WO2019229848A1 - 動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

動力伝達装置の潤滑構造 Download PDF

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power transmission
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康行 西山
太陽 鈴木
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株式会社ユニバンス
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating

Definitions

  • the present invention relates to a lubricating structure of a power transmission device such as a transmission mounted on a vehicle.
  • a rotating element row in which a plurality of gears mesh is housed in a case, and lubricating oil is stored at the bottom of the case.
  • the gear arranged at the lowermost part of the rotating element row scoops up the lubricating oil accumulated at the bottom of the case, and the lubricating oil is applied to the meshing portion of the gear that scoops up the lubricating oil and the gear meshing with the gear. I am trying to supply.
  • Patent Document 1 has a problem in terms of manufacturing cost because the oil adjusting member is attached to the inner wall of the bottom of the case. Therefore, the present invention eliminates the need to provide a part for adjusting the amount of oil with respect to the gear that scoops up the lubricating oil, and can reduce the manufacturing cost by adopting a simple inner wall shape of the case, An object of the present invention is to provide a lubrication structure for a power transmission device capable of improving the case rigidity.
  • a lubricating structure for a power transmission device has a rotating element row in which a plurality of gears mesh with each other, and the lowermost of the rotating element rows.
  • the lubricating oil is stored at the bottom of the case
  • a double bottom portion having an inner bottom wall and an outer bottom wall formed with a space outside the inner bottom wall, the inner bottom wall being adjacent to the first gear and the second gear; It is formed with a downward slope toward the first gear disposed at the bottom.
  • the inner bottom wall constituting the double bottom portion is formed while being inclined downward toward the first gear disposed at the lowermost portion.
  • An appropriate amount of lubricating oil can be stored on the first gear side while reducing the amount of lubricating oil stored on the inner bottom wall.
  • the stirring resistance of the 1st gear which scoops up lubricating oil can be decreased, and the power transmission efficiency can be improved.
  • the bottom wall of the case is a double bottom portion having an inner wall bottom wall and an outer bottom wall, the double bottom portion can support heavy objects such as a drive source, so that the case rigidity can be increased. .
  • the first embodiment described below exemplifies an apparatus and method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, and structure of component parts. The arrangement is not specified below.
  • the technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
  • a lubricating structure of a power transmission device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
  • the arrow FB indicates the front-rear direction of the vehicle
  • the arrow LR indicates the left-right direction of the vehicle
  • the arrow UD indicates the vertical direction of the vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1 includes a front unit 3 that drives front wheels (a left front wheel 2FL and a right front wheel 2FR). And a hybrid vehicle having driving power of an engine and a motor generator.
  • the front unit 3 includes a first drive source 4A and a second drive source 4B that operate as an electric motor and a generator, and a transmission 5 in which the first drive source 4A and the second drive source 4B are connected.
  • an axle 7 that extends from the differential 6 to the left and right of the vehicle 1 is connected to the left front wheel 2FL and the right front wheel 2FR.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing the transmission 5 from the left-right direction of the vehicle.
  • a rotating element row 9 is accommodated in a transmission case 8.
  • the rotation element array 9 includes a first gear 10 having a large diameter formed on the outer periphery of the differential device 6, a second gear 11 connected to the first drive source 4A via a rotation shaft 11a, And a third gear 12 connected to the drive source 4B via a rotating shaft 12a.
  • the first gear 10 and the second gear 11 are engaged via the transmission mechanism 13
  • the third gear 12 and the first gear 10 are engaged via the transmission mechanism 13. .
  • the transmission case 8 includes a first case 17 in which a flange 17a is formed on the periphery of the opening, and a second case 18 in which a flange 18a having the same shape as the flange 17a of the first case 17 is formed.
  • the flanges 17a and 18a of the first case 17 and the second case 18 are brought into contact with the gasket 19 disposed therebetween, and the connecting bolt 20 is screwed into the screw holes formed in the flanges 17a and 18a, thereby the first case. 17 and the second case 18 are integrated.
