JP2010216566A

JP2010216566A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2010216566A
Application number: JP2009063793A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Miyamura; 宏美宮村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】差動歯車装置などの動力伝達装置において、内部の潤滑油の循環を確保しつつ、小型化を図る。
【解決手段】デファレンシャル１００は、リングギヤ１１２と、ドライブピニオン１１４と、リングギヤ１１２とドライブピニオン１１４のヘッド部１１６とを収容すると共に、底部にオイルが貯留された区画室１４１と、ドライブピニオン１１４の軸部１１５を収容する区画室１４２とが内部に形成されたデフキャリア１１０と、ドライブピニオン１１４の軸部１１５の外周面から間隔を空けてデフキャリア１１０内に設けられると共に、軸部１１５の外周面を取り囲むように形成され、区画室１４１と区画室１４２とを区画する軸受部１２０と、区画室１４１の底部と区画室１４２の底部とを接続し、オイルが内部を流通するオイル流通装置１９０とを備え、軸受部１２０の内周面が区画室１４２側から区画室１４１側に向けて拡径するように形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ギヤを含む動力伝達装置に関し、特に、動力伝達装置のコンパクト化が図られた動力伝達装置に関する。

車両に搭載される動力伝達装置としてデファレンシャル装置や車両用変速機等が広く知られている。

たとえば、特開２００８−１４４９００号公報に記載された車両用変速機は、トランスミッションケースと、このトランスミッションケース内に形成され、潤滑油が貯留された潤滑油溜まり部と、トランスミッションケース内の潤滑油に下端部分が浸漬するファイナルギヤとを備えている。そして、潤滑油溜まり部には、初期時における潤滑油面の高さ位置に吸込口が形成されている。トランスミッションケースの外部には、潤滑油タンクが設けられており、この潤滑油タンクと、上記吸込口とは、潤滑油吸込回路によって接続されている。さらに、この車両用変速機は、潤滑油タンクとトランスミッションケース内とを連通する潤滑油リターン回路と、潤滑油タンク内の減圧と大気開放とを繰り返す潤滑油タンク減圧手段とを備えている。

特開２００６−１６１９５７号公報に記載されたデファレンシャル装置は、装置本体ケースと、この装置本体ケースに回転可能に設けられ、プロペラシャフトに連結するピニオン軸と、このピニオン軸に設けられたピニオンと、このピニオンと噛み合うリングギヤと、このリングギヤと共に装置本体ケースに回転可能に設けられたデフケースとを備えている。ピニオンギヤは、軸受部によって装置本体ケースに回転可能に設けられている。

そして、リングギヤおよびデフケースの回転によって、装置本体ケース内のオイルが掻きあげられ、ピニオン軸を回転可能に支持する軸受部にオイルが供給されている。

特開２０００−１０４８０８号公報に記載された差動装置の潤滑構造は、デフキャリアと、デフキャリアに装着されるデフカバーと、デフキャリア内に軸受を介して支持されるピニオンシャフトと、デフキャリアのベアリング支持部に軸支されるデフケースとを備えている。そして、ベアリング支持部間にボス部を設けると共に、このボス部の内部に潤滑油室が形成されている。さらに、デブキャリアには、ピニオンシャフトの上方部位に位置する中空室部と、ピニオンシャフトに対して直交する方向に延び、中空室部に連絡する潤滑油孔部とが形成されている。

実開平５−９４５６４号公報に記載されたデファレンシャルキャリア構造は、デファレンシャルキャリアと、このデファレンシャルキャリア内に収容された減速歯車装置および差動歯車装置とを備えている。減速歯車装置は、ドライブピニオンおよびリングギヤを含む。ドライブピニオンのピニオン軸は、デファレンシャルキャリア内に設けられたピニオン軸軸受けによって回転可能に支持されている。

デファレンシャルキャリア内には、リングギヤによってかき上げられたオイルを、ピニオン軸軸受に供給する供給管と、ピニオン軸軸受に供給した後、軸受の前方に形成された還流口と、この還流口を通して下方に設けられたリターン路とが形成されている。

特開２００８−１４４９００号公報特開２００６−１６１９５７号公報特開２０００−１０４８０８号公報実開平５−９４５６４号公報

しかし、特開２００８−１４４９００号公報に記載された車両用変速機においては、トランスミッションケースの外部に潤滑油タンク等が設けられており、変速機自体の大きさが大型化している。

