JP2011163395A - オイル供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の速度および前後進に関係なく、十分な量のオイルをキャッチタンクに供給することのできるオイル供給装置を提供する。
【解決手段】オイル溜まり部１１に貯留されたオイルを回転部材９によって掻き上げてキャッチタンク１２に供給するオイル供給装置において、回転部材９と一体回転するとともに、オイル溜まり部１１に貯留されたオイルに浸漬されてオイルを掻き上げる第一の回転要素１０と、回転部材９の回転軸線に平行な軸線を中心として回転し、第一の回転要素１０の半径方向外側かつ第一の回転要素１０によって掻き上げられたオイルが受け渡される位置に設けられた第二の回転要素６とを備え、第一の回転要素１０によって掻き上げられたオイルは、第二の回転要素６に受け渡されてキャッチタンク１２に供給されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、オイルを掻き上げて、その掻き上げたオイルを潤滑必要箇所に供給する装置に関するものである。

オイルの供給方法の一例として、例えばオイル溜まり部に貯留されたオイルを回転部材の回転により掻き上げて潤滑必要箇所に供給する掻き上げ潤滑方式が知られている。この掻き上げ潤滑方式では、掻き上げた潤滑油の一部を受け入れて一時的に貯留することにより、オイル溜まり部に貯留される潤滑油の油面高さを調整したり、その受け入れた潤滑油を潤滑必要箇所に供給したりするキャッチタンクを備えたものが知られている。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、ファイナルギアの回転によりパーキングギア側に掻き上げた潤滑油を捕集するとともに、そのパーキングギアを囲うように設けられた第一潤滑油溜めと、そのパーキングギアの回転により掻き上げた潤滑油を捕集するとともに、潤滑油掻き上げギアを囲うように設けられた第二潤滑油溜めとを備えた装置が記載されている。そして、高車速時には、パーキングギアの回転速度が高いことにより、第一ガイドから潤滑油を回収して潤滑必要箇所に供給するように構成されている。また、低車速時には、第二潤滑油溜めに設けられた潤滑油掻き上げギアにより更に掻き上げて第二ガイドから潤滑油を回収して潤滑必要箇所に供給するように構成されている。

また、特許文献２には、回転部材、具体的にはリングギアによって掻き上げたオイルの流動あるいは飛散の方向を、オイルを掻き上げるリングギアの回転速度に応じて分岐機構によって異ならせ、その分岐機構によって分岐されたオイルを同じオイル受け部に導くように構成された装置が記載されている。

特開２００３−１３０１９０号公報 特開２００３−３３６７２９号公報

上述した特許文献１に記載された発明によれば、低車速から高車速にわたり、十分な量の潤滑油を潤滑必要箇所に供給することができる。しかしながら、この特許文献１に記載された構成では、車速に関係なく潤滑必要箇所に潤滑油を供給するためには、潤滑油を掻き上げるファイナルギアよりも上方に複数の潤滑油溜めを設ける必要があり、したがって、装置が大型化する虞がある。

そこで、特許文献２に記載されているように、リングギアによって掻き上げたオイルの流動あるいは飛散の方向をリングギアの回転速度に応じて分岐させ、その分岐されたオイルを同じオイル受け部に導くように構成すれば、複数の潤滑油溜め、すなわちオイル受け部を設ける必要がない。言い換えれば、車速に関係なく、同じオイル受け部にオイルを供給できる。しかしながら、この特許文献２に記載された構成では、分岐機構やその分岐機構により分岐されたオイルを同じオイル受け部に導くためのガイドなどの構成が必要であり、したがって、装置が大型化する虞がある。