  • a space surrounded by the inner walls of the integrated first case 17 and second case 18 is a storage space 21 in which the rotating element row 9 is stored.
  • the differential device 6, the rotating shaft 11a, the rotating shaft 12a, and the rotating shaft 14 are rotatably supported on the inner walls of the first case 17 and the second case 18 via bearings or the like, respectively.
  • the rotating gear train 9 housed in the housing space 21 has the first gear 10 arranged at the bottom, and the input gear 15 and the output gear 16 of the speed change mechanism 13 are arranged at a position higher than the first gear 10.
  • the lubricating oil OL is accumulated on the bottom side of the storage space 21, and the symbol L in FIG. 3 is the oil level of the lubricating oil OL.
  • the bottom portion of the first case 17 includes an inner bottom wall 22 in which the lubricating oil OL is accumulated, and an outer bottom wall 24 formed by providing a reinforcing space 23 outside the inner bottom wall 22 2.
  • a heavy bottom portion 25 is formed.
  • the inner bottom wall 22 is formed adjacent to the first gear 10, the input gear 15 of the speed change mechanism 13, and the second gear 11, and is disposed on the first gear 10 disposed at the lowermost position in the storage space 21. It is formed with a downward slope. Further, an inner flange 26 is formed on the opening periphery of the inner bottom wall 22, and an outer flange 27 is also formed on the opening periphery of the outer bottom wall 24. As shown in FIG. 4, a plurality of plate-like reinforcing ribs 29 whose surface direction extends in the vertical direction of the vehicle are disposed in the reinforcing space 23 and are integrally formed on the inner bottom wall 22 and the outer outer wall 24. Yes.
  • the bottom of the second case 18 is also formed with a double bottom having the same shape as the double bottom 25 formed on the bottom of the first case 17.
  • the gasket 19 is interposed between the inner flanges 26 of the first case 71 and the second case 18. There is no gasket 19 between the outer flanges 27.
  • the inner flange portion is coupled with five bolts
  • the outer flange is coupled with three bolts that are fewer than the coupling bolts of the inner flange.
  • the inner bottom wall 22 of the first case 17 and the inner bottom wall of the second case 18 forming the bottom of the transmission case 8 are the first gear 10, the input gear 15 of the speed change mechanism 13, and the second gear. Since it is formed so as to be adjacent to the gear 11 and inclined downward toward the first gear 10 disposed at the lowermost position in the storage space 21, the lubrication accumulated in the inner bottom wall 22.
  • An appropriate amount of lubricating oil OL can be stored on the first gear 10 side while reducing the amount of oil OL. Thereby, the stirring resistance of the first gear 10 that scoops up the lubricating oil OL can be reduced, and the power transmission efficiency can be improved.
  • the inner bottom wall 22 of the first case 17 and the inner bottom wall of the second case 18 are The manufacturing cost can be reduced by adopting a simple shape of the bottom wall of the inner wall that is inclined downward toward the first gear 10. Further, compared to the case where a heavy object such as a driving source is supported only by the inner bottom wall, the outer bottom wall arranged on the outer side supports the heavy object or the like, so that the rigidity can be increased.
  • first case 17 is provided with the reinforcing space 23 between the inner bottom wall 22 and the outer bottom wall 24 over the entire outer periphery of the inner wall, the case rigidity in all directions in the vehicle longitudinal direction and the vertical direction can be improved. Can do. Further, since the reinforcing ribs 29 are arranged in the reinforcing space 23, the rigidity can be ensured while reducing the weight.