また、特開２００６−１６１９５７号公報に記載されたデファレンシャル装置においては、リングギヤによってかき上げられたオイルを軸受部に案内する供給路が装置本体ケース内に形成されている。このため、装置本体ケースの大きさが大型化している。これに伴い、デファレンシャル装置自体の大きさも大きくなっている。

特開２０００−１０４８０８号公報に記載された差動装置の潤滑構造においては、デフキャリア内に、ボス部、潤滑室部、および中空室部等が形成されており、デフキャリアの大きさが大型化している。これに伴い、差動歯車装置自体の大きさが大型化している。

実開平５−９４５６４号公報に記載されたデファレンシャルキャリア構造においても、デファレンシャルキャリア内にリターン路等が形成されており、デファレンシャルキャリアおよびデファレンシャルキャリア装置自体の大きさが大きくなっている。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、差動歯車装置などの動力伝達装置において、内部の潤滑油の循環を確保しつつ、小型化が図られた動力伝達装置を提供することである。

本発明に係る動力伝達装置は、回転可能に設けられた第１ギヤと、第１ギヤと噛み合う歯部が形成されたヘッド部とヘッド部に連接された軸部とを含む第２ギヤと、第１ギヤと第２ギヤのヘッド部とを収容すると共に、底部にオイルが貯留された第１区画室と、第２ギヤの軸部を収容する第２区画室とが内部に形成された収容ケースと、第２ギヤの軸部の外周面から間隔を空けて収容ケース内に設けられると共に、軸部の外周面を取り囲むように形成され、第１区画室と第２区画室との境界に設けられた境界部と、第１区画室の底部と第２区画室の底部とを接続し、オイルが内部を流通するオイル流通機構とを備える。そして、上記境界部の内周面が第２区画室側から第１区画室側に向けて拡径するように形成される。好ましくは、上記第２ギヤの軸部を回転可能に支持する軸受部をさらに備え、軸受部は、収容ケースの内表面に装着されたアウターレースと、該アウターレースの内方に位置し、第２ギヤの軸部の外周面に装着されたインナーレースとを含み、アウターレースが境界部とされ、アウターレースの内周面が第２区画室側から第１区画室側に向けて拡径するように形成される。好ましくは、上記収容ケース内には、第２区画室に対して第１区画室と反対側に位置する第３区画室が形成され、第２区画室と第３区画室との境界に設けられる共に、第２ギヤの軸部を回転可能に支持する後部側軸受部をさらに備える。そして、上記後部側軸受部は、収容ケースの内表面に装着された後部側アウターレースと、該後部側アウターレースの内方に位置し、第２ギヤの軸部の外周面に装着された後部側インナーレースとを含み、後部側アウターレースの内周面が第２区画室側から第３区画室側に向けて拡径するように形成され、オイル流通機構は、第２区画室の底部と第３区画室の底部とを接続する。

好ましくは、上記オイル流通機構は、第２区画室の下方であって、収容ケースの外方に配置されたタンクを含む。好ましくは、上記オイル流通機構は、タンク内に貯留されたオイルを第２区画室に供給するオイル供給装置を含む。好ましくは、エンジンと、エンジンに供給する空気が流通する吸気管とをさらに備え、オイル供給装置は、タンクと第２区画室とに連通するシリンダ部と、シリンダ部内に配置され、膨張および収縮可能な袋部と、袋部の内部と吸気管とを接続する通気管とを含む。好ましくは、エンジンと、エンジンに供給される空気が流通する吸気管とをさらに備え、オイル供給装置は、タンクと第２区画室とに連通するシリンダ部と、シリンダ部内と吸気管とを接続する通気管と、シリンダ部内に配置され、シリンダ内を移動可能に設けられ、タンク内のオイルをシリンダ部内に引き込むピストン部とを含む。

本発明に係る動力伝達装置によれば、潤滑の循環を確保しつつも、動力伝達装置自体の小型化を図ることができる。

本発明に係るデファレンシャル１００の断面図である。区画室１４２およびその周囲に位置する構成を示す断面図である。図１に示す状態からドライブピニオン１１４が回転し、所定時間経過した後のデファレンシャル１００を示す断面図である。デファレンシャル１００の第１変形例を示すデファレンシャル１００の断面図である。図４に示すデファレンシャル１００に搭載されたオイル流通装置１９０を模式的に示す断面図である。エンジンが起動したときにおけるオイル供給装置２００を模式的に示す断面図である。デファレンシャル１００の第２変形例を示すデファレンシャルの断面図である。図７に示されたデファレンシャル１００に搭載されたオイル供給装置３００を模式的に示す断面図である。

