JP2012021547A - 歯車列の潤滑装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の重量増加を抑制しながら、剛性の確保とミスアライメントの防止を両立させることにより、寿命性能に優れる遊星歯車減速装置を提供する。
【解決手段】互いに噛み合う複数の歯車を有する歯車列の噛み合い部21にオイルOLを供給する給油ノズル25と、前記オイルOLを排出する排油口41とを有し、前記歯車列を覆うシュラウド7と、前記シュラウド7を覆い、下部に前記排油口41から排出されたオイルOLを外部に吸い出す吸出し口43を有するハウジング9とを備える歯車列の潤滑装置において、前記シュラウド7と前記ハウジング9との間に、前記シュラウド7の排油口41から排出されたオイルOLを前記シュラウド7とハウジング9の間の空間Sを通って下方に向かうように案内するガイド体47を設ける。
【選択図】図7

Description

本発明は、ガスタービンエンジンもしくはジェットエンジンに使用されるギヤボックス、または高速歯車機構のような歯車装置における歯車列の潤滑装置に関するものである。
この種の歯車装置は、歯車の潤滑および冷却を行うために、潤滑油を歯車に向け吹き付けるための潤滑油供給口および潤滑・冷却後の潤滑油を排油ポンプで回収するための潤滑油排出口を有している。この歯車装置に生じる動力損失としては、歯車の回転に伴う空気抵抗、および潤滑油攪拌抵抗が主なものである。特に、航空機エンジンの場合には、歯車列が比較的高速度で回転されることから、空気抵抗が大きい。また、近年の航空機では、機体側の様々な電気化が著しく促進されていることから、近い将来において必要となる発電容量が飛躍的に増大することが予想されるが、その場合には、歯車装置に生じる空気抵抗および潤滑油攪拌抵抗による動力損失も増大するので、ジェットエンジン、ガスタービンエンジンなどの航空機エンジンの燃費に及ぼす悪影響も大きくなる。
そこで、歯車装置の上述した動力損失の低減を図るために、歯車列の互いに噛み合う複数の歯車を囲い板(シュラウド)で覆うことにより、歯車の回転に伴って歯車の前後の端面により引きずられてこの端面の近傍に発生しようとする旋回空気流を抑制して、空気抵抗を減少させる歯車囲い板システムが提案されている(特許文献1参照)。この囲い板は、各歯車の側部に対向し、且つ歯車の外径面に近接して配置された一対の側壁と、この一対の側壁に直交して歯車の前後両端面に平行に配置された端部壁とを有していることにより、側壁および端部壁が歯車列の複数の各歯車の前後両端面を囲む配置で設けられる。また、端部壁に、各歯車に潤滑油を噴射するための噴射ノズルと、潤滑油を囲い板から排出するための第2の開口とが設けられている。この囲い板システムは、歯車の歯に近接して配置していることにより、前述した各歯車の前後両端面側に旋回空気流が生じるのを抑制して、空気抵抗を低減することができる。
特表平4−503558号公報
上述の歯車列の各歯車を覆う囲い板およびその周辺は、空気抵抗および潤滑油攪拌抵抗を効果的に低減するために、潤滑油を滞留することなく円滑に排出口に導いたのち、その排出口から効率的に潤滑油を排出することができる好適な構造とする必要がある。もしも、排出口の近傍に潤滑油が滞留してしまうと、囲い板の内部にも過剰の潤滑油が滞留して、囲い板を設けながらも、潤滑油攪拌抵抗が逆に増大する結果を招いてしまう。しかしながら、前記特許文献1の囲い板は、前記旋回空気流が発生するのを抑制するが、囲い板によって潤滑油による冷却効果の向上を狙った技術内容であって、潤滑油を排出口から効率的に排出することについて、何ら考察されていない。
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、歯車列の周辺からシュラウドの排出口に導かれたオイルの滞留を抑制して、シュラウド内のオイルを排出口から効率的に排出することにより、空気抵抗および潤滑油攪拌抵抗を効果的に低減して動力損失を抑制できる歯車列の潤滑装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る歯車列の潤滑装置は、互いに噛み合う複数の歯車を有する歯車列の噛み合い部にオイルを供給する給油ノズルと、前記オイルを排出する排油口とを有し、前記歯車列を覆うシュラウドと、前記シュラウドを覆い、下部に前記排油口から排出されたオイルを外部に吸い出す吸出し口を有するハウジングと、前記シュラウドと前記ハウジングの間に設けられて前記シュラウドの排油口から排出されたオイルを前記シュラウドとハウジングの間の空間を通って下方に向かうように案内するガイド体とを備えている。
