹部29,33により構成される。
 ハウジング本体部凹部29の深さ寸法(横方向の寸法)の値は、大きく凹んでいる部位73の深さ寸法(横方向の寸法)の値よりも小さくなっており、大きく凹んでいる部位73の深さ寸法の値の半分程度になっているとともに、ハウジングカバー凹部33の深さ寸法の値よりも大きくなっている。
 ハウジングカバー凹部33は、ハウジング本体部23との環状の合わせ面31の肉部の一部のところから一端側(たとえば右側)に凹んでいる。ハウジング本体部凹部29は、ハウジングカバー25との環状の合わせ面27の肉部の一部のところから他端側(たとえば左側)に凹んでいる。
 ブリーザ通路21は、横方向に長く延びてハウジング本体部凹部29の底面から、トランスミッション63側の空間83にわたって形成されている。
 ハウジング本体部23とハウジングカバー25とはダイキャストで形成された後、少なくとも各合わせ面27,31,67は機械加工によって平面状に加工されている。
 第1軸9と第2軸11とは、それぞれに設けられた歯車(たとえば、ヘリカルギヤ)37,39によって回転するように構成されている。第1軸9の回転中心C1の延伸方向と第2軸11の回転中心C2の延伸方向とにおいて、歯車37,39は、たとえば、ハウジング本体部23の右側でハウジング本体部23内に位置している。
 また、第2軸11の左端に近接して、第3歯車(たとえば、ベベルギヤないしハイポイドギヤ)87が設けられており、第3軸19の先端には、第4ピニオン歯車(たとえば、ベベルギヤないしハイポイドギヤ)89が設けられている。第4ピニオン歯車89が第3歯車87に噛み合っており、第2軸11によって第3軸19が回転するようになっている。
 第3軸19は、ボールベアリングを介してハウジング本体部23に回転可能に支持され、かかるボールベアリングには例えば一対のボールベアリングを備えたユニットベアリングを利用することができる。第3軸19は、予めかかるユニットベアリングと一体で組み立てておき、これと一体にハウジング本体部23に組み付けることができる。
 またかかるユニットベアリングに潤滑油を循環せしめるべく、ユニットベアリングは一以上の貫通路93,95を備え、ハウジング本体部23はこれらに連通する溝99A,99Bを備えることができる。溝99Aは例えば、ギヤ87,89の何れかまたは両方に臨み、これらが跳ね飛ばす潤滑油を受容する位置に配置されていてもよい。これに連通する貫通路93は、一対のベアリングの間に開口していてもよい。これはギヤ87,89の遠心力を利用して一対のベアリングに効率よく潤滑油を供給するのに有利である。
 貫通路95は、ユニットベアリングにおいて少なくとも周方向に貫通路93から離れており、また一対のベアリングより外方であってオイルシールより内方の空間97に開口していてもよい。複数の溝99Bは、それぞれ貫通路95を内部空間5に連絡する。ユニットベアリングを支持するアウタレースの肉厚が比較的に薄いことに鑑み、各溝99Bを比較的に浅くしてもよく、代わりにその数を多数にすることができる。貫通路93,95、溝99A,99B、空間97の組み合わせは、潤滑油が内部空間5からユニットベアリングを経由して内部空間5へ戻る一連の経路を構成する。
 ハウジングカバー25の第2の隔壁には切り欠き41が形成される。切り欠き41は、ハウジングカバー25の合わせ面31に面して形成されている(合わせ面31から左側に凹んだ形態で形成されている)。かかる切り欠き41とハウジング本体部23の第1の隔壁とが、内部空間5とブリーザ室17とを互いに連通する貫通孔15A,15Bを囲む。あるいは、切り欠き41(または貫通孔)は、ハウジング本体部23の第1の隔壁に形成されてもよい。さらにあるいは、いずれかの隔壁に開けられた孔によってのみ貫通孔15A,15Bが構成されてもよい。この場合は、合わせ面31から僅かに離れている。貫通孔15Aは第1軸9に臨むべく、より詳しくは第1歯車37に臨むべく配置されている。貫通孔15Bは第2軸11に臨むべく、より詳しくは第2歯車39に臨むべく配置されている。
 内部空間5とブリーザ室17とは、第1軸9と第2軸11との外側の(外周から外側に離れ)円弧状の隔壁13を介して区画されており、貫通孔15A,15Bは、ハウジングカバー25に形成されている円弧状の隔壁13の一部を切り欠くことのみの態様で形成されている。2以上の貫通孔15A,15B(切り欠き41)が、隔壁13の前端部と後端部とに設けられており、万一ブリーザ室17側に潤滑油3が流入した場合の潤滑油3の出口にもなっている。なお、円弧状の隔壁13の中心は、第2軸11や第1軸9の回転中心と一致している。