本発明の実施の形態に係るデファレンシャルについて、図１から図８を用いて説明する。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

図１は、本発明に係るデファレンシャル（動力伝達装置）１００の断面図である。この図１に示すように、デファレンシャル１００は、図示されないデフケースに固定されたリングギヤ１１２と、このリングギヤ１１２と噛み合うドライブピニオン１１４とを備えている。ドライブピニオン１１４は、リングギヤ１１２と噛み合う歯部が形成されたヘッド部１１６と、ヘッド部１１６に連接された軸部１１５とを備えている。

デファレンシャル１００は、内部に収容室１４０が形成されたデフキャリア（収容ケース）１１０を備え、この収容室１４０内に、上記リングギヤ１１２およびドライブピニオン１１４が収容されている。

収容室１４０は、リングギヤ１１２およびヘッド部１１６を収容する区画室（第１区画室）１４１と、軸部１１５の中腹部を収容する区画室（第２区画室）１４２と、軸部１１５の端部側を収容する区画室（第３区画室）１４３とを備えている。

区画室１４１と区画室１４２との境界部分には、軸受部１２０が配置されており、区画室１４１と区画室１４２との境界部分には、軸受部１２１が設けられている。なお、区画室１４３は、区画室１４２に対して区画室１４１と反対側に位置している。区画室１４１は、リングギヤ１１２の外周縁部に沿うように形成されており、区画室１４１の底部には、オイル１６０が貯留されている。

軸受部１２０および軸受部１２１は、軸部１１５を回転可能に支持している。軸受部１２０は、デフキャリア１１０の内周面に固定されたアウターレース１３０と、軸部１１５の外周面に固定されたインナーレース１３２と、インナーレース１３２およびアウターレース１３０間に回転可能に設けられた複数のコロ１３１とを備えている。

そして、コロ１３１が回転することで、インナーレース１３２がアウターレース１３０に対して相対的に回転可能となっており、ドライブピニオン１１４がデフキャリア１１０に対して相対的に回転可能となっている。

軸受部１２１は、デフキャリア１１０の内表面に固定されたアウターレース１３５と、軸部１１５の外周面に装着されたインナーレース１３７と、アウターレース１３５およびインナーレース１３７間に回転可能に設けられたコロ１３６とを備えている。

そして、コロ１３６が回転することで、アウターレース１３５とインナーレース１３７とが互いに相対的に回転可能となっており、ドライブピニオン１１４がデフキャリア１１０に対して相対的に回転可能となっている。なお、デフキャリア１１０の区画室１４３は、シール部材１８０によって、外部から区画されている。

デファレンシャル１００は、区画室１４１の底部と、区画室１４２の底部とを連通し、オイル１６０が流通するオイル流通装置（オイル流通機構）１９０を備えている。

オイル流通装置１９０は、デフキャリア１１０の底部に配置されたタンク１７０と、区画室１４１の底部とタンク１７０とを接続する流通管１７１と、タンク１７０と区画室１４２とを接続する接続管とを備えている。

図２は、区画室１４２およびその周囲に位置する構成を示す断面図である。この図２に示すように、アウターレース１３０は、ドライブピニオン１１４の軸部１１５の外周面から間隔を空けて配置されており、アウターレース１３０は、軸部１１５の外周面を取り囲むように、環状に形成されている。そして、アウターレース１３０の内周面１５０は、区画室１４２側から区画室１４１に向けて拡径するように形成されている。そして、軸受部（第１区画部）１２１は、区画室１４１と区画室１４２との間に設けられており、区画室１４１と区画室１４２とを区画している。そして、アウターレース（第１境界部）１３０は、区画室１４１と区画室１４２との境界に設けられている。インナーレース１３２は、アウターレース１３０の内方に位置しており、インナーレース１３２の内周面と、アウターレース１３０の内周面１５０とは、軸部１１５の径方向に間隔を空けて配置されている。このため、インナーレース１３２の内周面と内周面１５０の間に位置する領域であって、コロ１３１間に位置する部分は、区画室１４１と区画室１４２とを連通するオイル流通通路とされている。そして、この図２および図１に示すように、エンジンの始動時には、オイル１６０の液面が軸受部１２０のインナーレース１３２およびアウターレース１３０間に位置している。