この歯車列の潤滑装置によれば、歯車列を覆うシュラウドを設けたことにより、歯車の端面の近傍に旋回空気流が発生するのを抑制して、空気抵抗を減少させる。歯車周辺のオイルの流速が低下し、オイルの排出性能が向上する。しかも、シュラウドに前記ガイド体を設けたことにより、オイルが吸出し口から外部に吸出されることが促進されて、排油口近傍に滞留することが抑制され、これによりシュラウド内部のオイルの滞留が抑制される。その結果、シュラウド内でのオイル攪拌抵抗が低減されるので、動力損失が抑制される。
本発明に係る潤滑装置において、前記シュラウドの上部と下部にそれぞれ前記排油口が形成され、前記下部の排油口よりも下方に前記吸出し口が配置されていてもよい。この構成によれば、シュラウドの上部のみならず下部にも排油口を設けたことにより、シュラウド内における歯車周辺のオイル溜まりが低減され、その結果、攪拌抵抗による動力損失が低下する。さらに、シュラウドの下部の排油口よりも下方に吸出し口が配置されていることにより、シュラウドを出たオイルが確実にハウジング外部へ排出される。
本発明に係る潤滑装置において、前記ガイド体は前記シュラウドの上壁から上方または下壁から下方に突出していることが好ましい。この構成によれば、簡単な構造で効果的にオイルを下方へ案内することができる。
本発明に係る潤滑装置において、前記シュラウドの上部にのみ前記排油口が形成されていてもよい。この構成によれば、シュラウドの下部に排油口が設けられていないので、ハウジング下部の吸出し口付近に滞留するオイルの量が低減し、吸出し口から外部への排油が促進される。
前記シュラウドの上部にのみ前記排油口が形成されている構成において、前記ガイド体は前記シュラウドの側壁に沿って配置され、前記排油口からの前記オイルが前記歯車の回転軸の周囲から前記シュラウド内に再侵入するのを防止しながら下方に案内するものであることが好ましい。この構成によれば、ガイド体によって、オイルが歯車の回転軸の周囲からシュラウド内に侵入することが抑制されるとともに、オイルがハウジング下部の吸出し口に効果的に案内されるので、歯車の攪拌抵抗が一層確実に低減される。さらに、前記ガイド体の下縁端を、前記回転軸が貫通する前記シュラウドの貫通孔よりも下方に位置させれば、オイルが歯車の回転軸の周囲からシュラウド内に再侵入することが一層確実に抑制される。
本発明に係る潤滑装置において、前記ガイド体が前記シュラウドに取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、二つ割りに形成されたハウジング内に、ガイド体が取り付けられたシュラウドを挿入するだけで歯車列の潤滑装置を組み立てることができるので、歯車列の製作が容易になる。
本発明の歯車列の潤滑装置によれば、ガイド体によってシュラウドの排油口周辺のオイル滞留を防止することにより、歯車列の周辺のオイルがシュラウドの排油口に円滑に導かれてその排出口から効率的に排出されるので、空気抵抗および潤滑油攪拌抵抗を効果的に低減して動力損失を抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る歯車列の潤滑装置を備えた歯車装置を示す斜視図である。 同上の歯車装置の内部構造を示す平面図である。 同上の歯車装置の歯車列の一部を示す斜視図である。 図2のIV-IV線に沿った断面図である。 同上の潤滑装置のシュラウドを下方から見た斜視図である。 同上の潤滑装置の一部の破断斜視図である。 同上の歯車装置の動作を示す正面図である。 本発明の第2実施形態に係る歯車列の潤滑装置を備えた歯車装置を示す斜視図である。 同上の歯車装置の動作を示す正面図である。 同上の潤滑装置のシュラウドを上方から見た斜視図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る潤滑装置を備えた歯車装置1を示す斜視図である。この歯車装置1は、互いに噛み合う複数(本実施形態では5つ)の歯車G1〜G5からなる歯車列5、歯車列5を覆うシュラウド7、および、シュラウド7を覆い、シュラウド7との間に空間を形成するハウジング9を備えている。図1では、ハウジング9を透視して、その内部のシュラウドが示されている。