  • the outer flange 27 of the first case 17 and the second case 18 that forms the outer bottom wall 24 that does not need to seal the lubricating oil OL is provided in the first case 17 and the second case 18 that seal the lubricating oil OL. Since the number of coupling bolts can be reduced as compared with the inner flange 26, the workability is improved. Similar to the first case 17, the second case 18 can ensure rigidity while reducing the weight. If the first drive source 4A and the second drive source 4B, which are heavy objects, are supported by the transmission case 8 formed by integrating the first case 17 and the second case 18 with which rigidity is secured, the transmission case 8 is deformed. It is possible to suppress the noise and vibration characteristics.
  • a plurality of plate-like reinforcing ribs 29 whose surface direction extends in the vertical direction of the vehicle are arranged in the reinforcing space 23 and are integrally formed on the inner bottom wall 22 and the outer outer wall 24.
  • the gist of the present invention is not limited to this.
  • a plurality of plate-like reinforcing ribs extending in the vehicle front-rear direction, a lattice-like reinforcing rib, or a honeycomb is provided in the reinforcing space 23.
  • the case rigidity can be ensured while reducing the weight of the transmission case 8 even if the reinforcing ribs are arranged.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

ケース（１７，１８）の内部に、複数の歯車が噛み合う回転要素列（９）が収納されており、回転要素列のうち最も下部に配置されている第１歯車（１０）が、ケースの底部に溜まった潤滑オイル（ＯＬ）を掻き上げることで、ケース内に潤滑オイルを供給する動力伝達装置の潤滑構造である。ケースの底部は、潤滑オイルが溜まっている内側底壁（２２）と、内側底壁の外側に空間（２３）を設けて形成された外側底壁（２４）とを備えた２重底部（２５）とされている。そして、内側底壁は、第１歯車及び第２歯車に隣接し、最も下部に配置された第１歯車に向って下り傾斜を付けて形成されている。

Description

動力伝達装置の潤滑構造
　本発明は、車両に搭載されているトランスミッションなどの動力伝達装置の潤滑構造に関する。
　例えば特許文献１の動力伝達装置の潤滑構造は、ケースの内部に複数の歯車が噛み合う回転要素列が収納されており、ケースの底部に潤滑オイルを溜めている。そして、回転要素列のうち最も下部に配置されている歯車が、ケースの底部に溜めている潤滑オイルを掻き上げ、この潤滑オイルを掻き上げる歯車及びこれに噛み合う歯車の噛合い部に潤滑オイルを供給するようにしている。
