JP2022028988A - ギヤケース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシングの内部で掻き揚げられた潤滑油を受け止めて必要部位に潤滑油を効率よく供給して潤滑させるギヤケース構造を提供する。
【解決手段】出力ギヤ２０が配置されたケーシング２内の収納室１０から主軸４ａが摺動するベアリング８ａの外面が臨む外部貯留室４１へ潤滑油を供給する減速機１のギヤケース構造であって、出力ギヤ２０の軸心より上方に配置されて、出力ギヤ２０によって掻き上げられた潤滑油の移動を遮断する遮蔽壁部３５と、収納室１０と外部貯留室４１との境界に形成された潤滑油外部供給孔４０と、遮蔽壁部３５より下方に配置され、出力ギヤ２０により掻き上げられた潤滑油を収納室１０から潤滑油外部供給孔４０を介して外部貯留室４１に供給する潤滑油ガイド４５と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部で潤滑油を掻き上げて摺動部の潤滑を行うギヤケース構造に関する。

自動車等に使用される減速機(変速機)は、ケーシングの内部に複数のギヤを収納して構成されている。また、ケーシングの内部に潤滑油を貯留し、ケーシング内で駆動するギヤによって潤滑油を掻き上げて、ケーシング内部の各摺動部に供給する構造になっている。
例えば特許文献１では、ドライブシャフトに連結されるディファレンシャル軸に設けられたリングギヤによって、ケーシングの内側部に溜められた潤滑油を掻き上げ、ケーシング内の上部に設けられたオイルキャッチタンクに供給する。そして、オイルキャッチタンクから各摺動部に潤滑油を供給する構造になっている。

また、特許文献１では、ケーシングの上部に開口部を設け、掻き上げた潤滑油の一部を外部のモータ等に供給する構造になっている。

特開２０１２－１７２７７９号公報

しかしながら、特許文献１のような構造では、ギヤによって掻き上げられた潤滑油をオイルキャッチタンクに十分に流入させることができず、必要部位に効率よく供給することができない可能性がある。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、ケーシングの内部で掻き上げられる潤滑油を受け止めて必要部位に効率よく供給して潤滑させることが可能なギヤケース構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、ギヤが配置された第１の収納部から回転体が摺動する摺動部が配置された第２の収納部へ潤滑油を供給するギヤケース構造であって、前記ギヤの軸心より上方に配置されて、前記ギヤによって掻き上げられた潤滑油の移動を遮断する遮断部と、前記第１の収納部と前記第２の収納部との境界に形成された開口部と、前記遮断部より下方に配置され、前記ギヤにより掻き上げられた潤滑油を前記第１の収納部から前記開口部を介して前記第２の収納部に配置された前記摺動部へ供給するガイドと、を備えることを特徴とする。

これにより、ギヤによって掻き上げられた潤滑油は、遮断部によって移動が遮断され、遮断部の下方のガイドによって第１の収納部から開口部を介して第２の収納部に配置された摺動部へ供給される。
好ましくは、前記第１の収納部の圧力を外部に開放するブリーザ室を有し、前記ブリーザ室は、前記遮断部の上方に配置されるとよい。

これにより、ギヤによって掻き上げられた潤滑油が、遮断部によってブリーザ室に侵入することを阻止することができる。これにより、ブリーザ室を介して外部に潤滑油が漏れることを防止することができる。
好ましくは、ガイドは、掻き上げられた潤滑油を受ける板状の受け部と、前記受け部から前記開口部に潤滑油を導く樋部と、を有するとよい。

これにより、掻き上げられた潤滑油を開口部に導くガイドを簡単な構成で実現させることができる。
好ましくは、受け部に、下方に凹んだビード部を備えるとよい。
これにより、受け部の強度を向上させるとともに、受け部の上面に落下した潤滑油を受け部から零れ落ちることを抑制し、潤滑油を効率よく受けることができる。

好ましくは、ビードは、樋部に向かって下方に傾斜して延びるとよい。
これにより、ビード部に落下あるいは流れてきた潤滑油を樋部に導いて、開口部に効率よく導くことができる。
好ましくは、樋部の先端部は、下端が鋭角に形成され、前記樋部の前記下端が、前記開口部から外部に突出して、前記ギヤケース構造に接続される駆動軸の上方に位置するとよい。

これにより、樋部の先端部からの潤滑油の落下位置を安定させることができる。そして、潤滑油を駆動軸に落下させ、当該駆動軸及びその周囲の潤滑対象に効率よく供給することができる。

本発明のギヤケース構造によれば、ケーシング内でギヤによって掻き上げられた潤滑油を、遮断部での受け止めによってうまくガイドに供給できる。そして、第１の収納部内の潤滑油を、ガイドによって第２の収納部に誘導し、第２の収納部に配置された潤滑対象の摺動部に潤滑油を供給することが可能となる。