図2は、図1のケーシング9の内部を模式的に示す平面図である。図2に示すように、歯車列5を形成する複数の歯車G1〜G5のうちの1つは、入力軸11に固定された平歯車からなる入力歯車G1である。入力軸11は、一対の軸受12,12を介してハウジング9に回転可能に支持されており、入力軸11の一端部は、図示しない動力伝達装置を介して、ジェットエンジンのような動力源に接続される。入力歯車G1には、各出力軸13A〜13Dと一体的に形成された平歯車からなる複数(本実施形態では4つ)の出力歯車(第1〜第4出力歯車)G2〜G5が順次噛合している。入力軸11および出力軸13A〜13Dはすべて互いに平行であり、これらの軸方向がシュラウド7およびハウジング9の軸方向C1に合致している。出力軸13A〜13Dは発電機兼スタータ、オイルポンプなどに接続される。
本実施形態では、入力歯車G1の一側部(図2の左側)に第1出力歯車G2が噛合しており、入力歯車G1の前記一側部の反対側の側部(図2の右側)に第2出力歯車G3が噛合し、この第2出力歯車G3に第3、第4出力歯車G4,G5が順次噛合して歯車列5を形成している。なお、以下の説明において、歯車G1〜G5のうち、代表して一部の歯車およびその周辺の構造のみを示すことがあるが、特に示した場合を除き、そのほかの歯車も同様の構造を有し得る。
出力軸13Aは、一対の軸受14,14を介してハウジング9に回転可能に支持されており、出力軸13Aの一端部は、図示しない動力伝達装置を介して、発電機のような補機に接続される。歯車G1,G2にはそれぞれ、平歯からなる歯17,19が一体形成されている。入力歯車G1および出力歯車G2の軸心P1,P2は互いに平行であるから、これら歯車G1,G2の噛み合い部21は、軸心P1,P2を含む平面上に位置することになる。図3に示すように、歯車G1,G2は、噛み合い部21で下方に向かって移動しながら噛み合うように、それぞれR1,R2方向に回転する。したがって、噛み合い部21の上方が歯車列5のギヤポンプ作用の吸引側となる。
歯車列5は、その側面の大部分と歯17,19がシュラウド7によって覆われている。シュラウド7は、アルミニウムのような金属または樹脂から形成され、軸方向C1に2分割されており、図2のIV-IV線に沿った断面図である図4に拡大して示す構造によって、ハウジング9の側壁の内面に取り付けられている。すなわち、シュラウド7の外側面に、軸心方向に延びる柱部7aが、シュラウド7の内側から挿入された取付ボルト23Aにより固定されており、この柱部7aがハウジング9の側壁の外方から挿入された取付ボルト23Bにより、ハウジング9に取り付けられている。図2に示すように、ハウジング9も、軸方向C1に2分割されており、第1ハウジング半体9aと第2ハウジング半体9bが、図示しないボルトとナットにより連結されている。
図3に示すように、シュラウド7には、噛み合い部21に向けて上方から下方へオイルOLを供給する給油ノズル25が、シュラウド7をその軸方向C1に貫通して固定されている。つまり、給油ノズル25は、噛み合い部21に歯車列の軸心P1,P2と直交する方向へオイルOLを供給する。給油ノズル25には、図示しない潤滑油ポンプから歯車潤滑用のオイルOLが供給される。
シュラウド7には、歯車列5をそれぞれの径方向外方から覆う外周壁27と、その両側縁に連設されて軸方向に対向し歯車列5の両側面を覆う両側壁29,29とが形成されており、さらに、両側壁29,29に、図5に明示する、入力軸11および出力軸13A(図3)を貫通させる貫通孔31,33が形成されている。
各排油口41は、径方向から見て矩形(図5)であり、歯車列5の噛み合い部21から回転方向R1,R2へ配置角度α1だけ離れた位置、および歯車列の噛み合い部21から逆転方向へ配置角度α2だけ離れた位置に設けられている。この各排油口41の位置とは、各排油口41における軸方向C1方向および周方向の中心位置をいう。配置角度α1,α2は、抵抗を低減するために、90°±45°の範囲であるのが好ましい。また、各排油口41の周方向の角度幅βは、抵抗低減のために、45°±10°の範囲であることが好ましい。
