(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に保持された回転軸の内部に設けられ、オイルが導入されるオイル流路と、
前記回転軸の軸端面から前記オイル流路の内周面に沿って設けられ、オイル供給源からのオイルを前記オイル流路に案内する案内部材と、を備え、前記オイル流路に導入されたオイルを供給先へ供給するオイル供給装置において、
前記軸端面と前記案内部材とのなす隙間に浸入したオイルに流速差をつけ圧力勾配を発生させる圧力勾配発生部を備え、
前記案内部材は、前記軸端面とのなす前記隙間を小さくする方向に変形可能であり、
前記圧力勾配発生部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間において、前記軸端面上または前記案内部材の前記軸端面との対向面上のいずれか一方に、前記回転軸の軸心から同心円状の位置に設けられた凹部である
ことを特徴とするオイル供給装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間が前記回転軸の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、前記軸端面上に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のオイル供給装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間が前記回転軸の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、前記案内部材の前記軸端面との前記対向面上に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のオイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転軸内のオイル流路にオイルを導入し、回転軸の遠心力を利用して潤滑や冷却に用いるオイル供給装置が知られている。このようなオイル供給装置では、例えば特許文献１に記載されるように、オイル供給源からのオイルが回転軸の軸端面に開口するオイル流路に導入されるのを促進するため、回転軸の軸端面からオイル流路の内周面にわたる案内部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０８６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような従来のオイル供給装置では、案内部材は、接触等により回転軸の回転を干渉しないように、外力等による変形を抑えるべく強固に設計され、軸端面やオイル流路の内周面とは常に一定の隙間を保持される。このため、案内部材と軸端面やオイル流路の内周面とのなす隙間にオイルが浸入してオイル漏れが発生し、効率的にオイルを供給できない虞がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、オイル漏れを抑制して、効率的にオイルを供給することができるオイル供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転可能に保持された回転軸の内部に設けられ、オイルが導入されるオイル流路と、前記回転軸の軸端面から前記オイル流路の内周面に沿って設けられ、オイル供給源からのオイルを前記オイル流路に案内する案内部材と、を備え、前記オイル流路に導入されたオイルを供給先へ供給するオイル供給装置において、前記軸端面と前記案内部材とのなす隙間に浸入したオイルに流速差をつけ圧力勾配を発生させる圧力勾配発生部を備え、前記案内部材は、前記軸端面とのなす前記隙間を小さくする方向に変形可能であり、前記圧力勾配発生部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間において、前記軸端面上または前記案内部材の前記軸端面との対向面上のいずれか一方に、前記回転軸の軸心から同心円状の位置に設けられた凹部であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記のオイル供給装置において、前記凹部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間が前記回転軸の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、前記軸端面上に設けられることが好ましい。
【０００９】
同様に、上記のオイル供給装置において、前記凹部は、前記軸端面と前記案内部材とのなす前記隙間が前記回転軸の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、前記案内部材の前記軸端面との前記対向面上に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るオイル供給装置は、圧力勾配発生部により、軸端面と案内部材とのなす隙間に浸入したオイルに流速差がつけられ圧力勾配を発生させるため、この圧力勾配によって、案内部材に軸端面に近づく力が付加される。また、案内部材が、軸端面とのなす隙間を小さくする方向に変形可能であるため、圧力勾配発生部により付加された力によって、案内部材が変形して、軸端面と案内部材とのなす隙間が狭くなる。このような構成により、本発明に係るオイル供給装置は、案内部材とオイル流路の内周面や回転軸の軸端面とのなす隙間にオイルが浸入するのを抑制することが可能となり、この結果、オイル流路を本来の方向へ流れるオイルの量を増やし、効率的にオイルを供給することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るオイル供給装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のオイル流路及び案内部材を拡大視した図である。
