JP7797258B2 - 潤滑システムおよびプラネタリギヤ機構 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑システムおよびプラネタリギヤ機構に関する。

近年、変速装置等に用いられているプラネタリギヤ機構に対して、電動化のニーズに伴い高速回転が求められている。高速回転によって生じる音の低減を図り、伝達トルクを向上する観点からプラネタリギヤ機構にハス歯ギヤが用いられる。

特許文献１に示すようなハス歯ギヤを用いたプラネタリギヤ機構では、歯面を潤滑する潤滑油は回転軸に沿って流動するため、流動方向の上流側から潤滑油が供給されている。

特開２０１１－１１２１２７号公報

しかしながら、高速回転において、例えば建設機械のように正転と逆転の双方が多用される場合、ハス歯ギヤの一方向への回転に応じて潤滑油を供給すると、ハス歯ギヤを反対方向に回転させた場合に歯面の潤滑が不十分となる恐れがある。逆に、正転と逆転のどちらの方向に回転させた場合においても充分な潤滑となるよう潤滑油を供給するようにした場合には、潤滑油量が過多となって攪拌ロスが大きくなってしまう。

本開示は、正転と逆転の双方が多用されるハス歯ギヤを用いたプラネタリギヤ機構において、歯面の潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能な潤滑システムおよびプラネタリギヤ機構を提供することを目的とする。

本開示にかかる第１の態様の潤滑システムは、ハス歯ギヤを有するプラネタリギヤ機構の潤滑システムであって、第１潤滑油供給路と、第２潤滑油供給路と、コントローラと、を備える。第１潤滑油供給路は、ハス歯ギヤの回転軸に沿った方向におけるハス歯ギヤの両側のうち一方側に配置され、ハス歯ギヤの歯面に向かって形成されている。第２潤滑油供給路は、ハス歯ギヤの両側のうち他方側に配置され、ハス歯ギヤの歯面に向かって形成されている。コントローラは、ハス歯ギヤの回転方向に基づいて、ハス歯ギヤの歯面への潤滑油の吐出を第１潤滑油供給路と第２潤滑油供給路の間で切り替える。

本開示にかかる第２の態様のプラネタリギヤ機構は、第１潤滑油供給路と、第２潤滑油供給路と、を備える。第１潤滑油供給路は、ハス歯ギヤの回転軸に沿った方向におけるハス歯ギヤの両側のうち一方側に配置され、ハス歯ギヤの歯面に向かって形成されている。第２潤滑油供給路は、ハス歯ギヤの両側のうち他方側に配置され、ハス歯ギヤの歯面に向かって形成されている。

本開示によれば、正転と逆転の双方が多用されるハス歯ギヤを用いたプラネタリギヤ機構において、歯面の潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能な潤滑システムおよびプラネタリギヤ機構を提供することができる。

本開示にかかる実施形態における作業機械の駆動系を示す模式図。 本開示にかかる実施形態における潤滑システムを示すブロック図。 本開示にかかる実施形態におけるプラネタリギヤ機構を示す断面図。 図３のサンギヤ近傍を示す拡大図。 （ａ）第１方向に沿ってプラネタリギヤ機構を見た場合における潤滑油を吐出する開口とギヤとの位置関係を示す模式図、（ｂ）第２方向に沿ってプラネタリギヤ機構を見た場合における潤滑油を吐出する開口とギヤとの位置関係を示す模式図。 （ａ）サンギヤとプラネタリギヤが噛み合っている状態を示す側面模式図、（ｂ）サンギヤおよびプラネタリギヤを第１方向に沿って視た場合の模式図。 本開示にかかる実施形態における潤滑システムの制御動作を示すフロー図。

本開示にかかる実施形態のプラネタリギヤ機構およびプラネタリギヤ機構を有する潤滑システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態のプラネタリギヤ機構は、例えば、作業機械の駆動系に用いられる。

＜構成＞
（作業機械１の駆動系２の概要）
図１は、作業機械１の駆動系２を示す模式図である。作業機械１の駆動系２は、エンジン３と、トルクコンバータ４と、トランスミッション５と、トランスファ６と、アクスル７ａ、７ｂと、一対のフロントタイヤ８と、一対のリアタイヤ９とを有する。エンジン３は、例えば、ディーゼル式のエンジンである。エンジン３で発生した駆動力は、トルクコンバータ４に伝達される。トルクコンバータ４は、トランスミッション５にエンジン３で発生した駆動力を伝達する。

トランスミッション５は、トルクコンバータ４を介して伝達されるエンジン３の駆動力を減速してトランスファ６に伝達する。本実施形態のプラネタリギヤ機構１１（後述する）は、例えばトランスミッション５の減速機として用いられる。

トランスファ６は、トランスミッション５から伝達された駆動力を前後のアクスル７ａ、７ｂに分配する。前側のアクスル７ａには、一対のフロントタイヤ８が接続されている。一対のフロントタイヤ８は、前側のアクスル７ａに分配されたエンジン３からの動力によって回転する。後側のアクスル７ｂには、一対のリアタイヤ９が接続されている。一対のリアタイヤ９は、後側のアクスル７ｂに分配されたエンジン３からの動力によって回転する。

作業機械１は、プラネタリギヤ機構１１のギヤを潤滑する潤滑システム１０を有している。図２は、潤滑システム１０の構成を示すブロック図である。潤滑システム１０は、プラネタリギヤ機構１１と、ポンプ１２と、切り替えバルブ１３と、回転センサ１４と、コントローラ１５と、を有する。