また、図6に示すように、シュラウド7の外周壁27と入力歯車G1の歯先12bとの径方向間隙C1は、4mmに設定されている。この間隙C1は、後述する抵抗低減のために、4±1mmの範囲であるのが好ましい。各側壁29,29と各側壁29,29に対向する入力歯車G1の側面G1aとの間隙C2も4mmに設定されている。この間隙C2も、抵抗低減のために、4±1mmの範囲であるのが好ましい。図2に示す出力歯車G2〜G5についても、前記した大きさの間隙C1,C2が設けられている。
この間隙C1,C2の4±1mmの範囲は、歯車列として以下のものを用いる場合に特に有意義である。すなわち、好適に用いることができる歯車G1〜G5は、入力歯車G1のピッチ円径が40〜500mmで、出力歯車G2〜G5のピッチ円径が90〜110mmであり、歯車列の歯幅が6〜60mmで、かつ歯高が3mm±1mmの形状を有したものである。また、本実施形態は、50〜120m/secの周速度で高速回転する歯車列5の潤滑に好適に適用できるものである。このように設定することにより、オイルOLの攪拌抵抗が小さくなる。すなわち、シュラウド7の外周壁と各歯車G1〜G5の歯先との径方向間隙が上記の範囲を越えると、外周壁と歯先との間でのオイルOLの滞留量が増大して、オイル攪拌抵抗が増大する。他方、径方向間隙が上記の範囲未満であると、各歯車G1〜G5とシュラウド7との径方向間隙でのオイルOLの流動抵抗が増す。
本実施形態における排油口41は、図7に示すように、シュラウド7の上部および下部に設けられている。具体的には、歯車列5を形成する歯車G1〜G5のうち両端の歯車G2,G5を除く歯車G1,G3,G4のそれぞれを覆うシュラウド7の各部の外周壁27の上壁部27aに、計3つの排油口41が設けられている。一方、5つの歯車G1〜G5のそれぞれを覆うシュラウド7の各部の外周壁27の下壁部27bに、計5つの排油口41が設けられている。
また、ハウジング9の下部には、シュラウド7の排油口41から排出されたオイルOLを外部に吸い出す吸出し口43が設けられている。吸出し口43の下部には、吸出し通路45が接続されており、吸出し通路45に接続されたポンプ(図示せず)によって、オイルOLが外部に吸い出される。
より具体的には、ハウジング9の下部には、歯車列5の長手方向のほぼ中央部が上方に凸となる山部47が形成されており、山部47の両隣に形成された2つの谷部49,49にそれぞれ吸出し口43が設けられている。また、吸出し口43は、シュラウド7の下部に設けられた排油口41よりも下方に配置されている。
シュラウド7には、排油口41から排出されたオイルOLを、シュラウド7とハウジング9の間の空間Sを通って下方に向かい、さらに吸出し口43に向かうように案内するガイド体51が取り付けられている。本実施形態では、排油口41と同数のガイド体51が設けられている。つまり、シュラウド7の外周壁27の上壁部27aに3つのガイド体51A〜51Cが設けられており、シュラウド7の下壁部27bに5つのガイド体51D〜51Hが設けられている。各ガイド体51A〜51Hは、オイルOLを案内するガイド面を有し、シュラウド7に設けられたステー部52に支持されている。ステー部52は、シュラウド7に一体形成、または別体としてシュラウド7にボルト連結される。ガイド体51とステー部52の両方をシュラウド7に一体形成してもよい。このようにして、シュラウド7とハウジング9との間の空間Sにガイド体51が配置されている。
上壁部27aの3つのガイド体51A〜51Cは、上壁部27aから上方に突設されており、下壁部27bの5つのガイド体51D〜51Hは、下壁部27bから下方に突設されている。したがって、簡単な構造で効果的にオイルOLを下方へ案内することができる。また、図2に示すように、ガイド体51は軸方向C1に延びる板材からなり、その軸方向の両端が、ハウジング9の、軸方向C1に互いに対向する両内壁面に接触ないし近接している。これにより、オイルOLの案内が確実に行われる。
次に、歯車列5の潤滑装置の作用について説明する。図3に示す給油ノズル25から下方に向け噴射されたオイルOLが歯車列5の噛み合い部21に供給されて、各歯車G1,G2が潤滑される。噛み合い部21に供給されたオイルOLは、噛み合い部21を通って下方へ向け流動したのち、シュラウド7に案内されながら、歯車列に向け二方向に分かれて入力歯車G1および出力歯車G2の上部にそれぞれ導かれたのち、図7の矢印W1,W2で示すように、各歯車G1,G2の下側の各排油口41,41からシュラウド7の外部、つまりシュラウド7とハウジング9との間の空間Sに排出される。
