JP2020122519A - トランスアクスル - Google Patents

Abstract

【課題】リングギヤの斜歯によりオイルが飛散する側と反対側にもオイルを良好に供給することができる、トランスアクスルを提供する。【解決手段】リングギヤ３４に対して回転軸線方向の他方側、つまり左側には、オイル捕捉部５１およびオイル受部５２が設けられている。リングギヤ３４の回転時には、リングギヤ３４の回転軸線方向の一方側および他方側の各端面に付着するオイルに遠心力が作用し、リングギヤ３４の外周部にオイルが集まる。オイル捕捉部５１は、リングギヤ３４のリム３６の外周面３７および回転軸線方向の他方側である左側の端面５３に沿うように形成されたＬ字状面５４を有している。そのため、リングギヤ３４の回転時に、リングギヤ３４の外周部に集まったオイルがオイル捕捉部５１と接触し、オイル捕捉部５２にオイルが捕捉されて、その捕捉されたオイルがオイル捕捉部５２から滴下する。【選択図】図１

Description

本発明は、トランスミッション（変速機）とデファレンシャルギヤ（差動装置）とを一体的に備えるトランスアクスルに関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力がトランスミッション（変速機）を介してデファレンシャルギヤ（差動装置）に伝達され、その動力がデファレンシャルギヤで左右のドライブシャフトの回転に変換されて、各ドライブシャフトの回転が駆動輪に伝達される。

図５は、従来のトランスアクスルの一部を示す斜視図である。

デファレンシャルギヤ９１は、ピニオンギヤおよびサイドギヤが収容されるデフケース９２と、デフケース９２に支持されて、デフケース９２の外側に張り出すリングギヤ９３とを備えている。デファレンシャルギヤ９１は、トランスミッション９４とともに、ユニットケース９５内に収容されている。デフケース９２は、ベアリング（図示せず）を介してユニットケース９５に回転可能に支持されている。リングギヤ９３は、外周面に斜歯を有しており、リングギヤ９３には、トランスミッション９４の出力ギヤ９６が噛合している。

ユニットケース９５内には、オイルが封入されており、リングギヤ９３の一部は、ユニットケース９５内に溜まったオイルに浸漬している。リングギヤ９３に動力が伝達されると、デフケース９２がリングギヤ９３と一体に回転し、ユニットケース９５内に溜まったオイルがリングギヤ９３のギヤ歯によって掻き上げられて飛沫となり、オイルの飛沫がデフケース９２に挿通されるドライブシャフトなどに供給される。また、ドライブシャフトに供給されたオイルがドライブシャフトを伝ってデフケース９２内に供給され、デフケース９２内のサイドギヤなどがオイルにより潤滑される。

特開２０１４−１１９０８４号公報

しかし、リングギヤ９３のギヤ歯が斜歯であるため、ギヤ歯によって掻き上げられて飛沫となるオイルは、そのほとんどがリングギヤ９３から回転軸線方向の一方側に飛散し、反対側にはほぼ飛散しない。そのため、オイルがほぼ飛散しない側では、ドライブシャフトなどにオイルが十分に供給されず、ドライブシャフトなどの潤滑不足による焼き付きが発生するおそれがある。

また、たとえリングギヤ９３から回転軸線方向の両側にオイルが飛散する構成であっても、そのオイルの飛散方向がリングギヤ９３の回転数（周速）によって変化するため、ドライブシャフトなどの潤滑状態が安定しにくい。したがって、ドライブシャフトなどの潤滑不足による焼き付きの発生の懸念を払拭することはできない。

本発明の目的は、リングギヤの斜歯によりオイルが飛散する側と反対側にもオイルを良好に供給することができる、トランスアクスルを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るトランスアクスルは、デファレンシャルギヤをトランスミッションとともにオイルが封入されたユニットケース内に収容した構成を有するトランスアクスルであって、前記デファレンシャルギヤは、前記ユニットケースに回転可能に支持され、その回転軸線に沿ってドライブシャフトが挿通されるデフケースと、前記デフケースに支持されて、前記デフケースの回転方向の全周にわたって前記デフケースに対して前記デフケースの回転径方向の外側に張り出し、前記ユニットケース内に溜まったオイルに一部が浸漬するリングギヤとを含み、前記リングギヤは、その外周面に、前記リングギヤの回転時に回転軸線方向の一方側の端がその他方側の端よりも遅れて移動するように前記回転軸線方向に対して傾斜した斜歯を有しており、前記ユニットケース内には、前記リングギヤの前記外周面および前記他方側の端面に沿うように形成された面を有するオイル捕捉部が設けられている。