ところで、前述したようなギアには、ギア同士の噛み合い音や動力伝達効率を向上させるために、その歯をギアの回転方向に対し斜めに形成したはすば歯車形状のギアを使用することが一般的である。はすば歯車形状のギアは、その歯が所定の捩れ角を有しているので、その歯によってオイルを掻き上げた場合に、その捩れ角によって掻き上げたオイルの流動あるいは飛散の方向が制限される。したがって、特許文献１および特許文献２に記載された構成では、例えば車両が後進した場合には、ギアによって掻き上げたオイルの流動もしくは飛散の方向が、車両が前進する場合に対して反対方向になる。そのため、車両が後進する場合には、ギアによって掻き上げたオイルの流動あるいは飛散の方向が変化することにより、そのオイルをオイル受け部に、すなわちキャッチタンクに導くことができない虞があり、未だ改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の速度および前後進に関係なく、十分な量のオイルをキャッチタンクに供給することのできるオイル供給装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、オイル溜まり部に貯留されたオイルを回転部材によって掻き上げてキャッチタンクに供給するオイル供給装置において、前記回転部材と一体回転するとともに、前記オイル溜まり部に貯留された前記オイルに浸漬されて前記オイルを掻き上げる第一の回転要素と、前記回転部材の回転軸線に平行な軸線を中心として回転し、前記第一の回転要素の半径方向外側かつ前記第一の回転要素によって掻き上げられた前記オイルが受け渡される位置に設けられた第二の回転要素とを備え、前記第一の回転要素によって掻き上げられた前記オイルは、前記第二の回転要素に受け渡されて前記キャッチタンクに供給されることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転部材は、デフリングギアを含み、前記第一の回転要素は、前記デフリングギアに比較して小径かつ前記デフリングギアと一体回転するデフケースを含むことを特徴とするオイル供給装置である。

請求項１の発明によれば、回転部材と一体回転する第一の回転要素によって掻き上げられたオイルは、第二の回転要素に受け渡され、その第二の回転要素によってキャッチタンクに供給される。その結果、回転部材あるいはこれと一体に回転する第一の回転要素の回転数に関係なく、また、回転部材あるいはこれと一体に回転する第一の回転要素の回転方向に関係なくキャッチタンクにオイルを供給できる。すなわち、車両の速度あるいは前後進に関係なくキャッチタンクにオイルを供給できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、第一の回転要素は、デフリングギアよりも小径のデフケースを含むので、いわゆる動的オイルレベルが相対的に高い場合には、デフケースがオイル溜め部に貯留されるオイルに浸漬されてオイルを掻きあげ、その掻きあげられたオイルが第二の回転要素に受け渡されて、第二の回転要素によってキャッチタンクに供給される。言い換えれば、相対的に低車速域において、デフリングギアあるいはデフケースの回転数が相対的に低く、これらによって掻きあげられるオイルの量が相対的に少なく、したがってオイル溜まり部に貯留されるオイルの油面高さが相対的に高くなる場合に、デフケースによって掻き上げられたオイルが第二の回転要素に受け渡されてキャッチタンクに供給される。これとは反対に、いわゆる動的オイルレベルが相対的に低い場合には、デフケースは油面から露出し、デフリングギアによって掻き上げられたオイルがキャッチタンクに供給される。言い換えれば、相対的に高車速域において、デフリングギアあるいはデフケースの回転数が相対的に高く、これらによって掻きあげられるオイルの量が相対的に多く、したがってオイル溜まり部に貯留されるオイルの油面高さが相対的に低くなる場合に、デフリングギアによって掻き上げられたオイルがキャッチタンクに供給される。その結果、車両の速度に関係なくキャッチタンクにオイルを供給できる。また、デフケースははすば歯車形状の歯車に比較して、その表面にいわゆる捩れ角を有していないので、すなわち、デフケースの回転によって掻き上げられたオイルの流動あるいは飛散の方向には方向性がないので、その流動あるいは飛散の方向はほぼ同方向になる。したがって、車両の前後進に関係なく、デフケースによって掻き上げられたオイルは、デフケースから第二の回転要素に受け渡されてキャッチタンクにオイルを供給できる。

この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、相対的に低車速で前進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示す図である。 図１に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に低車速で前進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示す図である。 この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、相対的に高車速で前進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示す図である。 図３に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に高車速で前進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示す図である。 この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、車両が後進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示す図である。 図５に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に低車速で後進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示す図である。

つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、オイルを掻き上げて、その掻き上げたオイルをキャッチタンクあるいは潤滑必要箇所に供給する装置に関するものである。したがって、オイルを掻き上げる部材は、オイルに浸漬され、あるいは油浴された歯車および動力伝達軸ならびにこれらの回転部材と一体回転する部材などである。また、オイル溜まり部に貯留されたオイルを掻き上げる回転部材の上方に、その掻き上げたオイルが供給されるキャッチタンクが設けられている。

キャッチタンクは、その内部に掻き上げたオイルの少なくとも一部を受け入れてオイル溜まり部の油面高さを調整したり、あるいはその受け入れたオイルを潤滑必要箇所に供給したりするものである。したがって、キャッチタンクの大きさあるいは容積は、キャッチタンクによってオイル溜まり部の油面高さを調整したり、潤滑必要箇所にオイルを供給したりするための大きさあるいは容積であり、これは、使用するオイルやキャッチタンクから潤滑必要箇所に供給するオイルの量に応じて予め実験などにより求めておくことができる。

この発明では、前述した回転部材に、回転部材と一体回転する第一の回転要素が設けられている。この第一の回転要素は、オイル溜まり部に貯留されるオイルに浸漬されてオイルを掻き上げるようになっている。また、第一の回転要素の半径方向外側に、回転部材あるいは第一の回転要素の回転軸線に平行な軸線を中心として回転する第二の回転要素が設けられている。この第二の回転要素は、第一の回転要素が掻き上げたオイルが受け渡され、その受け渡されたオイルをキャッチタンクに供給するためのものである。したがって、第一の回転要素と第二の回転要素との間の距離あるいは幅は、第一の回転要素が掻き上げたオイルあるいは第一の回転要素に連れ回るオイルが第二の回転要素に受け渡される距離あるいは幅である。したがって、これは、使用するオイルや第一の回転要素から第二の回転要素に受け渡す、すなわち伝達する油量などに応じて予め実験などにより求めておくことができる。

したがって、このような構成のオイル供給装置においては、回転部材あるいはこれと一体に回転する第一の回転要素によって、オイル溜め部に貯留されるオイルが掻きあげられる。また、第一の回転要素が掻き上げたオイルは、第二の回転要素に受け渡されて、キャッチタンクに供給される。その結果、このような構成のオイル供給装置においては、回転部材あるいはこれと一体に回転する第一の回転要素の回転数に関係なく、また、回転部材あるいはこれと一体に回転する第一の回転要素の回転方向に関係なくキャッチタンクにオイルを供給できる。

より具体的に説明すると、図１に、この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、相対的に低車速で前進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示してある。図２に、図１に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に低車速で前進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示してある。トランスアクスル１は、駆動力源（図示せず）の出力側に設けられており、そのケーシング２の内部に、駆動力源に動力伝達可能に連結された入力軸３が設けられている。入力軸３には入力ギア４が設けられている。駆動力源は、内燃機関（例えばエンジン）や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用される一般的な駆動力源であってよい。

入力軸３よりも下方に、入力軸３の回転軸線に平行な回転軸線を有するカウンタ軸５が設けられている。カウンタ軸５には前述した入力ギア４に噛合するギア６が設けられており、入力ギア４とギア６とが噛み合うようになっている。したがって、入力ギア４とギア６とが噛合することにより、入力軸３に伝達された動力がカウンタ軸５に伝達されるようになっている。また、カウンタ軸５には、カウンタ軸５を中心として回転するカウンタギア７が設けられている。