ポンプ１２は、潤滑油を貯留するタンク１６からプラネタリギヤ機構１１に潤滑油を供給する。詳しくは後述するが、プラネタリギヤ機構１１には、ギヤに潤滑油を供給する複数の供給路が設けられている。切り替えバルブ１３は、複数の供給路の間で潤滑油の供給を切り替える。回転センサ１４は、ギヤの回転方向を判断するための情報を検出する。コントローラ１５は、ポンプ１２および切り替えバルブ１３を制御する。コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報に基づいて、切り替えバルブ１３を制御する。

（プラネタリギヤ機構１１）
図３は、本実施形態のプラネタリギヤ機構１１を示す断面図である。

プラネタリギヤ機構１１は、入力シャフト２１（第１シャフトの一例）と、サンギヤ２２（ハス歯ギヤの一例）と、複数のプラネタリギヤ２３と、ピニオンシャフト２４と、プラネタリキャリア２５と、リングギヤ２６（ハス歯ギヤの一例）と、固定部材２７と、出力シャフト２８（第２シャフトの一例）と、ハウジング２９と、を備える。

入力シャフト２１には、動力が入力される。図１では、エンジン３の動力がトルクコンバータ４を介して入力される。入力シャフト２１は、円柱状の部材である。入力シャフト２１は、ハウジング２９に挿入されている。入力シャフト２１は、ハウジング２９に配置された軸受け５１によって、ハウジング２９に対して回転可能に支持されている。図３では、入力シャフト２１の中心軸をＯとして示す。入力シャフト２１は、後述する出力シャフト２８と同軸上に配置されている。中心軸Ｏと平行な方向のうち、入力シャフト２１から出力シャフト２８に向かう方向を第１方向Ａ１とし、第１方向Ａ１と反対方向であって、出力シャフト２８から入力シャフト２１に向かう方向を第２方向Ａ２とする。入力シャフト２１は、本体部１１１と、端部１１２と、を有する。本体部１１１の第１方向Ａ１側の端に端部１１２が配置されている。図４は、サンギヤ２２近傍を示す拡大図である。端部１１２は、本体部１１１の外径よりも小さく形成されている。本体部１１１と端部１１２で段差が形成されている。段差の部分に、本体部１１１は、中心軸Ｏに対して垂直な端面１１１ａを有する。

サンギヤ２２は、入力シャフト２１の先端に固定されている。サンギヤ２２は、入力シャフト２１と同軸上に配置されている。サンギヤ２２は、入力シャフト２１のハウジング２９内に配置された端部１１２の周囲に配置されている。サンギヤ２２は、入力シャフト２１とともに軸Ｏを中心として回転する。サンギヤ２２は、ハス歯ギヤである。サンギヤ２２は、ハス歯２２ｂを含む歯面２２ａを有する。サンギヤ２２のハス歯２２ｂは、図３および図４において二点鎖線で示されている。ハス歯２２ｂは、軸Ｏに対して傾斜している。

図３に示すように、複数のプラネタリギヤ２３は、サンギヤ２２の周囲に配置されている。本実施形態では、後述する図５（ａ）に示すように、３つのプラネタリギヤ２３が設けられている。プラネタリギヤ２３は、ハス歯ギヤである。図３に示すように、プラネタリギヤ２３は、ハス歯２３ｂを含む歯面２３ａを有する。プラネタリギヤ２３のハス歯２３ｂは、図３において二点鎖線で示されている。ハス歯２３ｂは、軸Ｏに対して傾斜している。プラネタリギヤ２３は、ピニオンシャフト２４に回転可能に支持されている。プラネタリギヤ２３は、軸Ｏと並行な方向を中心に回転する。

ピニオンシャフト２４は、プラネタリギヤ２３の中心に挿入されている。ピニオンシャフト２４の周囲には軸受け５２が配置されている。軸受け５２の周囲にはプラネタリギヤ２３が配置されている。軸受け５２によって、プラネタリギヤ２３はピニオンシャフト２４に対して回転することができる。ピニオンシャフト２４は、各々のプラネタリギヤ２３に対して設けられている。本実施形態では、３つのプラネタリギヤ２３に対応して、３つのピニオンシャフト２４が設けられている。

プラネタリキャリア２５は、複数のピニオンシャフト２４を支持する。複数のピニオンシャフト２４は、プラネタリキャリア２５に固定されている。プラネタリキャリア２５は、第１キャリアディスク３１と、第２キャリアディスク３２と、複数のキャリア柱３３と、第１キャリアボス３４と、第２キャリアボス３５と、有している。

第１キャリアディスク３１は、円盤状である。第１キャリアディスク３１には、複数のピニオンシャフト２４の第１端２４１（第２方向Ａ２側の端）が固定されている。第１キャリアディスク３１は、複数のプラネタリギヤ２３の第２方向Ａ２側に配置されている。第１キャリアディスク３１には、中心軸Ｏに沿って貫通孔が形成され、貫通孔に入力シャフト２１が挿入されている。

第２キャリアディスク３２は、円盤状である。第２キャリアディスク３２には、複数のピニオンシャフト２４の第２端２４２（第１方向Ａ１側の端）が固定されている。第２キャリアディスク３２は、複数のプラネタリギヤ２３の第１方向Ａ１側に配置されている。第２キャリアディスク３２には、中心軸Ｏに沿って貫通孔が形成され、貫通孔に出力シャフト２８が挿入されている。

複数のプラネタリギヤ２３は、第１キャリアディスク３１と第２キャリアディスク３２の間に配置されている。複数のキャリア柱３３は、第１キャリアディスク３１と第２キャリアディスク３２の間を繋ぐ。キャリア柱３３は、周方向においてプラネタリギヤ２３の間に配置されている。

第１キャリアボス３４は、第１キャリアディスク３１から第２方向Ａ２に向かって突出している。第１キャリアボス３４の内側には、入力シャフト２１が挿入されている。

第２キャリアボス３５は、第２キャリアディスク３２から第１方向Ａ１に向かって突出している。第２キャリアボス３５の内側には、出力シャフト２８が挿入されている。

第１キャリアボス３４は、軸受け５３を介してハウジング２９に回転可能に支持されている。第２キャリアボス３５は、軸受け５４を介してハウジング２９に回転可能に支持さている。