各排油口41からシュラウド7の外部へ排出されたオイルOLは、オイルOLの流動方向W1,W2にほぼ対向するように配置された、ガイド体51D,51Eに案内されて、ハウジング9内の下方、つまり吸出し口43へ向かってスムーズに流動する。吸出し口43に達したオイルOLは、吸出し通路45を通ってハウジング9の外部へ排出される。
入力歯車G1と出力歯車G3の噛み合い部21にノズル25から供給されたオイルOLは、上側の排油口41,41から矢印X1,X2で示す方向に流出し、ガイド体51A,51Bに案内されて、ハウジング9内の空間Sのシュラウド7の外側面を通って下方に流動し、吸出し口43に達する。
出力歯車G3とG4の噛み合い部21にノズル25から供給されたオイルOLは、下側の排油口41,41から矢印Y1,Y2で示す方向に流出し、ガイド体51F,51Gに案内されて、ハウジング9内の空間Sのシュラウド7の外側面を通って下方に流動し、吸出し口43に達する。
出力歯車G4とG5の噛み合い部21にノズル25から供給されたオイルOLは、一部が出力歯車G4の上側の排油口41から矢印Z1で示す方向に流出し、ガイド体51Cにより案内され、一部が出力歯車G5の下側の排油口41から矢印Z2で示す方向に流出し、ガイド体51Hにより案内され、ハウジング9内の空間Sのシュラウド7の外側面を通って下方に流動し、吸出し口43に達する。
このように、第1実施形態に係る潤滑装置によれば、歯車列5を覆うシュラウド7を設けたことにより、歯車列5周辺のオイルOLの流速が低下し、オイルOLの排出性能が向上する。しかも、シュラウド7にガイド体51を設けたことにより、オイルOLが吸出し口43から外部に吸出されることが促進されて、排油口41近傍に滞留することが一層抑制され、これによりシュラウド7内部のオイルOLの滞留が抑制される。その結果、シュラウド7内でのオイル攪拌抵抗が低減されるので、歯車列5の動力損失が抑制される。
本発明の第2実施形態に係る潤滑装置を備えた歯車装置1を図8に示す。この歯車装置1では、図1に示した第1実施形態に係る歯車装置1における排油口41が、シュラウド7の上部にのみ設けられているほか以下で特に説明する点を除き、第1実施形態と同様の構成を有している。
図8に示すように、歯車列5を形成する5つの歯車G1〜G2のそれぞれを覆うシュラウド7の各部の上壁部27aに、計5つの排油口41が設けられている。一方、シュラウド7の各部の下壁部27bには、この下壁部27bを貫通する排油孔53が設けられている。排油口41は主として歯車装置1の動作時、つまり歯車列5の回転時にシュラウド7内のオイルOLを排出するのに対して、排油口41よりも小さい通路面積を有する排油孔53は、主として歯車装置1の運転停止時にシュラウド7内のオイルOLを排出する。
本実施形態では、シュラウド7の両側壁29,29にガイド体51が一体的に設けられている。より具体的には、板状のガイド体51(51J〜51N)が、シュラウド7の両側壁29,29から軸心方向に、ハウジング9の側壁の内側面まで延びている。各ガイド体51J〜51Nは、シュラウド7の上部の排油口41の近傍から、歯車G1〜G5の回転軸である入力軸11または出力軸13A〜13Dの上方を覆っており、かつ、ガイド体51の下端縁51aが、シュラウド7の貫通孔31(33)よりも下方に位置するように、シュラウド側壁29,29の下端部まで延設されている。
左側のガイド体51Jは、上方から入力軸11と出力軸13Aの間を通ってシュラウド側壁29の下端部29aにまで達し、その右隣のガイド体51Kは、上方から入力軸11と出力軸13Aの間を通ってシュラウド側壁29の下端部29aにまで達している。これにより、排油口41から排出されたオイルOLが歯車列5の回転軸11,13Aの周囲の隙間(シュラウド7の貫通孔33)からシュラウド7内に再侵入することが抑制される。