そして、エンジンが駆動し、ドライブピニオン１１４が回転すると、インナーレース１３２は、アウターレース１３０に対して相対的に回転し始める。このように、インナーレース１３２およびドライブピニオン１１４が回転することで、インナーレース１３２およびドライブピニオン１１４の周囲に位置するオイル１６０も、ドライブピニオン１１４の回転中心線を中心として、回転するように流れ始める。このように、オイル１６０が流れ始めると、オイル１６０には遠心力が加えられる。

そして、オイル１６０が内周面１５０に差し掛かると、オイル１６０は内周面１５０を回転中心線に対して垂直な方向に押圧する。その一方で、オイル１６０は、内周面１５０から反力を受ける。ここで、内周面１５０は、区画室１４２側から区画室１４１側に向けて拡径するように形成されているため、オイル１６０に加えられる反力は、上記回転中心線に沿った分力と、回転中心に垂直な分力とに分けることができる。

そして、回転中心線に沿った分力は、オイル１６０を区画室１４２側から区画室１４１に向けて押圧する。

このため、アウターレース１３０およびインナーレース１３２間に位置するオイル１６０は、ドライブピニオン１１４が回転することで、順次区画室１４１側に向けて流れ始める。そして、区画室１４２内のオイルが順次、軸受部１２０に吸い込まれ、区画室１４１に供給される。区画室１４２にはオイル流通装置１９０を通して、区画室１４１内のオイル１６０が供給される。

このように、このデファレンシャル１００によれば、軸受部１２０が回転することで、自動的にオイル１６０が区画室１４１と区画室１４２間を循環し、軸受部１２０にオイル１６０を供給することができる。

そして、区画室１４１の底部と区画室１４２の底部とを連通するオイル流通装置１９０を備えることで、オイル１６０の循環を確保することができ、簡易かつコンパクトな構成で、軸受部１２０の潤滑が確保されている。

軸受部１２１のアウターレース１３５は、ドライブピニオン１１４の軸部１１５から間隔を空けて、デフキャリア１１０の内周面に装着されている。このアウターレース１３５は、軸部１１５の外周面を取り囲むように環状に形成されている。軸受部（第２区画部）１２１は、区画室１４２と区画室１４３とを区画している。アウターレース（第１境界部）１３５は、区画室１４２と区画室１４３との境界に設けられており、インナーレース１３７は、アウターレース１３５の内方に配置されている。アウターレース１３５の内周面１５１と、インナーレース１３７の内周面とは互いに軸部１１５の径方向に間隔を空けて位置している。そして、アウターレース１３５の内周面１５１と、インナーレース１３７の内周面との間に位置する領域であって、コロ１３６間に位置する部分は、区画室１４２と区画室１４３とを連通するオイル流通通路とされている。軸受部１２１のアウターレース１３５の内周面１５１は、区画室１４２側から区画室１４３側に向けて拡径するように形成されている。

このため、ドライブピニオン１１４が回転し、インナーレース１３７がアウターレース１３５に対して相対的に回転し始めると、インナーレース１３７およびアウターレース１３５間に位置するオイル１６０もアウターレース１３５の内周面１５１上を流れ始める。

そして、区画室１４２側から区画室１４３側に向けて内周面１５１が傾斜しているため、アウターレース１３５およびインナーレース１３７間に位置するオイル１６０は、区画室１４３に向けて流れ始める。このように、区画室１４２内のオイル１６０が順次軸受部１２１に吸い込まれ、軸受部１２１の潤滑が確保されている。

ここで、軸受部１２０のインナーレース１３２および軸受部１２１のインナーレース１３７が回転することで、軸受部１２０および軸受部１２１はオイル１６０を吸引する。このため、区画室１４１の底部に貯留するオイル１６０は、軸受部１２０，１２１の吸引力によって、区画室１４２内に引き込まれる。そして、区画室１４２内に引き込まれたオイル１６０によって、軸受部１２０，１２１の潤滑が確保されている。