 また、ハウジング7(トランスファ1)が水平に対して実用上の最大の角度(たとえば、40°)傾斜しても、ハウジング7の内部空間5に入っている所定量の潤滑油3の油面が、ブリーザ室17よりも下方に位置するように構成されている。
 たとえば、横方向に延びた軸を回動中心にして前側が下側に位置し、後側が上側に位置するような回動方向に最大角度傾いたときでも、ブリーザ室17は油面L2(図5参照)の上方に位置している。なお、図5で示す直線L1の延伸方向は、トランスファ1が搭載された自動車45が、水平な走行面上にあるときの水平方向を示している。
 また、横方向に延びた軸を回動中心にして前側が上側に位置し、後側が下側に位置するような回動方向に最大角度傾いたときでも、ブリーザ室17は油面L3(図5参照)の上方に位置している。
 また、前後方向に延びた軸を回動中心にして左側が下側に位置し右側が上側に位置するような回動方向に最大角度傾いたときでも、ブリーザ室17は油面L4(図7参照)の上方に位置している。
 また、前後方向に延びた軸を回動中心にして左側が上側に位置し右側が下側に位置するような回動方向に最大角度傾いたときでも、ブリーザ室17は油面L5(図8参照)の上方に位置している。
 さらに、図5、図7、図8で示すような油面(L2,L3,L4,L5)の状態になったときであっても、貫通孔15A,15Bは、油面(L2,L3,L4,L5)の上方に位置している。
 また、水平状態、または、図5で示すような油面(L2,L3)の状態、または、図8で示すような油面L5の状態では、ブリーザ室17に潤滑油3が入ったとしても、この入った潤滑油3が貫通孔15A,15Bを通って内部空間5内に戻るようになっている。
 つまり、水平状態から任意の方向に最大の角度まで傾く間の姿勢では、ブリーザ室17と貫通孔15A,15Bとが油面の上方に位置し、水平状態から所定の方向に所定の角度まで傾く間の姿勢では、ブリーザ室17に入った潤滑油3が貫通孔15A,15Bの何れかを通って内部空間5内に戻るように構成されている。
 ハウジング本体部凹部29は、図4で示すように、2以上の凹部29A,29Bに区画されていてもよい。凹部29Aは第2軸11に隣接し、凹部29Bは第1軸9に隣接する。これらを区画するべく、第1の隔壁からハウジング本体部23の外殻へ一体的に延びる第3の隔壁を、ケーシング本体23は備える。ブリーザ通路21は、複数のハウジング本体部凹部29のうちの最も上側に位置している1つのハウジング本体部凹部29Aのみに設けられている。
 複数のハウジング本体部凹部29(29A,29B)は、ハウジングカバー凹部33によってお互いが連通している。
 次に、トランスファ1の動作について説明する。
 各軸9,11,19が回転を停止しているときには、潤滑油3は、内部空間5の下側に溜まっている。
 各軸9,11,19が回転すると、内部空間5内の潤滑油3が歯車37,39等で攪拌される。これにより、潤滑油3が、内部空間5の上側に飛ぶ。しかし、この飛んだ潤滑油3は、ブリーザ室17内に入ることなく、内部空間5の内壁にぶつかり、内部空間5の内壁をつたって下方に移動する。なお、僅かな量の潤滑油3がブリーザ室17内に入ったとして、この入った潤滑油3は、貫通孔15A,15Bの何れかを通って落下し、内部空間5に戻る。なお、図4、図5で示す矢印は、第1軸9、第2軸11の回転方向を示している。
 また、各軸9,11,19が回転することで内部空間5内の圧力が上昇しようとしても、内部空間5内の空気が、貫通孔15A,15B、ブリーザ室17、ブリーザ通路21、空間83、切り欠き85を介して大気に開放されるので、内部空間5内の圧力が上昇することが抑制される。
 トランスファ1によれば、ハウジング7の内部空間5から隔壁13を隔てて区画されているブリーザ室17が、ハウジング7に設けられている回転軸9,11の回転中心C1,C2よりも上側に位置しているので、回転軸9,11が回転しても、内部空間5内の潤滑油3がブリーザ室17内へ入り難くなる。また、内部空間5とブリーザ室17とをつないでいる貫通孔15A,15Bも、回転軸9,11の回転中心C1,C2よりも上側に位置しているので、内部空間5内の潤滑油3がブリーザ室17内へ入り難くなる。
 また、トランスファ1によれば、ブリーザ室17が第2軸11の回転中心C2よりも前側に位置しているので、トランスファ1の後方への突出量が少なくなり、トランスファ1のハウジング7の外に設置されている自動車45の部品(たとえば、排気管)との干渉を無くすことができる。
 また、トランスファ1によれば、ブリーザ室17が、前後方向で、第1軸9の回転中心C1と第2軸11の回転中心C2との間に設けられているので、ハウジング7が大きくなることが抑制される。