各ガイド体51は、隣接して設けられた他のガイド体51またはハウジング9の内周面とほぼ平行な部分を有するように形成されており、隣接して設けられた他のガイド体51またはハウジング9の内側面との間に、図9に示すように、オイルOLをシュラウド7の下方に導出する導出通路55を形成している。なお、本実施形態では、ガイド体51Jと51Kとの間に、両ガイド体51J,51Kにほぼ平行に延びる補助ガイド板56Aが設けられており、左側のガイド体51Jと補助ガイド板56Aとの間の空間および補助ガイド板56Aと右側のガイド体51Kとの間の空間が、それぞれ、導出通路55として形成されている。このように構成することにより、導出通路55の流路面積が調整され、導出通路55の指向性が増すので、オイルOLが導出通路55内で滞留することが防止される。
歯車G3,G4に対応する位置におけるガイド体51L,51M,補助ガイド板56B,導出通路55の構成は、上記で説明した歯車G1,G2に対応する位置におけるガイド体51J,51K,補助ガイド板56A,導出通路55の構成とほぼ同様である。一方、図9の右側の歯車G5に対応する位置においては、排油孔41からのオイルOLの導出方向におけるハウジング9の内周面9aが、下方へ延びる湾曲形状を有しているので、ガイド体51Nは、その外方を覆う前記ハウジング内周面9aとの間に導出通路55を形成している。
また、本実施形態におけるハウジング9の下部は、歯車列5の長手方向のほぼ中央部が、他の部分よりも低い平坦部57として形成されており、この平坦部57にオイルOLの吸出し口43が設けられている。
歯車G1〜G5は、歯が形成された環状のリム部と回転軸に連結される中央のハブ部との間のディスク部(またはスポーク部)が、軸方向に凹入して薄肉になっている。これに合わせて、シュラウド7の側壁29には、図10に示すように軸方向に凹入する凹部57が形成されていてもよい。具体的には、側壁29の内径側部分において、排油口41の回転方向R1に対する後側の端部41aよりも前側部分に、軸方向に凹入する凹部57が形成されている。図10の例では、凹部57は排油口41の後側端部41aよりも前側の、約180°の周方向範囲に渡って設けられている。図10には、代表として、シュラウド7の入力歯車G1部分についてのみ示したが、シュラウド7の他の歯車G2〜G5に対応する部分においても同様に凹部57を設けることができる。これにより、シュラウド7の内部において、排油口41の近傍でオイルOLが軸方向に分散することなく、効率的にオイルOLが排油口41から排出される。
次に、図8の歯車列5の潤滑装置の作用について説明する。第1実施形態の場合と同様に、各排油口41からシュラウド7の外部へ排出されたオイルOLは、図9に示すように、ガイド体51間またはガイド体51とハウジング9の内側面との間に形成された導出通路55に流入し、ガイド体51に案内され、導出通路55を通って、ハウジング9の下方、つまり吸出し口43へ向かってスムーズに流動する。吸出し口43に達したオイルOLは、吸出し通路45を通ってハウジング9の外部へ排出される。特に、本実施形態では、シュラウド7の上部にのみ排油口41が形成されており、シュラウド7の下部に排油口が設けられていないので、ハウジング9の下部に位置する吸出し口43付近に滞留するオイルOLの量が低減し、吸出し口43から外部への排油が促進される。
また、ガイド体51が回転軸11,13の上方を覆うように設けられているので、オイルOLが歯車の回転軸11,13の周囲からシュラウド7内に再侵入することが抑制されるとともに、オイルOLがハウジング下部の吸出し口43に効果的に案内される。したがって、歯車列5のオイル攪拌抵抗が大幅に低減する。
なお、前記実施形態とは異なり、噛み合い部21に対して歯車の回転方向の前側からオイルOLを供給するようにしても、上述と同様のオイルOLの効率的な排出効果を得ることができる。さらに、歯車列5の回転方向R1,R2を前記実施形態とは逆方向に回転させて、給油ノズル25を実施形態と同じ位置に配設した場合であっても、上述したのと同様のオイルOLの効率的な排出効果を得ることができる。
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
1 歯車装置
3 入力軸
5 歯車列
7 シュラウド
9 ハウジング
11 入力軸
13 出力軸
21 噛み合い部
25 給油ノズル
41 排油口
43 吸出し口
51 ガイド体
G1〜G5 歯車
OL オイル