このように、ドライブピニオン１１４が回転していない初期状態において、区画室１４２内にオイル１６０が貯留され、オイル１６０が軸受部１２０，１２１に接触しておれば、区画室１４１内のオイル１６０の液面の高さに関係なく、軸受部１２０，１２１の潤滑性が確保される。

したがって、初期状態において、軸受部１２０，１２１のインナーレースおよびアウターレース間にオイル１６０の液面が達するように、デフキャリア１１０内にオイル１６０を充填することで、エンジンの駆動中においても、リングギヤ１１２がオイル１６０をかき上げる必要がない。

これにより、デフキャリア１１０内に貯留させるオイル量を低減させることができ、区画室１４１内におけるオイル１６０の液面の高さを低く抑えることができる。

区画室１４１内におけるオイル１６０の液面の高さを低く抑えることで、リングギヤ１１２がオイル１６０と接触する接触面積を低減させることができ、リングギヤ１１２が回転する際に、リングギヤ１１２がオイル１６０から受ける攪拌抵抗を低減させることができる。これにより、車両の駆動効率の向上が図られている。

オイル流通装置１９０は、区画室１４２の下方に位置し、デフキャリア１１０の外方に配置されたタンク１７０と、このタンク１７０および区画室１４１の底部を接続する流通管１７１と、区画室１４２およびタンク１７０を接続する接続管１７２とを備えている。

一般に、デファレンシャル１００は、エンジンコンパートメント内に配置されている。そして、タンク１７０は、デフキャリア１１０の下方に配置されているので、車両が走行することで、外気がタンク１７０に吹き付けられ易くなっている。これにより、タンク１７０内のオイル１６０を良好に冷却することができる。

特に、オイル１６０をタンク１７０内に貯留し、一括してオイル１６０を冷却することで、オイル１６０の温度を低く維持することができる。

なお、デフキャリア１１０には、供給孔１７４および供給孔１７５が形成されている。供給孔１７４は、区画室１４２に連通しており、供給孔１７５は、区画室１４３に連通している。そして、タンク１７０と供給孔１７４とが接続管１７２によって接続されておりと、供給孔１７５とタンク１７０とが接続管１７３によって接続されている。

図３は、上記図１に示す状態からドライブピニオン１１４が回転し、所定時間経過した後のデファレンシャル１００を示す断面図である。

ドライブピニオン１１４が回転すると、リングギヤ１１２も回転する。図１に示すように、リングギヤ１１２の下端部側は、オイル１６０内に浸漬している。このため、リングギヤ１１２が回転すると、オイル１６０がかき上げられ、リングギヤ１１２の表面やヘッド部１１６の表面等に付着する。

これにより、区画室１４１におけるオイル１６０の液面は、図１に示されたオイル１６０の液面よりも下がる。このため、リングギヤ１１２に加えられる攪拌抵抗がさらに低く抑えられる。その一方で、図２に示すように、軸受部１２０および軸受部１２１からの吸引力によって、区画室１４２に引き上げられており、タンク１７０内のオイル１６０は、接続管１７２および供給孔１７４を通して、区画室１４２に供給されている。

ここで、軸受部１２１から区画室１４３内に排出されたオイル１６０は、供給孔１７５および接続管１７３を通ってタンク１７０に戻される。

このように、軸受部１２１に潤滑油を供給する潤滑油循環回路は、タンク１７０、接続管１７２、供給孔１７４、供給孔１７５、および接続管１７３等の簡易な構成で構成されている。

このように、簡易な構成で軸受部１２１の潤滑を確保することで、デファレンシャル１００のコンパクト化が図られている。

なお、上記図１から図３に示す例においては、オイル流通装置１９０は、区画室１４１の底部に接続された流通管１７１と、流通管１７１が接続されたタンク１７０と、タンク１７０および区画室１４２，１４３を接続する接続管とを備えている。しかし、オイル流通装置１９０としては、上記構成のものに限られない。

図４は、デファレンシャル１００の第１変形例を示すデファレンシャル１００の断面図であり、図５は、上記図４に示すデファレンシャル１００に搭載されたオイル流通装置１９０を模式的に示す断面図である。

図４および図５に示すオイル流通装置１９０は、区画室１４１の底部に接続された流通管１７１と、この流通管１７１に接続されたタンク１７０と、タンク１７０に接続されたオイル供給装置２００と、このオイル供給装置２００と区画室１４２とを接続する給油管２０４とを備えている。