リングギヤ２６は、複数のプラネタリギヤ２３の周囲に配置されている。リングギヤ２６は円環状である。リングギヤ２６の内周面には、プラネタリギヤ２３のハス歯２３ｂと噛み合うハス歯を有する歯面２６ａが形成されている。リングギヤ２６は、固定部材２７を介してハウジング２９に固定されている。

固定部材２７は、環状である。固定部材２７は、リングギヤ２６の外周側に配置されている。固定部材２７は、ハウジング２９に固定されている。固定部材２７は、リングギヤ２６の外周に配置された歯と噛み合っている。

出力シャフト２８は、入力シャフト２１と同軸上（中心軸Ｏ上）に配置されている。出力シャフト２８は、プラネタリキャリア２５にスプラインの歯で噛み合っている。
出力シャフト２８は、ハウジング２９に配置された複数の軸受け５５によってハウジング２９に対して回転可能に支持されている。プラネタリキャリア２５および第２キャリアディスク３２の各々には、軸Ｏに沿って貫通孔が形成されている。出力シャフト２８は、これらの貫通孔に挿入されて、第２キャリアディスク３２および第２キャリアボス３５に固定されている。

ハウジング２９は、サンギヤ２２と、複数のプラネタリギヤ２３と、ピニオンシャフト２４と、プラネタリキャリア２５と、リングギヤ２６と、固定部材２７と、を収容する。
ハウジング２９には、入力シャフト２１と出力シャフト２８が挿入されている。

ハウジング２９は、第１支持部４１と、第２支持部４２と、第３支持部４３と、第４支持部４４と、を有する。

第１支持部４１は、第１キャリアディスク３１の第２方向Ａ２側に配置されている。第１支持部４１は、壁部４１１と、突出部４１２と、を有する。壁部４１１は、第１キャリアディスク３１と平行に配置されている。壁部４１１は、第１キャリアボス３４の周囲に配置されている。突出部４１２は、壁部４１１から第２方向Ａ２に向かって突出している。突出部４１２には、入力シャフト２１が挿入される貫通孔が形成されている。突出部の貫通孔の内壁と入力シャフト２１の間に軸受け５１が配置されている。これにより、ハウジング２９は、入力シャフト２１を回転可能に支持する。壁部４１１は、軸Ｏに沿った貫通孔を有する。この貫通孔に第１キャリアボス３４が挿入されている。壁部４１１の貫通孔の内壁と第１キャリアボス３４の間に軸受け５３が配置されている。これにより、第１支持部４１は、第１キャリアボス３４を回転可能に支持する。

第２支持部４２は、第２キャリアディスク３２の第１方向Ａ１側と、リングギヤ２６の径方向外側を覆うように配置されている。第２支持部４２は、壁部４２１と、外縁部４２２と、を有する。壁部４２１は、第２キャリアディスク３２の第１方向Ａ１側に配置されている。壁部４２１は、軸Ｏに沿った貫通孔を有する。この貫通孔に第２キャリアボス３５が挿入されている。第２支持部４２は、第２キャリアボス３５を回転可能に支持する。壁部４２１の貫通孔の内壁と第２キャリアボス３５の間に軸受け５４が配置されている。

外縁部４２２は、壁部４２１の外周側の端から第２方向Ａ２に向かって延びる。外縁部４２２の第２方向Ａ２側の端は、壁部４１１の外周部分と接続されている。

第１支持部４１が第１キャリアボス３４を回転可能に支持し、第２支持部４２が第２キャリアボス３５を回転可能に支持することによって、プラネタリキャリア２５はハウジング２９に回転可能に支持される。

第３支持部４３は、第２支持部４２の第１方向Ａ１側に配置されている。第３支持部４３は、第２支持部４２に固定されている。第３支持部４３は、軸Ｏに沿った貫通孔を有する。貫通孔には、出力シャフト２８が挿入されている。貫通孔の内壁と出力シャフト２８の間には、複数の軸受け５５が配置されている。これにより、第３支持部４３は、出力シャフト２８を回転可能に支持する。

第４支持部４４は、第３支持部４３の第１方向Ａ１側に配置されている。第４支持部４４は、第３支持部４３に固定されている。第４支持部４４は、軸Ｏに沿った貫通孔を有する。貫通孔には、出力シャフト２８が挿入されている。

（供給路６１～６４）
次に、サンギヤ２２、プラネタリギヤ２３およびリングギヤ２６に潤滑油を供給する供給路６１～６４について説明する。プラネタリギヤ機構１１は、供給路６１～６４を更に有する。

供給路６１は、サンギヤ２２の第２方向Ａ２側に配置されている。供給路６１は、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって潤滑油を吐出するように形成されている。供給路６１は、入力シャフト２１に配置されている。供給路６１は、図４に示すように、第１部分６１１と、複数の第２部分６１２と、複数の第３部分６１３と、を含む。

第１部分６１１は、入力シャフト２１の本体部１１１の中心軸に沿って配置されている。複数の第２部分６１２は、第１部分６１１の第１方向Ａ１側の端から径方向外側に向かって形成されている。第３部分６１３は、各々の第２部分６１２の径方向外側の端から第１方向Ａ１に形成され、本体部１１１の端面１１１ａに開口６１ａを有する。開口６１ａは、図４に示すように、軸Ｏに沿った方向において、サンギヤ２２のハス歯２２ｂと対向するように配置されている。開口６１ａは、第１方向Ａ１に沿って視た場合に歯面２２ａと重なるように配置されている。