本発明の実施形態のギヤケース構造を採用した減速機の左側面図である。 減速機の内部構造を示す断面図である。 第２のケーシングの内部構造図である。 第１のケーシングの内部構造図である。 オイルガイドの取り付け部の拡大構造図である。 オイルガイドの構造を示す斜視図である。 オイルガイドの先端部及び外部潤滑油貯留部の形状を示す内部側面図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のギヤケース構造を採用した減速機１の側面図である。図２は、減速機１の内部構造を示す断面図である。図３は、第１のケーシング２ａの内部構造図である。図４は、第２のケーシング２ｂの内部構造図である。なお、図２は、図１中に示すＡ－Ａ部の断面図であり、図３は、図２中に示すＢ－Ｂ部の断面図であり、図４は、図２中に示すＣ－Ｃ部の断面図である。

本実施形態のギヤケース構造を採用した減速機１は、例えば電気自動車に備えられ、車両の走行駆動輪を駆動するドライブシャフトと、走行駆動源であるモータとの間に介装されている。
図１、２に示すように、減速機１は、ケーシング２、ディファレンシャル軸３、主軸４、カウンタ軸５を備えている。

ケーシング２は、内部に空間である収納室１０（第１の収納部）を有する箱状に形成され、後述するギヤを収納するとともに、潤滑油を貯留することが可能である。ケーシング２は、左右方向略中央部で縦方向に第１のケーシング２ａ及び第２のケーシング２ｂに分割して構成されている。第１のケーシング２ａはケーシング２の車両左方に配置される部位である。第２のケーシング２ｂはケーシング２の車両右方に配置される部位であり、ケーシング２の左右側壁６、７、即ち第１のケーシング２ａの左側壁６及び第２のケーシング２ｂの右側壁７には、ベアリング８ａ、８ｂ、８ｃを嵌入したボス部９ａ、９ｂ、９ｃが形成されている。ディファレンシャル軸３、主軸４及びカウンタ軸５の両端部は、ケーシングの２左右側壁６、７に嵌入されたベアリング８ａ、８ｂ、８ｃを介してケーシング２に回転可能に支持されている。ディファレンシャル軸３、主軸４及びカウンタ軸５は、互いに平行に水平方向に延びるように配置されている。

ディファレンシャル軸３、主軸４及びカウンタ軸５のうち、ディファレンシャル軸３は最も下方かつ前方に位置し、主軸４が最も上方かつ後方に配置されている。カウンタ軸５は、前後方向でディファレンシャル軸３と主軸４との間に配置され、主軸４よりもわずかに下方に配置されている。
ディファレンシャル軸３は、ケーシング２内で左右に分割されておりディファレンシャルギヤ１５を介して互いに接続されている。ディファレンシャル軸３の両端部は、図示しない車両の左右のドライブシャフトが固定され、当該ドライブシャフトを介して車両の左右の走行駆動輪と連結している。また、ディファレンシャル軸３には出力ギヤ２０（ギヤ）が固定されている。

主軸４の右端部には、図示しないモータの出力軸が固定される。主軸４には、ケーシング２内に入力ギヤ２１が固定（あるいは形成）されている。
カウンタ軸５には、入力ギヤ２１と噛み合う第１の中間ギヤ２２と、出力ギヤ２０と噛み合う第２の中間ギヤ２３とが軸線方向に並べて配置されている。なお、第２の中間ギヤ２３及び出力ギヤ２０は、第１のケーシング２ａ内に配置され、ケーシング２の分割位置の近くの左右位置に配置されている。第１の中間ギヤ２２及び入力ギヤ２１は、第１のケーシング２ａ内に配置され、第２の中間ギヤ２３及び出力ギヤ２０よりも左方側、即ち第１のケーシング２ａの内部側に配置されている。

モータの出力軸は、主軸４、入力ギヤ２１、第１の中間ギヤ２２、カウンタ軸５、第２の中間ギヤ２３、出力ギヤ２０、ディファレンシャル軸３を介して、ドライブシャフトと連結しており、モータの駆動によってドライブシャフトが駆動され、車両が走行駆動される。
減速機１においては、ディファレンシャル軸３の下方位置が、ケーシング内部の収納室１０の最も下方位置となる。第１のケーシング２ａの左側壁６には、ボルト等で封止された注油口２５が設けられており、当該注油口２５から滑油が供給されてケーシング２の内部に潤滑油が封入される。なお、注油口２５は、ディファレンシャル軸３と略同一の上下位置に配置されており、ディファレンシャル軸３よりわずかに下方位置まで潤滑油が貯留可能となっている。