オイル供給装置２００は、タンク１７０内に貯留されたオイル１６０を区画室１４２内に供給する。具体的には、オイル供給装置２００は、エンジンが起動すると、タンク１７０内のオイル１６０を区画室１４２内に供給する。

これにより、たとえば、エンジンが停止した初期状態において、仮に、区画室１４２内のオイル１６０が少なく、オイル１６０の液面が軸受部１２０および軸受部１２１のアウターレースとインナーレースとの間にまで達していない状態であっても、オイル供給装置２００が区画室１４２内にオイル１６０を供給することで、区画室１４２内のオイル１６０の液面が各軸受部１２０，１２１のアウターレースおよびインナーレース間に達するようにすることができる。

このように、区画室１４２内にオイル１６０が供給されることで、エンジンが起動し、ドライブピニオン１１４が回転する際には、軸受部１２０，１２１は、区画室１４２内のオイル１６０を吸引することができる。これにより、軸受部１２０および軸受部１２１の潤滑が確保される。

換言すれば、デフキャリア１１０に充填するオイル１６０の充填量を低減することができ、リングギヤ１１２に加えられる攪拌抵抗を低減させることができる。

図５に示すように、オイル供給装置２００は、タンク１７０の上方に配置されたシリンダ２０１と、このシリンダ２０１とタンク１７０とを接続する接続管２０６と、シリンダ２０１内と区画室１４２とを連通する給油管２０４とを備えている。

さらに、オイル供給装置２００は、シリンダ２０１内に設けられた袋部２０２と、シリンダ２０１とエンジン５００の吸気管５０２とを接続する通気管２０３とを備えている。ここで、シリンダ２０１内に位置する通気管２０３の端部は、袋部２０２に接続されている。通気管２０３の他方の端部は、吸気管５０２に接続されている。

エンジン５００は、シリンダやピストンを含むエンジン本体５０１と、エンジン本体５０１に外部空気を供給する吸気管５０２と、吸気管５０２内に配置されたスロットルバルブ５０３と、エンジン本体５０１に接続され、排ガスを排出する排気管５０４と、出力シャフト５０６とを備えている。

ここで、エンジン本体５０１が起動すると、吸気管５０２内は負圧となり、外部の空気が吸気管５０２内に引き込まれる。外部空気の引き込み量はスロットルバルブ５０３によって調整されている。たとえば、運転手がアクセルを踏み込むと、スロットルバルブ５０３が回転し、外部空気が流通する流通面積が大きくなる。このように、空気の流通面積が大きくなると、吸気管５０２内の圧力が上昇し、負圧の絶対値が小さくなる。

その一方で、アクセルの踏み込み量が小さい場合には、空気が流通する流通面積が小さくなるようにスロットルバルブ５０３が回転する。空気の流通面積が小さくなると、吸気管５０２内の圧力が低下し、負圧の絶対値が大きくなる。

なお、エンジン５００は、出力シャフト５０６が設けられており、エンジン本体５０１が駆動することで得られた動力が出力シャフト５０６に伝達され、出力シャフト５０６が回転する。この出力シャフト５０６に加えられた動力は、図１および図４等に示すドライブピニオン１１４に伝達されている。

通気管２０３と吸気管５０２との接続部分は、吸気管５０２のうち、スロットルバルブ５０３よりも、外部空気の流通方向下流側に位置する部分に接続されている。

このようなオイル供給装置２００において、エンジンが駆動していない状態では、吸気管５０２内に負圧は発生しておらず、袋部２０２は初期状態となっている。ここで、初期状態の袋部２０２は、シリンダ２０１内で膨らんだ状態となっている。そして、シリンダ２０１内の空間は、初期状態の袋部２０２によってその大半が占められている。その後、エンジン５００が起動すると、吸気管５０２内の圧力が負圧となる。

図６は、エンジンが起動したときにおけるオイル供給装置２００を模式的に示す断面図である。

この図６に示すように、吸気管５０２内の内圧が負圧となると、袋部２０２内の空気が引き抜かれ、袋部２０２が収縮する。袋部２０２が収縮して、袋部２０２の容積が小さくなると、シリンダ２０１内の内圧が急激に低くなる。