この構成によれば、ユニットケース内に封入されたオイルは、ユニットケースの底部に溜まり、リングギヤの一部は、その溜まったオイルに浸漬している。トランスミッションのアウトプット軸の回転が出力ギヤを介してデファレンシャルギヤのリングギヤに伝達されて、リングギヤが回転すると、リングギヤの斜歯によりオイルが掻き上げられる。

リングギヤの斜歯は、その回転時に回転軸線方向の一方側の端が他方側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。そのため、リングギヤの回転時に、リングギヤの斜歯の歯間に保持されるオイルは、歯間に入り込む斜歯により歯間から回転軸線方向の一方側に押し出されて飛散する。これにより、回転軸線方向の一方側のドライブシャフトにオイルを供給することができる。その結果、そのドライブシャフトに供給されるオイルがドライブシャフトを伝ってデフケース内に導かれるので、デフケース内にオイルを供給することができる。

リングギヤの回転時には、リングギヤの回転軸線方向の一方側および他方側の各端面に付着するオイルに遠心力が作用し、リングギヤの外周部にオイルが集まる。ユニットケース内には、オイル捕捉部が設けられている。オイル捕捉部は、リングギヤの外周面および回転軸線方向の他方側の端面に沿うように形成された面を有している。そのため、リングギヤの回転時に、リングギヤの外周部に集まったオイルがオイル捕捉部と接触し、オイル捕捉部にオイルが捕捉されて、その捕捉されたオイルがオイル捕捉部から滴下する。これにより、回転軸線方向の他方側にもオイルを良好に供給することができる。その結果、回転軸線方向の他方側のドライブシャフトにオイルを良好に供給することができ、そのドライブシャフトからもデフケース内にオイルを供給することができる。

よって、回転軸線方向の両側のドライブシャフトおよびデフケース内に収容されるサイドギヤなどの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

リングギヤの端面を伝って外周部に集まるオイルの量は、リングギヤの回転数（周速）の影響を受けにくいので、リングギヤの外周部に集まるオイルをオイル捕捉部で捕捉する構成では、リングギヤの回転数、つまりトランスアクスルが搭載される車両の車速が変化しても、オイル捕捉部に捕捉されるオイルの量の変化が少ない。よって、回転軸線方向の他方側にオイルを安定して供給することができ、他方側のドライブシャフトなどの潤滑状態を安定させることができる。

トランスミッションは、リングギヤの回転軸線と平行に延びるアウトプット軸と、アウトプット軸に相対回転不能に支持され、リングギヤと噛合する出力ギヤと、アウトプット軸に相対回転不能に支持されるパーキングギヤとを含み、パーキングギヤは、出力ギヤに対して回転軸線方向の一方側に配置されて、リングギヤと出力ギヤとの噛合部分に回転軸線方向に対向していることが好ましい。

この構成では、リングギヤ斜歯の歯間から押し出されるオイルをパーキングギヤによって掻き落とすことができる。これにより、回転軸線方向の一方側のドライブシャフトにオイルを良好に供給することができる。その結果、デフケース内にオイルをより良好に供給することができ、デフケース内に収容されるサイドギヤなどの潤滑不足による焼き付きの発生を一層抑制することができる。

しかも、パーキングギヤは、以前からトランスミッションに備えられている部品であるから、新たな部品を追加することなく、回転軸線方向の一方側のドライブシャフトおよびデフケース内へのオイルの良好な供給を達成することができる。

本発明によれば、リングギヤの斜歯によりオイルが飛散する側と反対側にもオイルを良好に供給することができ、その反対側に配置されるドライブシャフトなどの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るトランスアクスルの一部の断面図である。 トランスアクスルの内部構成（ユニットケース内の構成）の一部を示す側面図である。 トランスアクスルの内部構成の一部を示す斜視図である。 トランスアクスルの内部構成の一部を示す斜視図であり、リングギヤなどの図示を省略している。 従来のトランスアクスルの一部を示す斜視図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜トランスアクスルの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るトランスアクスル１の一部の断面図である。図２は、トランスアクスル１の内部構成（ユニットケース２内の構成）の一部を示す側面図である。図３は、トランスアクスル１の内部構成の一部を示す斜視図である。