【図３】図３は、案内部材と軸端面とのなす隙間が狭まったときの状態を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るオイル供給装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るオイル供給装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１のオイル流路及び案内部材を拡大視した図であり、図３は、案内部材と軸端面とのなす隙間が狭まったときの状態を示す模式図である。
【００１４】
図１に示すように、オイル供給装置１は、オイルが導入されるオイル流路２を備える。このオイル流路２は、ベアリング７により回転可能に保持された回転軸３の軸心Ｏ方向に沿って回転軸３の内部に設けられ、回転軸３の一方の軸端面３ａに開口される開口部２ａを介して、図示しないオイル供給源からのオイルが導入される。オイル供給装置１は、図１の矢印Ａで示す方向に連結される供給先の各種装置にオイル流路２に導入されたオイルを供給することができ、例えば、自動車などの車両に適用される場合、動力伝達装置の潤滑やモータの冷却に利用される。
【００１５】
オイル供給装置１は、オイル供給源からのオイルをオイル流路２に案内する案内部材４を備えている。案内部材４は、筐体８などに連結固定され、回転軸３の軸端面３ａから、軸端面３ａに開口するオイル流路２の開口部２ａを介して内周面２ｂに沿って設けられ、オイル流路２の内周面２ｂに対向するよう内周面２ｂの内側に配置される周面対向部４ａと、回転軸３の軸端面３ａに対向するよう配置される端面対向部４ｂとを備えて構成される。
【００１６】
特に本実施形態では、図１，２に示すように、軸端面３ａと案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂにおいて、軸端面３ａ上の、回転軸３の軸心Ｏから同心円状の位置に凹部（圧力勾配発生部）５が設けられており、軸端面３ａと案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂに浸入したオイルに、オイルの進行方向に対して直角な方向に流速差をつけ圧力勾配を発生させることができるよう構成されている。
【００１７】
凹部５は、軸端面３ａと案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂが回転軸３の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、軸端面３ａ上に設けられることが好ましい。言い換えると、凹部５は、軸心Ｏ方向の断面の形状が翼型であり、径方向外側が翼の前縁、径方向内側が翼の後縁、凹部５の断面のなすカーブが翼上面のキャンバー形状と対応するように形成されている。また、凹部５は、回転軸３の軸線方向視において、軸心Ｏを中心とするドーナツ状に軸端面３ａに形成される。
【００１８】
案内部材４は、軸端面３ａと端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂを小さくする方向に変形可能であるよう構成され、例えば樹脂材料など弾性の大きい材料により形成されることが好ましい。
【００１９】
次に、本実施形態に係るオイル供給装置１の動作について説明する。
【００２０】
まず、オイル流路２に図１の矢印Ａで示す方向にオイルが導入されている状態で回転軸３が回転すると、回転に伴い発生する遠心力により、オイル流路２内を流れるオイルの一部が内周面２ｂ方向に移動する。このとき、移動したオイルがオイル流路２の内周面２ｂにはりついた状態となり、図２の矢印Ｂで示すように、オイル流路２の内周面２ｂと、案内部材４の周面対向部４ａとのなす隙間６ａにオイルが浸入するようになる。
【００２１】
オイル流路２の内周面２ｂと案内部材４の周面対向部４ａとのなす隙間６ａに浸入したオイルは、そのまま隙間６ａを軸心方向に進み回転軸３の軸端面３ａに到達すると、回転軸３の軸端面３ａと、案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂにさらに浸入し、図２の矢印Ｃで示すように、回転軸３の回転による遠心力によって、隙間６ｂを径方向外側に向けて移動する。
【００２２】
そして、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂを径方向外側に移動するオイルが、軸端面３ａ上に凹部５が設けられた径方向の位置に到達すると、隙間６ｂの幅が軸端面３ａ方向に広がるため、軸端面３ａ側のオイルの流速が案内部材４の端面対向部４ｂ側と比べて低下し、オイルの進行方向（軸端面３ａの径方向外側）と直角の方向に流速差が発生する。すなわち、案内部材４の端面対向部４ｂにおける軸端面３ａとの対向面４ｃにおいてオイルの流速が最大となり（図２の矢印Ｄ）、軸端面３ａ側に近づくにつれて流速が低下してゆき（図２の矢印Ｅ）、軸端面３ａにおいて流速が最小となる（図２の矢印Ｆ）。
【００２３】
このような流速差が流れ方向に対して直角に発生すると、軸端面３ａと案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂにおいて、端面対向部４ｂ側から軸端面３ａ側に向けて圧力勾配が発生し、この圧力勾配によって、案内部材４の端面対向部４ｂの対向面４ｃに軸端面３ａの方向へ引っ張られる力（揚力）Ｇが付加される。
【００２４】
この結果、案内部材４の端面対向部４ｂの対向面４ｃが軸端面３ａに近づくよう、案内部材４が変形し、図３に示すように、案内部材４の端面対向部４ｂと軸端面３ａとのなす隙間６ｂが小さくなる。