図５（ａ）は、第１方向Ａ１に沿ってプラネタリギヤ機構１１を見た場合における潤滑油を吐出する開口とギヤとの位置関係を示す模式図である。図５（ａ）および後述の図５（ｂ）では、分かり易くするために開口を大きく示している。図５（ａ）に示すように、複数の第３部分６１３の開口６１ａは、軸Ｏを中心として周方向に沿って配置されている。開口６１ａは、軸Ｏを中心として、等間隔に配置されている。開口６１ａの数は、プラネタリギヤ２３の数と同じ数に設定されている。第１部分６１１から第１方向Ａ１に供給された潤滑油は、複数の第２部分６１２に分かれて第３部分６１３を通って複数の開口６１ａから歯面２２ａに向かって吐出される。供給路６１は、第１潤滑油供給路の一例に対応する。開口６１ａは、第１吐出口の一例に対応する。

供給路６２は、サンギヤ２２の第１方向Ａ１側に配置されている。供給路６２は、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって潤滑油を吐出するように形成されている。供給路６２は、図３に示すように、出力シャフト２８およびハウジング２９に配置されている。供給路６２は、第１部分６２１と、第２部分６２２と、第３部分６２３と、第４部分６２４と、第５部分６２５と、第６部分６２６と、を有する。
第１部分６２１は、第４支持部４４に配置されている。第１部分６２１は、第４支持部４４の外面から出力シャフト２８まで形成されている。第２部分６２２は、出力シャフト２８の外周面に周方向に沿って形成された溝である。第１部分６２１は、溝である第２部分６２２に繋がっている。第３部分６２３は、第２部分６２２から出力シャフト２８の中心軸に向かって形成されている。第４部分６２４は、第３部分６２３の中心側の端から、図４に示すように、出力シャフト２８の第２方向Ａ２側の端面２８ａ近傍まで形成されている。第５部分６２５は、第４部分６２４の第２方向Ａ２側の端から径方向外側に向かって形成されている。第６部分６２６は、第５部分６２５の径方向外側の端から第２方向Ａ２に形成されている。第６部分６２６は、出力シャフト２８の第２方向Ａ２側の端面２８ａに開口６２ａを有する。開口６２ａは、図４に示すように、軸Ｏに沿った方向においてサンギヤ２２のハス歯２２ｂと対向するように配置されている。開口６２ａは、第２方向Ａ２に沿って視た場合に歯面２２ａと重なるように配置されている。図５（ｂ）は、第２方向Ａ２に沿ってプラネタリギヤ機構１１を見た場合における潤滑油を吐出する開口とギヤとの位置関係を示す模式図である。図５（ｂ）に示すように、開口６２ａは、出力シャフト２８の端面２８ａの１か所に配置されている。

潤滑油は、第１部分６２１、第２部分６２２、第３部分６２３、第４部分６２４、第５部分６２５および第６部分６２６を通って開口６２ａから歯面２２ａに向かって吐出される。供給路６２は、第２潤滑油供給路の一例に対応する。開口６２ａは、第２吐出口の一例に対応する。

供給路６３は、リングギヤ２６の第２方向Ａ２側に配置されている。供給路６３は、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって潤滑油を吐出するように形成されている。供給路６３は、ハウジング２９に配置されている。供給路６３は、第１支持部４１の壁部４１１に配置されている。供給路６３は、壁部４１１の外面から内面まで形成されている。供給路６３は、軸Ｏと平行に配置されている。供給路６３は、壁部４１１の内面に開口６３ａを有する。開口６３ａは、軸Ｏに沿った方向においてリングギヤ２６の内側のハス歯と対向するように配置されている。開口６３ａは、第１方向Ａ１に沿って視て、歯面２６ａと重なるように配置されている。図５（ａ）に示すように、開口６３ａは、例えば、リングギヤ２６の歯面２６ａの最上部に１か所設けられている。供給路６３は、第１潤滑油供給路または第３潤滑油供給路の一例に対応する。開口６３ａは、第１吐出口の一例に対応する。

供給路６４は、リングギヤ２６の第１方向Ａ１側に配置されている。供給路６４は、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって潤滑油を吐出するように形成されている。供給路６４は、ハウジング２９に配置されている。供給路６４は、第２支持部４２の壁部４２１に配置されている。供給路６４は、第２支持部４２の外面から内面まで形成されている。供給路６４は、第１部分６４１と、第２部分６４２と、を有する。第１部分６４１は、壁部４２１の外周面から内側（軸Ｏの方向）に向かって、軸Ｏに対して垂直に配置されている。第２部分６４２は、第１部分６４１の内側の端から第２方向Ａ２に向かって配置されている。第２部分６４２は、壁部４２１の内周面に開口６４ａを有する。開口６４ａは、軸Ｏに沿った方向においてリングギヤ２６の内側のハス歯と対向するように配置されている。開口６４ａは、軸Ｏに沿った方向において開口６３ａと対向する。開口６４ａは、第２方向Ａ２に沿って視て、歯面２６ａと重なるように配置されている。図５（ｂ）に示すように、開口６４ａは、例えば、リングギヤ２６の歯面２６ａの最上部に１か所設けられている。供給路６４は、第２潤滑油供給路または第４潤滑油供給路の一例に対応する。開口６４ａは、第２吐出口の一例に対応する。

（切り替えバルブ１３）
切り替えバルブ１３は、ポンプ１２から送られる潤滑油をギヤに供給する供給路を切り替える。ポンプ１２とタンク１６の間は、第１管路７１によって接続されている。切り替えバルブ１３とポンプ１２との間は第２管路７２によって接続されている。切り替えバルブ１３には、第３管路７３と第４管路７４が接続されている。第３管路７３は、プラネタリギヤ機構１１の供給路６１と供給路６３に接続されている。第４管路７４は、プラネタリギヤ機構１１の供給路６２と供給路６４に接続されている。