トランスアクスル１は、車両に搭載されて、エンジン（図示せず）が発生するトルクを変速して駆動輪（図示せず）に伝達する変速ユニットである。トランスアクスル１の外殻をなすユニットケース２内には、図２および図３に示されるように、トランスミッション（変速機）３およびデファレンシャルギヤ４などが収容されている。

トランスミッション３は、エンジンのクランクシャフトの回転軸線と平行に延びるアウトプット軸１１を備えている。アウトプット軸１１には、出力ギヤ１２が一体に形成されている。出力ギヤ１２は、図３に図解的に示されるように、周方向に並んだ多数の出力ギヤ斜歯１３を有している。また、アウトプット軸１１には、出力ギヤ１２に対してアウトプット軸１１の回転軸線が延びる方向（以下、「回転軸線方向」という。）の一方側、つまり図３における右側（以下、単に「右側」という。）に、パーキングギヤ１４が相対回転不能に支持されている。パーキングギヤ１４の外周面には、図２および図３に示されるように、多数の歯１５が一定間隔を空けて形成され、これにより、歯１５と歯溝１６とが交互に並んでいる。

デファレンシャルギヤ４は、図１および図２に示されるように、デフケース２１を備えている。デフケース２１は、図１に示されるように、その内部にギヤ収容空間２２を提供している。デフケース２１には、図示されていないが、ギヤ収容空間２２を貫通するピニオンシャフトが保持されている。ピニオンシャフトには、２個のピニオンギヤが互いに間隔を開けて回転可能に保持されている。また、ギヤ収容空間２２内には、２個のサイドギヤ２３，２４がピニオンシャフトの両側に分かれて配置されている。サイドギヤ２３，２４およびピニオンギヤは、いずれもかさ歯車からなり、各サイドギヤ２３，２４は、２個のピニオンギヤの両方と噛合している。

また、デフケース２１には、２個のサイドギヤ２３，２４の対向方向に互いに対向する位置に、円筒状のシャフト挿通部２５，２６が形成されている。シャフト挿通部２５，２６には、それぞれドライブシャフト２７，２８が挿通される。ドライブシャフト２７，２８の先端部は、ギヤ収容空間２２内において、それぞれサイドギヤ２３，２４に相対回転不能に結合される。

シャフト挿通部２５，２６には、それぞれベアリング３１，３２のインナレース（内輪）が外嵌されている。ベアリング３１，３２のアウタレース（外輪）は、ユニットケース２に回転不能に保持されている。これにより、デフケース２１は、ベアリング３１，３２を介してユニットケース２に、ドライブシャフト２７，２８と同一の回転軸線まわりに回転可能に支持されている。

デフケース２１にはさらに、その外周面から径方向に張り出すフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３には、リングギヤ３４が固定されている。リングギヤ３４は、デフケース２１を取り囲む略円環板状のウェブ３５と、ウェブ３５の外周を取り囲む略円筒状のリム３６とを一体的に有している。リム３６は、ウェブ３５からデフケース２１の回転軸線方向の両側に突出している。リム３６の外周面３７には、図３に示されるように、多数のリングギヤ斜歯３８が形成されており、このリングギヤ斜歯３８は、トランスミッション３の出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３と噛合している。

トランスミッション３のアウトプット軸１１の回転は、出力ギヤ１２を介して、デファレンシャルギヤ４のリングギヤ３４に伝達される。これにより、デフケース２１がリングギヤ３４と一体に回転する。デフケース２１の回転は、ピニオンギヤを介して、各サイドギヤ２３，２４の回転に変換される。これにより、各サイドギヤ２３，２４と一体にドライブシャフト２７，２８が回転し、ドライブシャフト２７，２８の回転が車両の駆動輪に伝達される。

また、ユニットケース２内には、図１に示されるように、リングギヤ３４に対して回転軸線方向の両側に、それぞれ隔壁となるオイルセパレータ４１，４２が設けられている。オイルセパレータ４１，４２は、ユニットケース２に固定されている。オイルセパレータ４１，４２により、ユニットケース２内のギヤ収容空間２２は、リングギヤ３４が配置される第１空間４３と、その第１空間４３に対して回転軸線方向の両側の第２空間４４，４５とに区画されている。ユニットケース２内には、オイルが封入されており、オイルセパレータ４１，４２は、ユニットケース２内の少なくともオイルが溜まる底部において第１空間４３と第２空間４４，４５との間でのオイルの流通を阻止する。リングギヤ３４の一部は、第１空間４３に溜まったオイルに浸漬している。