これに伴い、タンク１７０内のオイル１６０が接続管２０６を通って、シリンダ２０１内に入り込む。そして、シリンダ２０１内に入り込んだオイル１６０は、給油管２０４を通って、区画室１４２内に流れ込む。

このようにして、エンジンが起動することで、区画室１４２内にオイル１６０が供給され、上述のように、軸受部１２０，１２１の潤滑が確保される。

なお、図５および図６に示すように、シリンダ２０１内に位置する接続管２０６の開口部は、弁２０５が設けられており、区画室１４２内に位置する給油管２０４の開口部には、弁２０７が設けられている。

このため、タンク１７０からシリンダ２０１内に一旦入り込んだオイル１６０がタンク１７０に戻ることが抑制されており、さらに、区画室１４２内のオイルがシリンダ２０１内に入り込むことが抑制されている。

ここで、上記のように通気管２０３と吸気管５０２との接続部は、スロットルバルブ５０３より下流側に設けられているため、スロットルバルブ５０３が空気の流通面積を変化させることで、吸気管５０２内の内圧は変動する。これに伴い、袋部２０２の収縮量が変動し、袋部２０２の容積が変動する。袋部２０２の容積が変動することで、タンク１７０からオイル１６０が入り込む。そして、新たに、区画室１４２にオイル１６０が供給される。なお、この図５および図６に示す例においても、図１に示す区画室１４３は、タンク１７０に接続されており、軸受部１２１に供給されたオイル１６０は、その後、タンク１７０に戻されている。

この図４から図６に示す例においては、オイル供給装置２００によって、区画室１４２にオイルが供給されている。このため、デフキャリア１１０内に充填するオイル量を低減させることができる。これに伴い、エンジンが駆動していない初期状態においても、リングギヤ１１２がオイル１６０に接触しない程度にまでオイル１６０の充填量を低減させることができる。これにより、リングギヤ１１２に加えられる攪拌抵抗を殆どなくすことができ、車両の駆動効率の向上をさらに図ることができる。

図７は、デファレンシャル１００の第２変形例を示すデファレンシャルの断面図であり、図８は、上記図７に示されたデファレンシャル１００に搭載されたオイル供給装置３００を模式的に示す断面図である。

図７に示すデファレンシャル１００は、タンク１７０の上方にオイル供給装置３００が設けられている。このオイル供給装置３００は、図８に示すように、タンク１７０の上方に配置され、タンク１７０に接続されたシリンダ３０１と、このシリンダ３０１内に移動可能に設けられたピストン部３０２と、シリンダ３０１内と区画室１４２とを接続する給油管３０４とを備えている。

そして、シリンダ３０１には、通気管２０３が接続されており、この通気管２０３は、上記図５などに示す吸気管５０２に接続されている。このため、エンジンが駆動することで、通気管２０３内の内圧は負圧となる。

このオイル供給装置３００においては、エンジンが駆動していない状態では、ピストン部３０２は、自重によってシリンダ３０１の下端部にまで下降している。

そして、エンジンが駆動すると通気管２０３内は負圧となる。これに伴い、シリンダ３０１の内部空間のうち、ピストン部３０２より、通気管２０３側に位置する空間の内圧も、負圧となる。なお、給油管３０４は、シリンダ３０１の下端部に位置するピストン部３０２よりも、通気管２０３側に位置しており、区画室１４２内に位置する給油管３０４の開口部には、弁３０７が設けられている。なお、通気管２０３は、シリンダ３０１の端部に接続されており、給油管３０４に対してタンク１７０と反対側に位置している。

そして、通気管２０３およびシリンダ３０１内が負圧となると、ピストン部３０２が上昇する。ピストン部３０２が上昇することで、シリンダ３０１内のうち、ピストン部３０２よりタンク１７０側に位置する部分の圧力も低くなる。

これに伴い、タンク１７０内のオイル１６０がシリンダ３０１内に引き込まれる。シリンダ３０１内にオイル１６０が引き込まれると、弁３０７が開き、給油管３０４からオイル１６０が区画室１４２内に供給される。

特に、通気管２０３内の内圧は、図５に示すスロットルバルブ５０３の回転角度によって変動する。通気管２０３の圧力が変動することで、ピストン部３０２の位置も変位する。ピストン部３０２が変位することで、シリンダ３０１内のうち、ピストン部３０２よりも下方に位置する部分の内圧も変動する。これにより、区画室１４１内にオイル１６０が供給され続ける。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、車両に搭載される動力伝達装置および動力伝達装置を備えた車両に適用することができ、特に、デファレンシャル装置に好適である。