切り替えバルブ１３は、第２管路７２の接続先を、第３管路７３と第４管路７４の間で切り替える。切り替えバルブ１３によって第２管路７２と第３管路７３が接続された場合、潤滑油はプラネタリギヤ機構１１の供給路６１と供給路６３に供給される。また、切り替えバルブ１３によって第２管路７２と第４管路７４が接続された場合、潤滑油はプラネタリギヤ機構１１の供給路６２と供給路６４に供給される。

プラネタリギヤ機構１１とタンク１６の間は、第５管路７５によって接続されている。図２および図３に示すように、プラネタリギヤ機構１１から排出された潤滑油がタンク１６に戻される。

（回転センサ１４）
回転センサ１４は、サンギヤ２２の回転方向を判断するための情報を検出する。回転センサ１４は、検出情報をコントローラ１５に送信する。回転センサ１４としては、例えばロータリーエンコーダを用いることができる。

サンギヤ２２の回転方向を判断するための情報としては、他に、入力シャフト２１または出力シャフト２８の回転方向の情報であってもよいし、作業機械１の前後進切り替えレバーの位置の情報であってもよい。前後進切り替えレバーが前進の位置にあるときは、サンギヤ２２が所定方向に回転し、後進位置にあるときは、サンギヤ２２が所定方向とは反対方向に回転していると判断できる。

（コントローラ１５）
コントローラ１５は、ＣＰＵなどのプロセッサを含む。プロセッサは、ポンプ１２および切り替えバルブ１３の制御のための処理を行う。コントローラ１５は、記憶装置を含む。記憶装置は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記憶装置は、ポンプ１２および切り替えバルブ１３の制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。

コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報に基づいて切り替えバルブ１３を制御する。コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報を受信すると、サンギヤ２２の回転方向を判断し、判断した回転方向に応じて切り替えバルブ１３を切り替えて、供給路６１と供給路６３、または供給路６２と供給路６４から潤滑油を吐出する。

ハス歯ギヤの回転と潤滑油の流れについて説明する。図６（ａ）は、サンギヤ２２とプラネタリギヤ２３が噛み合っている状態を示す側面模式図である。説明を分かり易くするためにプラネタリギヤ２３の大きさおよび形状は図３と異なっている。図６（ｂ）は、サンギヤ２２およびプラネタリギヤ２３を第１方向Ａ１に沿って視た場合の模式図である。

図６（ｂ）に示す左回転である矢印Ｌ方向にサンギヤ２２が回転した場合、サンギヤ２２のハス歯２２ｂの形状およびプラネタリギヤ２３のハス歯２３ｂの形状によって、潤滑油は、歯面２２ａと歯面２３ａ上を図６（ａ）に示す第１方向Ａ１に向かって流動する。一方、図６（ｂ）に示す右回転である矢印Ｒ方向にサンギヤ２２が回転した場合、潤滑油は歯面２２ａと歯面２３ａ上を第２方向Ａ２に向かって流動する。

このため、サンギヤ２２が左回転方向Ｌに回転した場合は、流動する方向の上流側であるサンギヤ２２の第２方向Ａ２側から第１方向Ａ１に向かうように潤滑油を供給することによって、歯面２２ａ、２３ａ上に常時潤滑油を供給することができる。また、サンギヤ２２が右回転方向Ｒに回転した場合は、流動する方向の上流側であるサンギヤ２２の第１方向Ａ１側から第２方向Ａ２に向かうように潤滑油を供給することによって、歯面２２ａ、２３ａ上に常時潤滑油を供給することができる。

なお、リングギヤ２６とプラネタリギヤ２３の間においても、サンギヤ２２が左回転方向Ｌに回転した場合、潤滑油が第１方向Ａ１に流動し、サンギヤ２２が右回転方向Ｒに回転した場合、潤滑油が第２方向Ａ２に流動する。

このため、コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報に基づいてサンギヤ２２の回転方向が左回転方向Ｌであると判断した場合、切り替えバルブ１３を駆動して、第２管路７２と第３管路７３を接続する。これによりポンプ１２によってタンク１６から供給された潤滑油は、サンギヤ２２の第２方向Ａ２側に位置する供給路６１の開口６１ａからサンギヤ２２の歯面２２ａに向かって吐出される。また、ポンプ１２によってタンク１６から供給された潤滑油は、リングギヤ２６の第２方向Ａ２側に位置する供給路６３の開口６３ａからリングギヤ２６の歯面２６ａに向かって吐出される。

また、コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報に基づいてサンギヤ２２の回転方向が右回転方向Ｒであると判断した場合、切り替えバルブ１３を駆動して、第２管路７２と第４管路７４を接続する。これによりポンプ１２によってタンク１６から供給された潤滑油は、サンギヤ２２の第１方向Ａ１側に位置する供給路６２の開口６２ａからサンギヤ２２の歯面２２ａに向かって吐出される。ポンプ１２によってタンク１６から供給された潤滑油は、リングギヤ２６の第１方向Ａ１側に位置する供給路６４の開口６４ａからリングギヤ２６の歯面２６ａに向かって吐出される。

＜動作＞
次に、本実施形態の潤滑システム１０の制御動作について説明する。図７は、本実施形態の潤滑システム１０の制御動作を示すフロー図である。

はじめに、ステップＳ１０１において、コントローラ１５は、ポンプ１２を駆動する。次に、ステップＳ１０２において、コントローラ１５は、回転センサ１４の検出情報を受信する。

次に、ステップＳ１０３において、コントローラ１５は、受信した検出情報に基づいて、サンギヤ２２の回転方向を判断する。例えば、コントローラ１５は、検出情報からサンギヤ２２の回転方向が左回転方向Ｌであるか否かを判断する。