出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３およびリングギヤ３４のリングギヤ斜歯３８は、図３に示されるように、それらの回転時に回転軸線方向の一方側、つまり右側の端がその反対側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。また、出力ギヤ１２の出力ギヤ斜歯１３とリングギヤ３４のリングギヤ斜歯３８との噛合部分に対して、パーキングギヤ１４は、右側から回転軸線方向に対向している。

図４は、トランスアクスル１の内部構成の一部を示す斜視図である。図４では、リングギヤ３４の左側（図２における奥側）の構成が表れるように、リングギヤ３４などの図示が省略されている。

また、ユニットケース２内には、図１、図２および図４に示されるように、リングギヤ３４に対して回転軸線方向の他方側、つまり左側には、オイル捕捉部５１およびオイル受部５２が設けられている。オイル捕捉部５１およびオイル受部５２は、ユニットケース２と一体に形成されている。

オイル捕捉部５１は、ユニットケース２の内面からリングギヤ３４のリム３６の最上部分に向けて回転軸線方向に延びている。オイル捕捉部５１は、その先端に、リム３６の外周面３７および左側の端面５３に沿うように形成された略Ｌ字状のＬ字状面５４を有している。言い換えれば、オイル捕捉部５１の先端には、Ｌ字状面５４が形成され、このＬ字状面５４は、リム３６の外周面３７と間隔を空けて対向する第１対向面５５と、リム３６の左側の端面５３と間隔を空けて対向する第２対向面５６とを含み、リム３６の外周面３７および左側の端面５３に沿った略Ｌ字状をなしている。第２対向面５６は、回転軸線方向において、オイルセパレータ４１とリム３６の外周面３７との間の略中間の位置に位置している。

オイル受部５２は、板状をなし、オイル捕捉部５１よりも下方の位置において、ユニットケース２の内面とオイルセパレータ４１との間に、それらに跨がるように形成されている。オイル受部５２は、デフケース２１の回転軸線方向の他方側、つまり左側のシャフト挿通部２５の最上部分から左側に離れるほど上方に位置するように傾斜している。また、オイル受部５２は、左側のシャフト挿通部２５の最上部分から回転軸線方向および上下方向の両方と直交する方向の一方側、つまり図２および図４における左側に離れるほど上方に位置するように傾斜している。そして、オイル受部５２には、シャフト挿通部２５の最上部分の直上において、回転軸線方向に延びる溝５７が形成されている。

＜作用効果＞
ユニットケース２内に封入されたオイルは、ユニットケース２の底部に溜まり、リングギヤ３４の一部は、その溜まったオイルに浸漬している。トランスミッション３のアウトプット軸１１の回転が出力ギヤ１２を介してデファレンシャルギヤ４のリングギヤ３４に伝達されて、リングギヤ３４が回転すると、リングギヤ３４によりオイルが掻き上げられる。

出力ギヤ１２に形成された出力ギヤ斜歯１３およびリングギヤ３４に形成されたリングギヤ斜歯３８は、出力ギヤ１２およびリングギヤ３４の回転時に回転軸線方向の一方側である右側の端がその反対側の左側の端よりも遅れて移動するように回転軸線方向に対して傾斜している。そのため、リングギヤ３４の回転時に、リングギヤ斜歯３８の歯間に保持されるオイルは、リングギヤ斜歯３８と出力ギヤ斜歯１３との噛合部分において、その歯間に入り込む出力ギヤ斜歯１３により、歯間から右側に押し出される。

出力ギヤ１２に対して回転軸線方向の右側には、パーキングギヤ１４が設けられ、パーキングギヤ１４は、リングギヤ３４と出力ギヤ１２との噛合部分に回転軸線方向に対向している。そのため、リングギヤ斜歯３８の歯間から押し出されるオイルは、パーキングギヤ１４によって掻き落とされ、ユニットケース２の内面とベアリング３２との間の隙間を通して、回転軸線方向の一方側、つまり右側のシャフト挿通部２６とこれに挿通されるドライブシャフト２８との間に供給される。これにより、ドライブシャフト２８にオイルを良好に供給することができる。

さらに、ドライブシャフト２８に供給されたオイルは、シャフト挿通部２６の内周面に形成されている溝６１（図１参照）を通して、デフケース２１内に供給される。その結果、デフケース２１内にオイルを良好に供給することができ、デフケース２１内に収容されるサイドギヤ２３，２４などの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