　そして、特許文献１の潤滑構造は、ケースの底部に適量の潤滑オイルが溜まるようにケースの底部内壁にオイル調節部材を配置し、潤滑オイルを掻き上げる歯車の攪拌抵抗を少なくし、動力伝達効率の向上を図っている。
特開２００９－２５７３５２号公報
　しかし、特許文献１は、オイル調節部材をケースの底部内壁に取付けるため、製造コストの面で問題がある。
　そこで、本発明は、潤滑オイルを掻き上げる歯車に対してオイル量を調節する部品などを設ける必要がなく単純なケースの内壁形状とすることで製造コストの低減化を図ることができると同時に、ケース剛性の向上を図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目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る動力伝達装置の潤滑構造は、ケースの内部に、複数の歯車が噛み合う回転要素列が収納されており、回転要素列のうち最も下部に配置されている第１歯車が、ケースの底部に溜まった潤滑オイルを掻き上げることで、ケース内に潤滑オイルを供給する動力伝達装置の潤滑構造において、ケースの底部は、潤滑オイルが溜まっている内側底壁と、内側底壁の外側に空間を設けて形成された外側底壁と、を備えた２重底部とされており、内側底壁は、第１歯車及び第２歯車に隣接し、最も下部に配置された第１歯車に向って下り傾斜を付けて形成されている。
　本発明に係る動力伝達装置の潤滑構造によれば、２重底部を構成している内側底壁が、最も下部に配置された第１歯車に向って下り傾斜を付けながら形成されていることで、内側底壁に溜まる潤滑オイルの量を減少させながら、第１歯車側に適量の潤滑オイルを溜めることができる。これにより、潤滑オイルを掻き上げる第１歯車の攪拌抵抗を少なくして動力伝達効率の向上を図ることができる。
　また、従来のように潤滑オイルを掻き上げる歯車に対してオイル量を調節する部品などを設ける必要がなく、第１歯車に向って下り傾斜を付けるという単純な内壁底壁の形状とすることで製造コストの低減化を図ることができる。
　さらに、ケースの底壁は内壁底壁及び外側底壁を備えた２重底部とされていることで、この２重底部が駆動源などの重量物を支持できるので、ケース剛性を高めることができる。
本発明に係る車両を模式的に示した図である。 本発明に係る車両に搭載されているフロントユニットを概略的に示した図である。 本発明に係るフロントユニットを構成するトランスミッションの内部構造を簡略的に示した図である。 本発明に係るトランスミッションケースの２重底部の詳細を示す図である。
　次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
　また、以下に示す第１実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　以下、本発明の一態様に係る第１実施形態の動力伝達装置の潤滑構造について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面において矢印Ｆ－Ｂは車両の前後方向、矢印Ｌ－Ｒは車両の左右方向、矢印Ｕ－Ｄは車両の上下方向を示している。
［第１実施形態の車両］
　図１は、本発明に係る第１実施形態の車両１を模式的に示したものであり、車両１は、前輪（左の前輪２ＦＬ及び右の前輪２ＦＲ）を駆動するフロントユニット３を備えており、エンジン及びモータジェネレータの駆動力を備えたハイブリッド車両である。
　フロントユニット３は、図２に示すように、電動機及び発電機として作動する第１駆動源４Ａ及び第２駆動源４Ｂと、第１駆動源４Ａ及び第２駆動源４Ｂが連結されているトランスミッション５と、トランスミッション５の内部に配置された差動装置６と、を有し、差動装置６から車両１の左右に延びる車軸７が、左の前輪２ＦＬ及び右の前輪２ＦＲに連結されている。
［トランスミッションの内部構造］
　図３は、トランスミッション５を車両の左右方向から示した要部断面図である。
　トランスミッション５は、トランスミッションケース８に回転要素列９が収納されている。
　回転要素列９は、差動装置６の外周に形成された大径の第１の歯車１０と、第１駆動源４Ａに回転軸１１ａを介して連結されている第２の歯車１１と、第２駆動源４Ｂに回転軸１２ａを介して連結されている第３の歯車１２と、を備えている。そして、回転要素列９は、第１の歯車１０及び第２の歯車１１が変速機構１３を介して噛合い、第３の歯車１２及び第１の歯車１０が変速機構１３を介して噛み合っている。