車両前進走行時に、出力ギヤ２０はその下部が後方側に向かって回転する。したがって、車両前進走行時に出力ギヤ２０の回転によって、ケーシング２内の潤滑油は、出力ギヤ２０の後方かつ上方へ掻き上げられる。
図３、４に示すように、第１のケーシング２ａ及び第２のケーシング２ｂの内底部には、出力ギヤ２０の外周端部に近接して後方側に、出力ギヤ２０の接線方向に約数ｃｍ延びる下部ガイド３０が設けられている。下部ガイド３０は、先端、即ち上端の延長線が、主軸４とカウンタ軸５の間を向かって延びるように配置されている。

したがって、出力ギヤ２０によって掻き上げられた潤滑油の多くは、下部ガイド３０に沿って、主軸４とカウンタ軸５の間を通過して、ケーシング２内の上部に到達する。
ケーシング２の上部には、内部の圧力を一定にするためのブリーザ室３１が設けられている。ブリーザ室３１は、ケーシング２内の最も上部、即ち主軸４の上部に配置され、ケーシング２の内部と外部とを数ｍｍ程度の通気穴３２、３３を介して連通している。

第２のケーシング２ｂには、ブリーザ室３１の下方に左方に向かって突出した遮蔽壁部３５（遮断部）を備えている。遮蔽壁部３５は、ブリーザ室３１とケーシング２の内部とを連通する通気穴３３の下部に間隔を置いて配置されている。
遮蔽壁部３５は、下部ガイド３０の先端部と通気穴３３とを結ぶ直線を遮るように配置されている。これにより、出力ギヤ２０によって掻き上げられた潤滑油が、遮蔽壁部３５によって上方へ移動することが遮断され、通気穴３３からブリーザ室３１に侵入することを防止することができ、外部への潤滑油の漏れを防止することができる。

また、第２のケーシング２ｂの右側壁７には、主軸４の上方に近接して、潤滑油の一部をケーシング２の外部に導く、数ｍｍ～１ｃｍ程度の潤滑油外部供給孔４０（開口部）が設けられている。
第２のケーシング２ｂにおける主軸４の位置の外側には、主軸４を支持するベアリング８ａ（摺動部）の外面をカバーあるいはモータのケーシングの一部等によって覆い、その内部に潤滑油を貯留する外部貯留室４１（第２の収納部）を備えている。

図５、６に示すように、第２のケーシング２ｂには、ケーシング２内部で飛散する潤滑油を上面で受けて、潤滑油外部供給孔４０に導く潤滑油ガイド４５（ガイド）が備えられている。
潤滑油ガイド４５は、ケーシング２内部で飛散する潤滑油を受ける受け板部４６（受け部）と、受け板部４６で受けた潤滑油を潤滑油外部供給孔４０に導く樋部４７を備えている。

受け板部４６は、潤滑油外部供給孔４０の後方側上部に位置し、第２のケーシング２ｂから第１のケーシング２ａ側に数ｃｍ突出した略三角形状の板部材であり、潤滑油外部供給孔４０側（前方側）に向かって僅かに下方に傾斜している。
樋部４７は、受け板部４６の前方側の端部からわずかに下方に傾斜しつつ、潤滑油外部供給孔４０に向かって延びている樋状の部材である。

樋部４７の先端(下端)は、潤滑油外部供給孔４０に挿入されて第２のケーシング２ｂに支持され、受け板部４６はボルト等によって第２のケーシング２ｂの内壁に締結されている。
更に、受け板部４６の上面の端部には、樋部４７に向かって延びるビード部４８が一対形成されている。ビード部４８は、受け板部４６の上面が凹み、下方に突出するように形成されている。このビード部４８に落下した潤滑油は樋部４７に導かれる。また、ビード部４８によって受け板部４６の上面に落下した潤滑油が受け板部４６の外方にこぼれ落ちることを抑制する。これにより、受け板部４６の上面に落下した潤滑油が効率よく潤滑油外部供給孔４０に導かれる。潤滑油外部供給孔４０から外部貯留室４１に供給された潤滑油は、主軸４を支持するベアリング８ｂの外面側から潤滑する。

なお、図７に示すように、潤滑油ガイド４５の樋部４７の先端部を潤滑油外部供給孔４０からわずかに外部に突出し、樋部４７の先端部の下端５０を鋭角に形成するとよい。これにより、樋部４７の先端部から潤滑油が落下する位置が安定する。そして、この樋部４７の下端を少なくとも主軸４に接続されるモータの出力軸５１（駆動軸、回転体）の上方に位置する。なお、樋部４７の下端を主軸４の軸心の上方に位置するとよい。