しかも、パーキングギヤ１４は、以前からトランスミッション３に備えられている部品であるから、新たな部品を追加することなく、デフケース２１内へのオイルの良好な供給を達成することができる。

一方、リングギヤ３４に対して回転軸線方向の他方側、つまり左側には、オイル捕捉部５１およびオイル受部５２が設けられている。リングギヤ３４の回転時には、リングギヤ３４の回転軸線方向の一方側および他方側の各端面に付着するオイルに遠心力が作用し、リングギヤ３４の外周部にオイルが集まる。オイル捕捉部５１は、リングギヤ３４のリム３６の外周面３７および回転軸線方向の他方側である左側の端面５３に沿うように形成されたＬ字状面５４を有している。そのため、リングギヤ３４の回転時に、リングギヤ３４の外周部に集まったオイルがオイル捕捉部５１と接触し、オイル捕捉部５１にオイルが捕捉されて、その捕捉されたオイルがオイル捕捉部５１から滴下する。オイル受部５２は、オイル捕捉部５１の下方に配置されており、オイル捕捉部５１から滴下するオイルは、オイル受部５２に受け取られる。そして、オイル受部５２に受け取られたオイルは、オイル受部５２上をオイル受部５２に形成された溝５７に向けて流れ、その溝５７から回転軸線方向の他方側のシャフト挿通部２５に向けて、オイル受部５２とオイルセパレータ４１との間を通して流下する。これにより、シャフト挿通部２５に挿通されるドライブシャフト２７にオイルを良好に供給することができる。

さらに、ドライブシャフト２７に供給されたオイルは、シャフト挿通部２５の内周面に形成されている溝６２（図１参照）を通して、デフケース２１内に供給される。その結果、デフケース２１内にオイルを良好に供給することができ、デフケース２１内に収容されるサイドギヤ２３，２４などの潤滑不足による焼き付きの発生を抑制することができる。

リングギヤ３４の端面を伝って外周部に集まるオイルの量は、リングギヤ３４の回転数（周速）の影響を受けにくいので、リングギヤ３４の外周部に集まるオイルをオイル捕捉部５１で捕捉する構成では、リングギヤ３４の回転数、つまりトランスアクスル１が搭載される車両の車速が変化しても、オイル捕捉部５１に捕捉されるオイルの量の変化が少ない。よって、リングギヤ３４に対する回転軸線方向の他方側、つまり左側にオイルを安定して供給することができ、他方側のドライブシャフト２７などの潤滑状態を安定させることができる。

もちろん、シャフト挿通部２５，２６にそれぞれ外嵌されるベアリング３１，３２もオイルが供給されるので、ベアリング３１，３２の潤滑を確保することができる。そのため、ベアリング３１，３２にシールドベアリングを採用しなくても、ベアリング３１，３２の潤滑不足による焼き付きの発生を抑制できる。その結果、コストを低減させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、本発明を適用可能なトランスアクスル１は、トランスミッションの種類では限定されず、本発明は、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）やベルト式以外の方式の無段変速機、有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）などを備えるトランスアクスルに広く適用可能である。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：トランスアクスル
２：ユニットケース
３：トランスミッション
４：デファレンシャルギヤ
２１：デフケース
２７，２８：ドライブシャフト
３４：リングギヤ
３６：リム（外周部）
３７：外周面
３８：リングギヤ斜歯（斜歯）
５１：オイル捕捉部
５４：Ｌ字状面（面）

Claims (1)

1. デファレンシャルギヤをトランスミッションとともにオイルが封入されたユニットケース内に収容した構成を有するトランスアクスルであって、
   前記デファレンシャルギヤは、
   前記ユニットケースに回転可能に支持され、その回転軸線に沿ってドライブシャフトが挿通されるデフケースと、
   前記デフケースに支持されて、前記デフケースの回転方向の全周にわたって前記デフケースに対して前記デフケースの回転径方向の外側に張り出し、前記ユニットケース内に溜まったオイルに一部が浸漬するリングギヤとを含み、
   前記リングギヤは、その外周面に、前記リングギヤの回転時に回転軸線方向の一方側の端がその他方側の端よりも遅れて移動するように前記回転軸線方向に対して傾斜した斜歯を有しており、
   前記ユニットケース内には、前記リングギヤの前記外周面および前記他方側の端面に沿うように形成された面を有するオイル捕捉部が設けられている、トランスアクスル。

Images