カウンタ軸５よりも下方に、差動機構が設けられている。その差動機構のディファレンシャル軸８とカウンタ軸５の回転軸線とは、互いに平行になっている。差動機構のリングギア８、すなわちデフリングギア９は、ディファレンシャル軸８を中心として回転するとともに、前述したカウンタギア７に噛み合うようになっている。したがって、カウンタギア７とデフリングギア９とが噛み合うことにより、カウンタ軸５に伝達された動力が差動機構に伝達されるようになっている。差動機構のデフケース１０は、ディファレンシャル軸８を中心としてデフリングギア９と一体回転するようになっている。また、デフケース１０の周面と前述したギア６の周面とが近接するようになっている。なお、前述した入力ギア４およびギア６ならびにカウンタギア７そしてデフリングギア９は、その歯がその回転方向に対して所定角度斜めに形成されたはすば歯車（ヘリカルギアと呼ばれることがある）であってよい。

ケーシング２の内部に、具体的にはケーシング２の底部に、オイルを貯留するオイル溜まり部１１が形成されている。そして、オイル溜まり部１１に貯留されるオイルに前述したデフリングギア９あるいはデフケース１０が浸漬されるようになっている。具体的には、オイル溜まり部１１に貯留されるオイルの油面高さが相対的に低い場合に、言い換えれば、いわゆる動的オイルレベルが低い場合に、デフリングギア９がオイルに浸漬されるようになっている。この状態では、デフケース１０はオイルに浸漬されず、すなわち、油面から露出しており、デフリングギア９の回転によりオイルが掻き上げられるようになっている。これとは反対に、オイル溜まり部１１に貯留されるオイルの油面高さが相対的に高い場合に、言い換えれば、動的オイルレベルが高い場合に、デフケース１０はオイルに浸漬され、デフケース１０の回転によりオイルが掻き上げられるようになっている。

また、ケーシング２の内部に、具体的にはケーシング２の上部であって、前述したデフリングギア９あるいはデフケース１０の上方にキャッチタンク１２が設けられている。キャッチタンク１２には、デフリングギア９あるいはデフケース１０の回転により掻き上げたオイルをその内部に受け入れる流入口１３が形成されている。また、例えばキャッチタンク１２の底部には、その内部に受け入れたオイルを排出するための排出口（図示せず）が形成されており、その排出口から潤滑必要箇所にオイルを供給するようになっている。したがって、前述したデフリングギア９がこの発明における回転部材に相当し、デフケース１０がこの発明における第一の回転要素に相当し、ギア６がこの発明における第二の回転要素に相当する。なお、各回転部材の回転方向は、矢印Ａで示す方向であり、オイルの流動あるいは飛散の方向は矢印Ｂで示す方向である。

つぎに、前述したように構成されたこの発明に係るオイル供給装置の作用について説明する。図１および図２に示すように、相対的に低車速であり、すなわちデフリングギア９あるいはデフケース１０の回転数が相対的に低い場合には、これらによって掻き上げられるオイルの量が相対的に少なくなり、オイル溜まり部１１に貯留される油量が増大していわゆる動的オイルレベルが相対的に高くなる。そして、デフケース１０がオイルに浸漬され、デフケース１０の回転によりオイルが掻き上げられる。また、デフケース１０の表面は、例えばはすば歯車のようないわゆる捩れ角を有していないので、すなわち、デフケース１０の回転によって掻き上げられたオイルの流動あるいは飛散の方向には方向性がないので、その流動あるいは飛散の方向はほぼ同方向になる。したがって、オイルは、デフケース１０の上方に掻き上げられる。そして、その掻き上げられたオイルは、デフケース１０の半径方向外側にデフケース１０に近接して設けられたギア６に受け渡される。ギア６は、前述したように入力ギア４に噛合しているので、ギア６に受け渡されたオイルは更に入力ギア４に受け渡されて、入力ギア４の回転によりキャッチタンク１２に供給されるようになっている。

図３に、この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、相対的に高車速で前進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示してある。また、図４に、図３に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に高車速で前進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示してある。図３および図４に示すように、相対的に高車速であり、すなわちデフリングギア９あるいはデフケース１０の回転数が相対的に高い場合には、これらによって掻き上げられるオイルの量が相対的に多くなり、オイル溜まり部１１に貯留される油量が減少していわゆる動的オイルレベルが相対的に低くなる。そして、デフケース１０がオイルから露出してデフリングギア９の回転によりオイルが掻き上げられる。また、デフリングギア９の回転数は相対的に高いので、その回転により掻き上げられて飛散したオイルがキャッチタンク１２に供給されるようになっている。