 また、トランスファ1によれば、隔壁13が第1歯車37と第2歯車39の外径側に位置しているので、一対の噛み合う歯車37,39の外径側でハウジング7の壁が二重になっており、ハウジング7の強度が向上し、各歯車37,39同士の噛み合いにおいて静粛性が増し、振動を抑制することができる。
 また、トランスファ1によれば、ブリーザ室17とハウジング7の外部とをお互いにつないでいるブリーザ通路21が設けられているが、ハウジング7の肉部を機械加工(たとえば、ドリル加工)することで形成された場合には、ブリーザ通路21を細長くすることが容易であるとともに、ブリーザ通路21を正確な形状で正確な位置に設けることができる。
 また、トランスファ1によれば、ブリーザ通路21が、ブリーザ室17側が下方に位置しハウジング7の外部側が上方に位置するようにして、斜め方向に延びているので、ブリーザ室17に潤滑油3が稀に入ったとしてもハウジング7の外部には漏れ出ない。
 また、トランスファ1によれば、ブリーザ室17が、ハウジングカバー25との合わせ面27のところから凹んでいるハウジング本体部凹部29と、ハウジング本体部23との合わせ面31のところから凹んでいるハウジングカバー凹部33とで構成されているので、別途部品を設けること無く、ブリーザ室17をハウジング本体部23とハウジングカバー25との組立で形成することができ、製造コストが低減される。
 また、トランスファ1によれば、第1軸9の回転中心C1の延伸方向と第2軸11の回転中心C2の延伸方向で、歯車37,39がハウジング本体部23内に位置しており、内部空間5とブリーザ室17とをお互いに連通している貫通孔15A,15Bがハウジングカバー25に形成されている切り欠き41で形成されているので、第1軸9の回転中心C1の延伸方向で、各歯車37,39の位置と貫通孔15A,15Bの位置とがずれており、歯車37,39の回転による遠心力で発生する潤滑油3の飛沫が貫通孔15A,15Bに到達し難くなっている。
 また、トランスファ1によれば、ハウジング7が水平位置に対して実用上の最大の角度(たとえば、40°)傾斜しても、ハウジング7の内部空間5に入っている所定量の潤滑油3の油面が、ブリーザ室17よりも下方に位置するように構成されているので、自動車45が傾いたときでも潤滑油3がハウジング7の外に流れ出ない。
 主に図12を参照するに、ハウジング本体部凹部29は、第3の隔壁により複数の凹部(たとえば、2つ;29A,29B)に区画されており、ブリーザ通路21はこれらのうちの最も上側に位置している凹部29Aのみに連通している。複数のハウジング本体部凹部29は、ハウジングカバー凹部33によってお互いが連通している。例えば貫通孔15Aから侵入した潤滑油および空気の流れFは、一旦凹部29B内を通り、第3の隔壁に遮られて蛇行した後に凹部29Aに流入する。ブリーザ室17の内部の空間は十分に広いために流れFはごく遅くなり、しかも蛇行するため、潤滑油LOと空気Aに分離する。空気Aは凹部29Aを通過してブリーザ通路21に流入し、外部へと逃げることができる。
 凹部29Aは、図2B,4から明らかな通り、凹部29Bよりも上方にあるので、分離された潤滑油LOは重力に逆らってブリーザ通路21へ侵入することはできない。あるいは、万が一多量の潤滑油LOが凹部29Bに侵入したとしても、凹部29Bが満たされない限り凹部29Aには侵入し得ない。潤滑油LOは貫通孔15Aに戻るか、あるいは他方の貫通孔15Bに達し、何れかを通って内部空間5へ戻る。2以上の貫通孔15A,15Bがあるために、潤滑油の逃げ道があるので、圧の高まった空気が潤滑油を押し上げてしまうことはない。
 また図2Bより明らかな通り、第1歯車37は貫通孔15Aに近接しているために、第1歯車37が跳ね上げる潤滑油は貫通孔15Aに侵入し易い。ところが貫通孔15Bは第1歯車37から遠く、また第2歯車39は第1歯車37よりも小径であるために貫通孔15Bからは遠く、従ってこれらの歯車37,39が跳ね上げる潤滑油は貫通孔15Bに侵入し難い。従って2番目の貫通孔15Bは潤滑油の回収に効果を示すが、ここから潤滑油が流入して外部へ漏洩することは起こりにくい。
 なお、ハウジングカバー25側にも設けられたブリーザ室17は、ハウジング本体部23側にだけブリーザ室17を形成し、ハウジングカバー25側はこのブリーザ室17の端面を塞ぐフラット壁面としてもよい。この場合に、貫通孔15A,15Bはハウジング本体部23側に設けられる。さらに、ハウジング本体部23側にのみブリーザ室17を設ける場合には、ブリーザ室17の端面を塞ぐために別部材のプレートを設け、その端面に取り付けるとともに、その端面の周囲にボルト止めや溶接などでプレートを固定してもよい。