【００２５】
次に、本実施形態に係るオイル供給装置１の効果について説明する。
【００２６】
本実施形態に係るオイル供給装置１では、凹部５が、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂに浸入し軸端面３ａの径方向外側へ流れるオイルに流速差をつけ圧力勾配を発生させるため、この圧力勾配によって、案内部材４に軸端面３ａに近づく力が付加される。案内部材４は、軸端面３ａとのなす隙間６ｂを小さくする方向に変形可能であるため、凹部５により付加された力によって、案内部材４が変形して軸端面３ａに引き寄せられ、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂが狭くなる。このような構成により、特に回転軸３が回転しているときに、案内部材４とオイル流路２の内周面２ｂや回転軸３の軸端面３ａとのなす隙間６ａ，６ｂにオイルが浸入するのを抑制することが可能となり、この結果、オイル漏れを抑制して、オイル流路２を本来の方向Ａへ流れるオイルの量を増やし、効率的にオイルを供給することが可能となる。
【００２７】
また、オイル供給装置１では、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂにおいて、凹部５が軸端面３ａ上に設けられているため、オイルの進行方向と直交するように一方のみに隙間６ｂの幅を広げ、幅を広げたほうのオイルの流速を遅くして流速差をつけ、圧力勾配が発生させることができる。さらに、凹部５が、回転軸３の軸心から同心円状の位置に設けられるため、圧力勾配により案内部材４が軸端面３ａ側に近づく力を軸心まわりに均一に発生させることができ、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂが狭くなる量を軸心まわりに均一とすることができる。この結果、案内部材４とオイル流路２の内周面２ｂや回転軸３の軸端面３ａとのなす隙間６ａ，６ｂにオイルが浸入するのをより一層抑制することが可能となる。
【００２８】
また、オイル供給装置１では、凹部５が、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂが回転軸３の径方向の内側で狭く、外側で大きくなるよう、軸端面３ａ上に設けられる。この構成により、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂが一旦狭くした後に幅を広げるので、流速差を大きくすることが可能となる。これにより、圧力勾配をより大きくして、案内部材４が軸端面３ａ側に近づく力をより一層大きくすることが可能となり、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂをより一層小さく狭めることができる。
【００２９】
次に、図４を参照して、本実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、凹部５は軸端面３ａ上に設けられていたが、この代わりに、図４に示すように、凹部５′を案内部材４の軸端面３ａとの対向面４ｃ上に、回転軸３の軸心Ｏから同心円状の位置に設けてもよい。
【００３０】
この場合、隙間６ｂの幅が案内部材４の対向面４ｃの方向に広がるため、案内部材４の端面対向部４ｂ側のオイルの流速が軸端面３ａと比べて低下し、オイルの進行方向と直角の方向に流速差が発生する。すなわち、図４に示すように、案内部材４の端面対向部４ｂにおける軸端面３ａとの対向面４ｃにおいてオイルの流速が最小となり（図４の矢印Ｄ′）、軸端面３ａ側に近づくにつれて流速が増加してゆき（図４の矢印Ｅ′）、軸端面３ａにおいて流速が最大となる（図４の矢印Ｆ′）。
【００３１】
このような流速差が流れ方向に対して直角に発生すると、軸端面３ａと案内部材４の端面対向部４ｂとのなす隙間６ｂにおいて、軸端面３ａ側から端面対向部４ｂ側に向けて圧力勾配が発生する。ここで、図１に示すように、ベアリング７や筐体８によって、回転軸３は軸心Ｏ方向に移動しないように保持されているため、軸端面３ａも軸心方向には移動不能に保持されている。したがって、圧力勾配の発生と、この圧力勾配に係る一方の軸端面３ａが固定されている状態を原因として、案内部材４の端面対向部４ｂの対向面４ｃに軸端面３ａの方向へ引っ張られる力（揚力）Ｇ′が付加される。
【００３２】
この結果、上記実施形態と同様に、案内部材４の端面対向部４ｂの対向面４ｃが軸端面３ａに近づくよう、案内部材４が変形し、案内部材４の端面対向部４ｂと軸端面３ａとのなす隙間６ｂが小さくなる。したがって、本実施形態の変形例でも、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、凹部５，５′の断面形状は、軸端面３ａと案内部材４とのなす隙間６ｂを流れるオイルに進行方向と直交するよう流速差をつけることができればよく、例えば、径方向内側が翼の前縁、径方向外側が翼の後縁となる上記実施形態とは逆向きの翼型としてもよいし、多角形状や半円状としてもよい。また、凹部５，５′は、回転軸３の軸心から同心円状の位置の一部分のみに点在するよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…オイル供給装置、２…オイル流路、２ｂ…オイル流路の内周面、３…回転軸、３ａ…回転軸の軸端面、４…案内部材、４ａ…周面対向部、４ｂ…端面対向部、４ｃ…軸端面との対向面、５，５′…凹部（圧力勾配発生部）、６ａ…内周面と案内部材とのなす隙間、６ｂ…軸端面と案内部材とのなす隙間。
【図１】
0005630329.tif 000002
【図２】
0005630329.tif 000003
【図３】
0005630329.tif 000004
【図４】
0005630329.tif 000005