１００デファレンシャル、１１０デフキャリア、１１２リングギヤ、１１２上記リングギヤ、１１４ドライブピニオン、１１５軸部、１１６ヘッド部、１２０，１２１各軸受部、１３０アウターレース、１３１コロ、１３２インナーレース、１４０収容室、１４１，１４２，１４３区画室、１５０内周面、１６０オイル、１７０タンク、１７１流通管、１７２，１７３，２０６接続管、１７４，１７５供給孔、１８０シール部材、１９０オイル流通装置、２００，３００オイル供給装置、２０１，３０１シリンダ、２０２袋部、２０３通気管、２０４給油管、２０５弁、２０７弁、３０２ピストン部、３０４給油管、３０７弁、５００エンジン、５０１エンジン本体、５０２吸気管、５０３スロットルバルブ、５０４排気管、５０６出力シャフト。

Claims

回転可能に設けられた第１ギヤと、
前記第１ギヤと噛み合う歯部が形成されたヘッド部と前記ヘッド部に連接された軸部とを含む第２ギヤと、
前記第１ギヤと前記第２ギヤのヘッド部とを収容すると共に、底部にオイルが貯留された第１区画室と、前記第２ギヤの軸部を収容する第２区画室とが内部に形成された収容ケースと、
前記第２ギヤの軸部の外周面から間隔を空けて前記収容ケース内に設けられると共に、前記軸部の外周面を取り囲むように形成され、前記第１区画室と前記第２区画室との境界に設けられた境界部と、
前記第１区画室の底部と前記第２区画室の底部とを接続し、前記オイルが内部を流通するオイル流通機構と、
を備え、
前記境界部の内周面が前記第２区画室側から前記第１区画室側に向けて拡径するように形成された、動力伝達装置。
前記第２ギヤの軸部を回転可能に支持する軸受部をさらに備え、
前記軸受部は、前記収容ケースの内表面に装着されたアウターレースと、該アウターレースの内方に位置し、前記第２ギヤの軸部の外周面に装着されたインナーレースとを含み、
前記アウターレースが前記境界部とされ、前記アウターレースの内周面が前記第２区画室側から前記第１区画室側に向けて拡径するように形成された、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記収容ケース内には、前記第２区画室に対して前記第１区画室と反対側に位置する第３区画室が形成され、
前記第２区画室と前記第３区画室との境界に設けられると共に、前記第２ギヤの軸部を回転可能に支持する後部側軸受部をさらに備え、
前記後部側軸受部は、前記収容ケースの内表面に装着された後部側アウターレースと、該後部側アウターレースの内方に位置し、前記第２ギヤの軸部の外周面に装着された後部側インナーレースとを含み、
前記後部側アウターレースの内周面が前記第２区画室側から前記第３区画室側に向けて拡径するように形成され、
前記オイル流通機構は、前記第２区画室の底部と前記第３区画室の底部とを接続する、請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。
前記オイル流通機構は、前記第２区画室の下方であって、前記収容ケースの外方に配置されたタンクを含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の動力伝達装置。
前記オイル流通機構は、前記タンク内に貯留された前記オイルを前記第２区画室に供給するオイル供給装置を含む、請求項４に記載の動力伝達装置。
エンジンと、
前記エンジンに供給する空気が流通する吸気管と、
をさらに備え、
前記オイル供給装置は、前記タンクと前記第２区画室とに連通するシリンダ部と、前記シリンダ部内に配置され、膨張および収縮可能な袋部と、前記袋部の内部と前記吸気管とを接続する通気管とを含む、請求項５に記載された動力伝達装置。
エンジンと、
前記エンジンに供給される空気が流通する吸気管と、
をさらに備え、
前記オイル供給装置は、前記タンクと前記第２区画室とに連通するシリンダ部と、前記シリンダ部内と前記吸気管とを接続する通気管と、前記シリンダ部内に配置され、前記シリンダ内を移動可能に設けられ、前記タンク内のオイルを前記シリンダ部内に引き込むピストン部とを含む、請求項５に記載された動力伝達装置。