 2つの貫通孔が何れもハウジングカバー25に設けられていなくてもよく、何れか一方はハウジング本体部23に設けられてもよい。そのような貫通孔を形成するべく、図9Aに示す如く、ハウジング7の外部から内部へ貫通するように、ハウジング7にボア91が開けられていてもよい。図9B,10を参照するに、ボア91は凹部29Bおよび隔壁13を貫通し、凹部29Bと内部空間5とを連通する貫通孔15Cを形成する。ボア91は適宜のプラグにより閉塞でき、また潤滑油を注入するために利用することもできる。かかるハウジング本体部23には、図11に例示するごとく、唯一の貫通孔15Aのみを備えるハウジングカバー25を組み合わせることができる。
 図13を参照するに、前述の実施形態と同様に、貫通孔15Aから侵入した潤滑油および空気の流れFは、一旦凹部29B内を通り、蛇行するようにして凹部29Aに流入する。流れFはその間に、潤滑油LOと空気Aに分離し、空気Aは凹部29Aを通過してブリーザ通路21を経由して外部へと逃げることができる。貫通孔15Cが凹部29Bにあるために潤滑油LOは凹部29Bを満たすに至らず、従って凹部29Aを通ってブリーザ通路21に侵入することはない。潤滑油LOは貫通孔15Aまたは15Cから内部空間5へ戻る。2以上の貫通孔15A,15Cがあるために、圧の高まった空気が潤滑油を押し上げてしまうことはない。
 また図9Bより明らかな通り、貫通孔15Cは第1軸9に臨んでいるが、第1歯車37には臨んでおらず、もちろん何れの歯車にも近接していない。何れかの歯車が跳ね上げる潤滑油が貫通孔15Cに侵入することは起こり難い。従って貫通孔15Cは潤滑油の回収に効果を示すが、潤滑油の漏洩を促すことはない。
 好適な実施形態により本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記開示内容に基づき、当該技術分野の通常の技術を有する者が、実施形態の修正ないし変形により本発明を実施することが可能である。
 潤滑油の漏洩を効果的に防止しうるブリーザ室を備えたパワートランスファユニットが提供される。

Claims (4)

  1.  自動車のトランスミッションからトルクを取り出すパワートランスファユニットであって、
     内部空間を囲むハウジングと、
     前記内部空間に収容されて前記ハウジングに回転可能に支持され、前記トランスミッションと結合して前記トルクを受容する、第1の歯車を備えた第1の軸と、
     前記内部空間に収容され、前記第1の軸と平行であって前記第1の軸より上方において前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の歯車と噛合した第2の歯車と、ベベルギヤまたはハイポイドギヤと、を備えた第2の軸と、
     前記ハウジングに回転可能に支持され、前記第1の軸および前記第2の軸と異なる方向に延びる第3の軸であって、前記ベベルギヤと噛合して一体に回転するピニオンギヤを備えた第3の軸と、
     前記内部空間からブリーザ室を隔離する隔壁と、
     前記隔壁を貫通して前記内部空間と前記ブリーザ室とを空間連通せしめる第1および第2の貫通孔であって、少なくとも前記第1の貫通孔は前記第1の軸に臨むべく配置されている、第1および第2の貫通孔と、
     を備えたパワートランスファユニット。
  2.  請求項1のパワートランスファユニットであって、
     前記ハウジングは、前記トランスミッションと結合する結合部を含む第1の端と、前記第1の端に対向して開口した第2の端と、を備えた本体と、前記内部空間を囲むべく前記第2の端に結合して閉塞するカバーと、を備え、
     前記隔壁は、前記第1の端から前記第2の端へ前記本体から一体的に延びる第1の隔壁と、前記カバーから一体的に延びて前記第2の端において前記第1の隔壁に当接する第2の隔壁と、を備え、
     前記第1の隔壁と前記第2の隔壁との間に前記第1の貫通孔を囲むべく、前記第2の隔壁は切り欠きを備える、パワートランスファユニット。
  3.  請求項1のパワートランスファユニットであって、
     前記ブリーザ室を、少なくとも部分的に第1の軸に隣接した第1のブリーザ室と、前記第1のブリーザ室に連通し、前記第2の軸に隣接した第2のブリーザ室と、に区画する第3の隔壁と、
     前記第2のブリーザ室を外部に連通せしめるブリーザ通路と、
     をさらに備えたパワートランスファユニット。
  4.  請求項1のパワートランスファユニットであって、
     前記第2の貫通孔は、前記第2の軸または前記第1の軸において前記第1の歯車以外の部位に臨むべく配置されている、パワートランスファユニット。
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