Claims (7)

  1. 互いに噛み合う複数の歯車を有する歯車列の噛み合い部にオイルを供給する給油ノズルと、前記オイルを排出する排油口とを有し、前記歯車列を覆うシュラウドと、
    前記シュラウドを覆い、下部に前記排油口から排出されたオイルを外部に吸い出す吸出し口を有するハウジングと、
    前記シュラウドと前記ハウジングの間に設けられて前記シュラウドの排油口から排出されたオイルを前記シュラウドとハウジングの間の空間を通って下方に向かうように案内するガイド体と、
    を備えた歯車列の潤滑装置。
  2. 請求項1において、前記シュラウドの上部と下部に前記排油口が形成され、前記下部の排油口よりも下方に前記吸出し口が配置されている歯車列の潤滑装置。
  3. 請求項2において、前記ガイド体は前記シュラウドの上壁から上方または下壁から下方に突出している歯車列の潤滑装置。
  4. 請求項1において、前記シュラウドの上部にのみ前記排油口が形成されている歯車列の潤滑装置。
  5. 請求項4において、前記ガイド体は前記シュラウドの側壁に沿って配置され、前記排油口からの前記オイルが前記歯車の回転軸の周囲から前記シュラウド内に侵入するのを防止しながら下方に案内する歯車列の潤滑装置。
  6. 請求項5において、前記ガイド体の下端縁が前記回転軸が貫通する前記シュラウドの貫通孔よりも下方に位置している歯車列の潤滑装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項において、前記ガイド体が前記シュラウドに取り付けられている歯車列の潤滑装置。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9470303B2 (en) * 2013-10-08 2016-10-18 Sikorsky Aircraft Corporation Self scavenging gear shield
GB201419812D0 (en) * 2014-11-07 2014-12-24 Rolls Royce Plc A shroud assembly
US9879773B2 (en) * 2015-05-26 2018-01-30 Hamilton Sundstrand Corporation Gear shroud to passively lubricate gearbox component
US20170146111A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-25 GM Global Technology Operations LLC Bolt cover
DE102016209549A1 (de) * 2016-06-01 2017-12-07 Voith Patent Gmbh Stirnradgetriebe
AT519748B1 (de) 2017-11-06 2018-10-15 Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh Gehäuse
CN107838099A (zh) * 2017-12-04 2018-03-27 黄丽亚 一种汽车零部件齿轮清洗方法
JP6879191B2 (ja) * 2017-12-20 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 車両の潤滑油供給装置
WO2020100434A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社有沢製作所 粘着テープ、及び半導体パッケージの製造方法
GB2620709B (en) * 2020-02-19 2024-07-10 Smart Manufacturing Tech Limited A gearbox lubrication system
DE102021120098A1 (de) 2021-08-03 2023-02-09 Voith Patent Gmbh Stirnradgetriebe
DE102021120100A1 (de) 2021-08-03 2023-02-09 Voith Patent Gmbh Stirnradgetriebe