　変速機構１３は、回転軸１４に入力歯車１５及び出力歯車１６が同軸に連結されており、入力歯車１５に第２の歯車１１及び第３の歯車１２が噛み合い、出力歯車１６に第１の歯車１０が噛み合っている。
　トランスミッションケース８は、開口部の周縁にフランジ１７ａを形成した第１ケース１７と、第１ケース１７のフランジ１７ａと同一形状のフランジ１８ａを形成した第２ケース１８と、を備えている。
　第１ケース１７及び第２ケース１８のフランジ１７ａ，１８ａは、ガスケット１９を間に配置した状態で当接され、フランジ１７ａ，１８ａに形成したねじ孔に連結ボルト２０をねじ込むことで、第１ケース１７及び第２ケース１８が一体化される。
　一体化された第１ケース１７及び第２ケース１８の内壁で囲まれた空間が収納空間２１とされ、前述した回転要素列９が収納されている。
　そして、差動装置６、回転軸１１ａ、回転軸１２ａ及び回転軸１４がそれぞれ第１ケース１７及び第２ケース１８の内壁にベアリング等を介して回転自在に支持されている。
　収納空間２１に収納された回転要素列９は、最も下部に第１の歯車１０が配置されており、第１の歯車１０より高い位置に、変速機構１３の入力歯車１５及び出力歯車１６が配置されている。
　そして、収納空間２１の底部側に潤滑オイルＯＬが溜まっており、図３の符号Ｌが、潤滑オイルＯＬの油面である。
　ここで、第１ケース１７の底部は、潤滑オイルＯＬが溜まっている内側底壁２２と、内側底壁２２の外側に補強空間２３を設けて形成された外側底壁２４と、を備えた２重底部２５が形成されている。
　内側底壁２２は、第１の歯車１０、変速機構１３の入力歯車１５及び第２の歯車１１に隣接するように形成され、収納空間２１で最も下部に配置されている第１の歯車１０に向って下り傾斜を付けて形成されている。
　また、内側底壁２２の開口周縁には内側フランジ２６が形成されているとともに、外側底壁２４の開口周縁にも外側フランジ２７が形成されている。
　補強空間２３には、図４に示すように、面方向が車両の上下方向に延在する複数の板状の補強リブ２９が配置されて内側底壁２２及び外側外壁２４に一体に形成されている。
　また、図示しないが、第２ケース１８の底部も、第１ケース１７の底部に形成した２重底部２５と同一形状の２重底部が形成されている。
　第１ケース１７及び第２ケース１８を一体化した状態では、第１ケース７１及び第２ケース１８の内側フランジ２６の間にガスケット１９が介在されるが、第１ケース１７及び第２ケース１８の外側フランジ２７の間にはガスケット１９が存在しない。
　また、内側フランジ部分は５本のボルトで結合され、外側フランジは内側フランジの結合ボルトより少ない３本のボルトで結合されている。
［トランスミッションの潤滑構造の作用効果について］
　第２駆動源４Ｂの回転力が回転軸１２ａを介して第３の歯車１２に伝達され、或いは、第１駆動源４Ａの回転力が回転軸１１ａを介して第２の歯車１１に伝達され、第３の歯車１２及び第２の歯車１１の一方の回転力が変速機構１６の入力歯車１５に伝達されると、変速機構１６の出力歯車１６を介して第１の歯車１０に回転力が伝達される。
　このとき、第１の歯車１０が矢印方向に回転することで、収納空間２１の底部側に溜まっている潤滑オイルＯＬを掻き上げ、変速機構１６の内部、例えば出力歯車１６との噛合い部や各ベアリングに潤滑オイルＯＬを供給していく。
　ここで、トランスミッションケース８の底部を形成している第１ケース１７の内側底壁２２及び第２ケース１８の内側底壁は、第１の歯車１０、変速機構１３の入力歯車１５及び第２の歯車１１に隣接するように形成され、収納空間２１で最も下部に配置されている第１の歯車１０に向って下り傾斜を付けて形成されていることから、内側底壁２２に溜まっている潤滑オイルＯＬの量を減少させながら、第１の歯車１０側に適量の潤滑オイルＯＬを溜めることができる。これにより、潤滑オイルＯＬを掻き上げる第１の歯車１０の攪拌抵抗を少なくして動力伝達効率の向上を図ることができる。
　また、従来装置のように潤滑オイルＯＬを掻き上げる歯車に対してオイル量を調節する部品などを設ける必要がなく、第１ケース１７の内側底壁２２及び第２ケース１８の内側底壁を、第１の歯車１０に向って下り傾斜を付けるという単純な内壁底壁の形状とすることで製造コストの低減化を図ることができる。