このように、樋部４７の先端を鋭角にし、その位置をモータの出力軸５１の上方に配置したので、樋部４７から流れ落ちる潤滑油がモータの出力軸５１に掛かる。したがって、モータの出力軸５１を潤滑するとともに、出力軸５１の回転によって外部貯留室４１内で潤滑油が飛散して、ベアリング８ａを潤滑することができる。
以上のように、本実施形態の減速機１では、ケーシング２の内部に潤滑油を貯留しており、ケーシング２の下方に位置する出力ギヤ２０の回転によって潤滑油を掻き上げ、ケーシング２内部のベアリング８ａ、８ｂ等の摺動部に供給して潤滑する。

出力ギヤ２０の回転によって掻き上げられた潤滑油は、下部ガイド３０に沿ってケーシング２内の上部に到達することで、ケーシング２の内壁面等を上部から下方へ伝って、ケーシング２内の各摺動箇所に潤滑油が導かれる。
ケーシング２の上部にはブリーザ室３１が設けられているが、出力ギヤ２０によって掻き上げられた潤滑油は、遮蔽壁部３５によって遮られ、ブリーザ室３１に侵入することが阻止される。これにより、ブリーザ室３１を介して外部へ潤滑油が漏れることを防止することができる。

一方、ケーシング２の上部には、潤滑油ガイド４５が設けられているので、出力ギヤ２０によって掻き上げられた潤滑油の一部が、潤滑油ガイド４５によって受けられ、潤滑油外部供給孔４０からケーシング２の外側に隣接して設けられた外部貯留室４１に誘導される。これにより、外部貯留室４１に配置された回転体の摺動部に潤滑油を供給して潤滑させることができる。詳しくは、外部貯留室４１に位置するモータの出力軸５１や減速機１の主軸４を支持するベアリング８ａを外部貯留室４１側から潤滑油を供給して潤滑させたり、外部貯留室４１に臨むモータの出力軸５１の摺動部に潤滑油を供給して潤滑させたりすることができる。また、潤滑油ガイド４５が遮蔽壁部３５の下方に配置されるので、遮蔽壁部３５によって遮られた潤滑油を潤滑油ガイド４５によって受け、潤滑油を効率よく外部貯留室４１に供給することができる。

このように、本実施形態では、ケーシング２内で掻き揚げられる潤滑油を必要部位に潤滑油を効率よく供給して潤滑させることができるとともに、供給不要な部位への侵入を阻止することが可能となる。
なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものではない。例えば、遮蔽壁部３５や潤滑油ガイド４５の詳細な形状を適宜変更してもよい。本発明は、各種車両の減速機等のギヤケースに広く適用することができる。

１ 減速機
２ ケーシング
４ 主軸（回転体）
８ａ ベアリング（摺動部）
１０ 収納室（第１の収納室）
２０ 出力ギヤ（ギヤ）
３１ ブリーザ室
３５ 遮蔽壁部（遮断部）
４０ 潤滑油外部供給孔（開口部）
４１ 外部貯留室（第２の収納部）
４５ 潤滑油ガイド（ガイド）
４６ 受け板部（受け部）
４７ 樋部
４８ ビード部
５１ 出力軸（駆動軸、回転体）

Claims (6)

1. ギヤが配置された第１の収納部から回転体が摺動する摺動部が配置された第２の収納部へ潤滑油を供給するギヤケース構造であって、
   前記ギヤの軸心より上方に配置されて、前記ギヤによって掻き上げられた潤滑油の移動を遮断する遮断部と、
   前記第１の収納部と前記第２の収納部との境界に形成された開口部と、
   前記遮断部より下方に配置され、前記ギヤにより掻き上げられた潤滑油を前記第１の収納部から前記開口部を介して前記第２の収納部に配置された前記摺動部へ供給するガイドと、を備えるギヤケース構造。
2. 前記第１の収納部の圧力を外部に開放するブリーザ室を有し、
   前記ブリーザ室は、前記遮断部の上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のギヤケース構造。
3. 前記ガイドは、掻き上げられた潤滑油を受ける板状の受け部と、前記受け部から前記開口部に潤滑油を導く樋部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のギヤケース構造。
4. 前記受け部に、下方に凹んだビード部を備えたことを特徴とする請求項３に記載のギヤケース構造。
5. 前記ビード部は、前記樋部に向かって下方に傾斜して延びることを特徴とする請求項４に記載のギヤケース構造。
6. 前記樋部の先端部は、下端が鋭角に形成され、
   前記樋部の前記下端が、前記開口部から外部に突出して、前記ギヤケース構造に接続される駆動軸の上方に位置することを特徴とする請求項５に記載のギヤケース構造。

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