ステップＳ１０３において、回転方向が左回転方向Ｌであると判断した場合、制御はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、コントローラ１５は、切り替えバルブ１３を駆動して、第２管路７２と第３管路７３を接続し、制御が終了する。これによりポンプ１２の駆動によってタンク１６から供給された潤滑油は、サンギヤ２２の第２方向Ａ２側に位置する供給路６１の開口６１ａからサンギヤ２２の歯面２２ａに向かって吐出される。また、ポンプ１２の駆動によってタンク１６から供給された潤滑油は、リングギヤ２６の第２方向Ａ２側に位置する供給路６３の開口６３ａからリングギヤ２６の歯面２６ａに向かって吐出される。

一方、ステップＳ１０３において、回転方向が左回転方向Ｌでないと判断した場合、回転方向が右回転方向Ｒであると判断でき、制御はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、コントローラ１５は、切り替えバルブ１３を駆動して、第２管路７２と第４管路７４を接続し、制御が終了する。これによりポンプ１２の駆動によってタンク１６から供給された潤滑油は、サンギヤ２２の第１方向Ａ１側に位置する供給路６２の開口６２ａからサンギヤ２２の歯面２２ａに向かって吐出される。ポンプ１２の駆動によってタンク１６から供給された潤滑油は、リングギヤ２６の第１方向Ａ１側に位置する供給路６４の開口６４ａからリングギヤ２６の歯面２６ａに向かって吐出される。

なお、回転センサ１４は、サンギヤ２２の回転方向に関する情報を常時検出してコントローラ１５に送信している。このため、検出情報を受信する毎に回転方向を判断する。例えば、前回受信した検出情報に基づいて判断したサンギヤ２２の回転方向と、今回受信した検出情報に基づいて判断したサンギヤ２２の回転方向が一致する場合、コントローラ１５は切り替えバルブ１３を駆動せず、同じ状態を維持すればよい。

（特徴等）
（１）
本実施形態の潤滑システム１０は、ハス歯２２ｂを含むサンギヤ２２（ハス歯ギヤの一例）を有するプラネタリギヤ機構１１の潤滑システム１０であって、供給路６１（第１潤滑油供給路の一例）と、供給路６２（第２潤滑油供給路の一例）と、コントローラ１５と、を備える。供給路６１は、サンギヤ２２の回転軸Ｏに沿った方向におけるサンギヤ２２の両側のうち一方側に配置され、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって形成されている。供給路６２は、サンギヤ２２の両側のうち他方側に配置され、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって形成されている。コントローラ１５は、サンギヤ２２の回転方向に基づいて、サンギヤ２２の歯面２２ａへの潤滑油の吐出を供給路６１と供給路６２の間で切り替える。

サンギヤ２２の回転に応じて供給路６１と供給路６２の間で切り替えることによって、サンギヤ２２がいずれの方向に回転した場合であっても、サンギヤ２２によって潤滑油が流動する方向の上流側から適切な量の潤滑油を供給することができる。このため、サンギヤ２２の歯面２２ａの潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能となる。

（２）
実施形態の潤滑システム１０では、供給路６１は、開口６１ａ（第１吐出口の一例）を有する。開口６１ａは、回転軸Ｏに沿った方向から視てサンギヤ２２の歯面２２ａと重なるように配置され、潤滑油が吐出される。供給路６２は、開口６２ａ（第２吐出口の一例）を有する。開口６２ａは、回転軸Ｏに沿った方向から視てサンギヤ２２の歯面２２ａと重なるように配置され、潤滑油が吐出される。

これにより、サンギヤ２２の歯面２２ａを開口６１ａまたは開口６２ａから吐出された潤滑油によって潤滑することができる。

（３）
実施形態の潤滑システム１０は、入力シャフト２１（第１シャフトの一例）と、複数のプラネタリギヤ２３と、を更に備える。入力シャフト２１には、サンギヤ２２が固定されている。複数のプラネタリギヤ２３は、サンギヤ２２の周囲に配置され、サンギヤ２２と噛み合う。供給路６１は、潤滑油が吐出される複数の開口６１ａを有する。複数の開口６１ａは、入力シャフト２１に配置されている。

これにより、サンギヤ２２が左回転方向Ｌに回転した場合に、サンギヤ２２とプラネタリギヤ２３の間を潤滑油によって潤滑することができる。

（４）
実施形態の潤滑システム１０では、複数の開口６１ａは、周方向において等間隔で配置されている。開口６１ａの数は、プラネタリギヤ２３の数以上である。

これにより、サンギヤ２２と複数のプラネタリギヤ２３の間に対して潤滑油を十分に供給することができる。

（５）
実施形態の潤滑システム１０は、プラネタリキャリア２５と、ハウジング２９と、出力シャフト２８（第２シャフトの一例）と、を更に備える。プラネタリキャリア２５は、複数のプラネタリギヤ２３を回転可能に支持する。ハウジング２９は、プラネタリキャリア２５を回転可能に支持する。出力シャフト２８は、プラネタリキャリア２５に固定され、入力シャフト２１と同軸上に配置されている。供給路６２は、潤滑油が吐出される開口６２ａを有する。開口６２ａは、出力シャフト２８に配置されている。

これにより、サンギヤ２２が右回転方向Ｒに回転した場合に、サンギヤ２２とプラネタリギヤ２３の間に潤滑油を供給することができる。

（６）
実施形態の潤滑システム１０は、複数のプラネタリギヤ２３と、リングギヤ２６と、供給路６３（第３潤滑油供給路の一例）と、供給路６４（第４潤滑油供給路の一例）と、を更に備える。複数のプラネタリギヤ２３は、サンギヤ２２の周囲に配置され、サンギヤ２２の歯面２２ａと噛み合う。リングギヤ２６は、複数のプラネタリギヤ２３の周囲に配置され、複数のプラネタリギヤ２３と噛み合う。供給路６３は、回転軸Ｏに沿った方向におけるリングギヤ２６の両側のうち一方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。供給路６４は、リングギヤ２６の両側のうち他方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。