図５に、この発明に係るオイル供給装置を適用した車両のトランスアクスルの一部の側面図であって、車両が後進する場合におけるオイルの掻き上げ状態を模式的に示してある。また、図６に、図５に示すこの発明に係るオイル供給装置を適用した車両が相対的に低車速で後進する場合におけるオイルの流動あるいは飛散の方向を模式的に示してある。図５および図６に示すように、車両が後進する場合には、一般的に低車速であるから、デフリングギア９あるいはデフケース１０の回転数が相対的に低く、したがって、これらによって掻き上げられるオイルの量が相対的に少なくなり、オイル溜まり部１１に貯留される油量が増大していわゆる動的オイルレベルが相対的に高くなる。そして、デフケース１０がオイルに浸漬されて、デフケース１０の回転によりオイルが掻き上げられる。デフケース１０は、前述したように、その表面に例えばはすば歯車のようないわゆる捩れ角を有していないので、すなわち、デフケースの回転によって掻き上げられたオイルの流動あるいは飛散の方向には方向性がないので、その流動あるいは飛散の方向はほぼ同方向になる。したがって、デフケース１０の回転によりオイルはデフケース１０の上方に掻き上げられる。そのため、デフケース１０が掻き上げたオイルは、デフケース１０の半径方向外側に、デフケース１０に近接して設けられたギア６に受け渡される。ギア６は、前述したように入力ギア４に噛合しているので、ギア６に受け渡されたオイルは更に入力ギア４に受け渡されて、入力ギア４の回転によりキャッチタンク１２に供給されるようになっている。

したがって、このような構成のオイル供給装置においては、車両の速度に関わりなく、デフリングギア９あるいはデフケース１０の回転により掻き上げたオイルをキャッチタンク１２に供給できる。また、デフケース１０は、その表面にはすば歯車のような捩れ角を有していないので、すなわち、デフケースの回転によって掻き上げられたオイルの流動あるいは飛散の方向には方向性がないので、その流動あるいは飛散の方向はほぼ同方向になる。言い換えれば、車両の前後進に関わりなく、デフケースの掻き上げたオイルの流動あるいは飛散の方向は変化しない。したがって、車両の前後進に関わりなく、デフケース１０の回転により掻き上げたオイルをギア６に受け渡して、更に入力ギア４からキャッチタンク１２にオイルを供給できる。その結果、車両の速度、すなわちデフリングギア９やデフケース１０の回転数あるいは車両の前後進などに関わりなく、潤滑必要箇所に対してオイルを供給できる。また、装置の大型化や装置の質量が増大することを防止もしくは抑制できる。

６…ギア（第二の回転要素）、 ７…カウンタギア、 ９…デフリングギア（回転部材）、 １０…デフケース（第一の回転要素）、 １１…オイル溜まり部、 １２…キャッチタンク。

Claims (2)

1. オイル溜まり部に貯留されたオイルを回転部材によって掻き上げてキャッチタンクに供給するオイル供給装置において、
   前記回転部材と一体回転するとともに、前記オイル溜まり部に貯留された前記オイルに浸漬されて前記オイルを掻き上げる第一の回転要素と、
   前記回転部材の回転軸線に平行な軸線を中心として回転し、前記第一の回転要素の半径方向外側かつ前記第一の回転要素によって掻き上げられた前記オイルが受け渡される位置に設けられた第二の回転要素とを備え、
   前記第一の回転要素によって掻き上げられた前記オイルは、前記第二の回転要素に受け渡されて前記キャッチタンクに供給される
   ことを特徴とするオイル供給装置。
2. 前記回転部材は、デフリングギアを含み、
   前記第一の回転要素は、前記デフリングギアに比較して小径かつ前記デフリングギアと一体回転するデフケースを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のオイル供給装置。

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