　また、内側底壁だけで駆動源などの重量物を支持するのに比べ、外側に配置された外側底壁でも重量物等を支持するので剛性を高めることができる。
　また、第１ケース１７は、内側底壁２２と外側底壁２４との間に内壁外側全周に渡り補強空間２３を設けているので車両前後方向、上下方向あらゆる方向のケース剛性を向上させることができる。また、補強空間２３に、補強リブ２９を配置されているため軽量化を図りつつ剛性を確保することができる。
　また、潤滑オイルＯＬを密閉する必要のない外側底壁２４を形成する第１ケース１７及び第２ケース１８の外側フランジ２７は、潤滑オイルＯＬを密閉している第１ケース１７及び第２ケース１８の内側フランジ２６より結合ボルトの本数を少なくすることができるため作業性が向上する。
　第１ケース１７と同様に、第２ケース１８も、軽量化を図りながら剛性を確保することができる。
　そして、剛性が確保された第１ケース１７及び第２ケース１８を一体化して形成したトランスミッションケース８で重量物である第１駆動源４Ａ及び第２駆動源４Ｂを支持するとトランスミッションケース８の変形を抑制することができ、騒音振動特性を良好とすることができる。
　なお、図４では、補強空間２３に、面方向が車両の上下方向に延在する複数の板状の補強リブ２９が配置されて内側底壁２２及び外側外壁２４に一体に形成されている構造を示したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば、補強空間２３に、車両前後方向に延在する複数の板状の補強リブ、格子状の補強リブ、或いは、ハニカム状の補強リブを配置してもトランスミッションケース８の軽量化を図りつつケース剛性を確保することができる。
１　車両
２ＦＬ　左の前輪
２ＦＲ　右の前輪
２ＢＬ　左の後輪
２ＢＲ　右の前輪
３フロントユニット
４Ａ　第１駆動源
４Ｂ　第２駆動源
５　トランスミッション
６　差動装置
７　車軸
８　トランスミッションケース
９　回転要素列
１０　第１の歯車
１１　第２の歯車
１１ａ　回転軸
１２　第３の歯車 
１２ａ　回転軸
１３　変速機構
１４　回転軸
１５　入力歯車
１６　出力歯車
１７　第１ケース
１７ａ　フランジ
１８　第２ケース
１８ａ　フランジ
１９　ガスケット
２０　連結ボルト
２１　収納空間
２２　内側底壁
２３　補強空間
２４　外側底壁
２５　２重底部
２６　内側フランジ
２７　外側フランジ
２９　補強リブ
Ｌ　油面
ＯＬ　潤滑オイル 

Claims (4)

  1. 　ケースの内部に、複数の歯車が噛み合う回転要素列が収納されており、前記回転要素列のうち最も下部に配置されている第１歯車が、前記ケースの底部に溜まった潤滑オイルを掻き上げることで、ケース内に潤滑オイルを供給する動力伝達装置の潤滑構造において、
    　前記ケースの前記底部は、前記潤滑オイルが溜まっている内側底壁と、前記内側底壁の外側に空間を設けて形成された外側底壁と、を備えた２重底部とされており、
    　前記内側底壁は、前記第１歯車及びこれに噛み合う第２歯車に隣接し、最も下部に配置された前記第１歯車に向って下り傾斜を付けて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. 　前記空間に補強部材が形成されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置の潤滑構造。
  3. 　前記ケースは、開口部の周縁にフランジを形成し、それぞれのケース内部に内壁部を形成した第１ケース及び第２ケースを備え、
    　これら第１ケース及び第２ケースの底部に、前記内側底壁及び前記外側底壁の間に前記空間を設けている前記２重底部が形成されており、
    　前記第１ケース及び前記第２ケースの前記フランジどうしを接合することで、前記第１ケース及び前記第２ケースの前記内側底壁どうしが接合してケース内部に前記潤滑オイルが溜まるとともに、前記第１ケース及び前記第２ケースの前記外側底壁どうしが接合して前記空間を形成するとともに前記第１ケース及び前記第２ケースの前記空間が連通することを特徴とする請求項１又は２記載の動力伝達装置の潤滑構造。
  4. 　前記フランジは、ボルトで結合され、結合されるボルトの本数は前記内側底壁より前記外側底壁の方が少ないことを特徴とする請求項３記載の動力伝達装置の潤滑構造。
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