これにより、サンギヤ２２が左回転方向Ｌと右回転方向Ｒのいずれに回転した場合であっても、サンギヤ２２と複数のプラネタリギヤ２３の間と、複数のプラネタリギヤ２３とリングギヤ２６の間に、適切な量の潤滑油を供給することができる。

（７）
本実施形態の潤滑システム１０は、ハス歯を含むリングギヤ２６（ハス歯ギヤの一例）を有するプラネタリギヤ機構１１の潤滑システム１０であって、供給路６３（第１潤滑油供給路の一例）と、供給路６４（第２潤滑油供給路の一例）と、コントローラ１５と、を備える。供給路６３は、リングギヤ２６の回転軸Ｏに沿った方向におけるリングギヤ２６の両側のうち一方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。供給路６４は、リングギヤ２６の両側のうち他方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。コントローラ１５は、リングギヤ２６の回転方向に基づいて、リングギヤ２６の歯面２６ａへの潤滑油の吐出を供給路６３と供給路６４の間で切り替える。

リングギヤ２６の回転に応じて供給路６３と供給路６４の間で切り替えることによって、リングギヤ２６がいずれの方向に回転した場合であっても、リングギヤ２６によって潤滑油が流動する方向の上流側から潤滑油を供給することができる。このため、リングギヤ２６の歯面２６ａの潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能となる。

（８）
実施形態の潤滑システム１０では、供給路６３は、回転軸Ｏに沿った方向から視てリングギヤ２６の歯面２６ａと重なるように配置され、潤滑油が吐出される開口６３ａ（第１吐出口の一例）を有する。供給路６４は、回転軸Ｏに沿った方向から視てリングギヤ２６の歯面２６ａと重なるように配置され、潤滑油が吐出される開口６４ａ（第２吐出口の一例）を有する。

これにより、リングギヤ２６の歯面２６ａを開口６３ａまたは開口６４ａから吐出された潤滑油によって潤滑することができる。

（９）
実施形態の潤滑システム１０は、サンギヤ２２と、複数のプラネタリギヤ２３と、プラネタリキャリア２５と、ハウジング２９と、を更に備える。複数のプラネタリギヤ２３は、サンギヤ２２の周囲に配置され、サンギヤ２２と噛み合う。プラネタリキャリア２５は、複数のプラネタリギヤ２３を回転可能に支持する。リングギヤ２６（ハス歯ギヤの一例）は、複数のプラネタリギヤ２３の周囲に配置され、複数のプラネタリギヤ２３と噛み合う。供給路６３および供給路６４の各々は、ハウジング２９に配置されている。

これにより、リングギヤ２６とプラネタリギヤ２３の間の潤滑を十分に行うことができる。

（１０）
本実施形態のプラネタリギヤ機構１１は、供給路６１（第１潤滑油供給路の一例）と、供給路６２（第２潤滑油供給路の一例）と、を備える。供給路６１は、サンギヤ２２（ハス歯ギヤの一例）の回転軸Ｏに沿った方向におけるサンギヤ２２の両側のうち一方側に配置され、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって形成されている。供給路６２は、サンギヤ２２の両側のうち他方側に配置され、サンギヤ２２の歯面２２ａに向かって形成されている。

サンギヤ２２の回転に応じて供給路６１と供給路６２のいずれかから潤滑油を吐出することによって、サンギヤ２２がいずれの方向に回転した場合であっても、サンギヤ２２によって潤滑油が流動する方向の上流側から潤滑油を供給することができる。このため、サンギヤ２２の歯面２２ａの潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能となる。

（１１）
本実施形態のプラネタリギヤ機構１１は、供給路６３（第１潤滑油供給路の一例）と、供給路６４（第２潤滑油供給路の一例）と、を備える。供給路６３は、リングギヤ２６（ハス歯ギヤの一例）の回転軸Ｏに沿った方向におけるリングギヤ２６の両側のうち一方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。供給路６４は、リングギヤ２６の両側のうち他方側に配置され、リングギヤ２６の歯面２６ａに向かって形成されている。

リングギヤ２６の回転に応じて供給路６３と供給路６４のいずれかから潤滑油を吐出することによって、リングギヤ２６がいずれの方向に回転した場合であっても、リングギヤ２６によって潤滑油が流動する方向の上流側から潤滑油を供給することができる。このため、リングギヤ２６の歯面２６ａの潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能となる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、供給路６１は３つの開口６１ａを有しているが、これに限らなくてもよく、４つ以上であってもよいし、２つ以下であってもよい。

供給路６２は開口６２ａを１つだけ有しているが、これに限らず、複数の開口６２ａを有していてもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、リングギヤ２６の歯面２６ａには、第１方向Ａ１側において１か所の開口６３ａから潤滑油が吐出されているが、複数の開口から潤滑油が吐出されてもよい。また、リングギヤ２６の歯面２６ａには、第２方向Ａ２側において１か所の開口６４ａから潤滑油が吐出されているが、複数の開口から潤滑油が吐出されてもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、開口６１ａと開口６２ａは、軸Ｏに沿って視た場合に、サンギヤ２２の歯面２２ａと重なるように配置されているが、これに限らなくてもよい。開口６１ａおよび開口６２ａから吐出された潤滑油が歯面２２ａに供給されればよい。