JP7445697B2 (ja) * 2022-03-30 2024-03-07 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置の潤滑構造
US11994205B1 (en) * 2023-02-21 2024-05-28 Dana Automotive Systems Group, Llc Integrated gear oil shroud and pump oil pickup

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4830097B1 (ja) * 1970-01-21 1973-09-17
JPH06213303A (ja) * 1992-11-18 1994-08-02 Mercedes Benz Ag 遊星歯車構造の変速機用変速機ケース
JP2008025832A (ja) * 2006-06-21 2008-02-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 低損失歯車装置
JP2009209980A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Komatsu Ltd トランスミッション

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2277270A (en) * 1938-09-12 1942-03-24 Falk Corp Gear pump
JPS4830097U (ja) 1971-08-12 1973-04-12
US4667774A (en) * 1985-09-20 1987-05-26 United Technologies Corporation Bevel gear lubrication and cooling
US4743658A (en) 1985-10-21 1988-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stable tetrafluoroethylene copolymers
US5004407A (en) * 1989-09-26 1991-04-02 Sundstrand Corporation Method of scavenging air and oil and gear pump therefor
US5048370A (en) * 1989-10-18 1991-09-17 Bell Helicopter Textron Inc. Gear shrouding system
CH688630A5 (de) * 1994-11-14 1997-12-15 Maag Getriebe Ag Zahnradgetriebe.
CH688524A5 (de) 1994-11-14 1997-10-31 Maag Getriebe Ag Zahnradgetriebe.
US7963186B2 (en) * 2006-04-12 2011-06-21 Arvinmeritor Technology, Llc Ancillary oil pumping for gear box assembly
JP4958889B2 (ja) * 2008-12-05 2012-06-20 川崎重工業株式会社 歯車列の潤滑装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4830097B1 (ja) * 1970-01-21 1973-09-17
JPH06213303A (ja) * 1992-11-18 1994-08-02 Mercedes Benz Ag 遊星歯車構造の変速機用変速機ケース
JP2008025832A (ja) * 2006-06-21 2008-02-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 低損失歯車装置
JP2009209980A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Komatsu Ltd トランスミッション

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