また、開口６３ａと開口６４ａは、軸Ｏに沿って視た場合に、リングギヤ２６の歯面２６ａと重なるように配置されているが、これに限らなくてもよい。開口６３ａおよび開口６４ａから吐出された潤滑油が歯面２６ａに供給されればよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、リングギヤ２６がハウジング２９に固定されており、サンギヤ２２とプラネタリギヤ２３がハウジング２９に対して回転し、動力がサンギヤ２２に入力されてプラネタリキャリア２５から出力されているが、これに限らなくてもよい。例えば、ハウジング２９に対してプラネタリキャリア２５を固定し、サンギヤ２２とリングギヤ２６を回転させ、リングギヤから動力が出力されてもよい。

（Ｅ）
上記実施形態のプラネタリギヤ機構１１では、プラネタリギヤ２３は３つ配置されているが、これに限られるものではなく、４つ以上であってもよい。

（Ｆ）
上記実施形態の作業機械１は、フロントタイヤおよびリアタイヤが設けられたホイールローダ、およびフォークリフト等を例として挙げることができるが、これに限らず、履帯を有するショベルおよびブルドーザ等も挙げることができる。

本開示の潤滑システムおよびプラネタリギヤ機構は、歯面の潤滑を十分に行い、攪拌ロスを低減することが可能な効果を発揮できる。

１０ ：潤滑システム
１５ ：コントローラ
２２ ：サンギヤ
２２ａ ：歯面
６１ ：供給路
６２ ：供給路

Claims (8)

1. ハス歯ギヤを有するプラネタリギヤ機構の潤滑システムであって、
   前記ハス歯ギヤの回転軸に沿った方向における前記ハス歯ギヤの両側のうち一方側に配置され、前記ハス歯ギヤの歯面に向かって形成された第１潤滑油供給路と、
   前記ハス歯ギヤの前記両側のうち他方側に配置され、前記ハス歯ギヤの前記歯面に向かって形成された第２潤滑油供給路と、
   前記ハス歯ギヤの回転方向に基づいて、前記ハス歯ギヤの前記歯面への潤滑油の吐出を前記第１潤滑油供給路と前記第２潤滑油供給路の間で切り替えるコントローラと、を備えた、潤滑システム。
2. 前記第１潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される第１吐出口を有し、
   前記第１吐出口は、前記回転軸に沿った方向から視て前記ハス歯ギヤの前記歯面と重なるように配置され、
   前記第２潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される第２吐出口を有し、
   前記第２吐出口は、前記回転軸に沿った方向において前記ハス歯ギヤの前記歯面と重なるように配置される、
   請求項１に記載の潤滑システム。
3. サンギヤとして前記ハス歯ギヤが固定された第１シャフトと、
   前記ハス歯ギヤの周囲に配置され、前記ハス歯ギヤの前記歯面と噛み合う複数のプラネタリギヤと、を更に備え、
   前記第１潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される複数の第１吐出口を有し、
   前記複数の第１吐出口は、前記第１シャフトに配置されている、
   請求項１に記載の潤滑システム。
4. 複数の前記第１吐出口は、周方向において等間隔で配置され、
   前記第１吐出口の数は、前記プラネタリギヤの数以上である、
   請求項３に記載の潤滑システム。
5. 前記複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリアと、
   前記プラネタリキャリアを回転可能に支持するハウジングと、
   前記プラネタリキャリアに固定され、前記第１シャフトと同軸上に配置された第２シャフトと、を更に備え、
   前記第２潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される第２吐出口を有し、
   前記第２吐出口は、前記第２シャフトに配置されている、
   請求項３に記載の潤滑システム。
6. サンギヤとしての前記ハス歯ギヤの周囲に配置され、前記ハス歯ギヤの前記歯面と噛み合う複数のプラネタリギヤと、
   前記複数のプラネタリギヤの周囲に配置され、前記複数のプラネタリギヤと噛み合うリングギヤと、
   前記回転軸に沿った方向における前記リングギヤの両側のうち一方側に配置され、前記リングギヤの歯面に向かって形成された第３潤滑油供給路と、
   前記リングギヤの前記両側のうち他方側に配置され、前記リングギヤの前記歯面に向かって形成された第４潤滑油供給路と、を更に備え、
   前記コントローラは、前記ハス歯ギヤの前記回転方向に基づいて、前記ハス歯ギヤの前記歯面への潤滑油の吐出を前記第３潤滑油供給路と前記第４潤滑油供給路の間で切り替える、
   請求項１に記載の潤滑システム。
7. サンギヤと、
   前記サンギヤの周囲に配置され、前記サンギヤと噛み合う複数のプラネタリギヤと、
   前記複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリアと、
   前記プラネタリキャリアを回転可能に支持するハウジングと、を更に備え、
   前記ハス歯ギヤは、前記複数のプラネタリギヤの周囲に配置され、前記複数のプラネタリギヤと噛み合い、
   前記第１潤滑油供給路および前記第２潤滑油供給路の各々は、前記ハウジングに配置されている、
   請求項１に記載の潤滑システム。
8. ハス歯ギヤを有するプラネタリギヤ機構であって、
   前記ハス歯ギヤの回転軸に沿った方向における前記ハス歯ギヤの両側のうち一方側に配置され、前記ハス歯ギヤの歯面に向かって形成された第１潤滑油供給路と、
   前記ハス歯ギヤの前記両側のうち他方側に配置され、前記ハス歯ギヤの前記歯面に向かって形成された第２潤滑油供給路と、を備え、
   前記第１潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される第１吐出口を有し、
   前記第１吐出口は、前記回転軸に沿った方向から視て前記ハス歯ギヤの前記歯面と重なるように配置され、
   前記第２潤滑油供給路は、潤滑油が吐出される第２吐出口を有し、
   前記第２吐出口は、前記回転軸に沿った方向において前記ハス歯ギヤの前記歯面と重なるように配置され、
   前記第１吐出口は、前記歯面に対向するように前記回転軸に沿って開口しており、
   前記第２吐出口は、前記歯面に対向するように前記回転軸に沿って開口している、
   プラネタリギヤ機構。