(57)【要約】【課題】少ない潤滑油量で良好に噛合部の潤滑が行なえ高効率で運転が行える、回転駆動力を直交方向に変換する歯車装置を提供する。【解決手段】ハウジング１５に回転可能に支承され互いに噛合する一対の傘歯車１４と、ハウジング１５に設けられ、潤滑油が貯留されるオイルタンク２１と、一対の傘歯車１４のうち、回転軸線が水平方向に配置され歯部の下端がオイルタンクの潤滑油に浸漬された傘歯車２５の背部から歯部２５ｂ１に向かって設けられた少なくとも一つの送油通路３１と、送油通路３１が設けられた傘歯車２５の背部に、送油通路３１が開口する部分より、傘歯車２５の外周側に底面３２ａが形成され、傘歯車２５の歯部２５ｂ１の回転により掻き上げられた潤滑油を捕集し遠心力Ｆによって保持する油貯留部３２と、を備えた。【選択図】図２
2014234924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に支承され互いに噛合する一対の傘歯車と、
前記ハウジングに設けられ、潤滑油が貯留されるオイルタンクと、
前記一対の傘歯車のうち、回転軸線が水平方向に配置され歯部の下端が前記オイルタンクの前記潤滑油に浸漬された傘歯車の背部から前記歯部に向かって設けられた少なくとも一つの送油通路と、
前記送油通路が設けられた傘歯車の前記背部に、前記送油通路が開口する部分より前記傘歯車の外周側に底面が形成され、前記傘歯車の歯部の回転により掻き上げられた前記潤滑油を捕集し遠心力によって保持する油貯留部と、
を備えた歯車装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記掻き上げられた潤滑油を捕集する潤滑油捕集タンクと、
当該潤滑油捕集タンクに捕集された前記潤滑油を、前記油貯留部に供給する連絡油路と、
を有する歯車装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記油貯留部の前記底面の少なくとも前記開口と円周方向で対向する部分は、前記送油通路の前記傘歯車の外周側内面と連続する面に形成されている歯車装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記一対の傘歯車は、それぞれの前記回転軸線がお互いに交差しないハイポイドギヤである歯車装置。
【請求項５】
回転駆動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と回転連結される中間出力軸と、
前記入力軸と回転連結され、車両の前輪に前記回転駆動力の一部を出力するフロント出力軸と、
前記各出力軸と直交して配設され、前記中間出力軸と回転連結されて、車両の後輪に前記回転駆動力の残部を出力可能なリヤ出力軸と、
前記中間出力軸と前記リヤ出力軸との間を回転連結する前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歯車装置と、
を備えたトランスファ。
【請求項６】
請求項５において、
前記入力軸と前記中間出力軸との間を断接し前記入力軸と前記フロント出力軸のみとの間で動力伝達系統が形成される２輪駆動状態と、前記入力軸と前記フロント出力軸およびリヤ出力軸との間で動力伝達系統が形成される４輪駆動状態とを選択的に切り替える２駆・４駆切替機構を備えたトランスファ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝達される回転駆動力の回転軸線方向を直交方向に変換する歯車装置および歯車装置を適用した車両用トランスファに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝達される回転駆動力の回転軸線方向を直交方向に変換する歯車装置のギヤ対として、リングギヤおよびドライブピニオンからなる直交する各歯車の回転軸線が交差しないよう配置された傘歯車の一種であるハイポイドギヤが知られている。ハイポイドギヤは、例えば、特許文献１に示されるように車両用の差動機構（ディファレンシャル）に適用されている。特許文献１に示される差動機構において、リングギヤは、重力方向下方の一部が、オイルタンクに貯留された潤滑油に浸漬されている。そして、リングギヤの回転により、浸漬されていた潤滑油が上方に掻き上げられ、リングギヤとドライブピニオンとが噛合する噛合部に成り行きで供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６１５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示すような方法で、リングギヤおよびドライブピニオンの噛合部を適切に潤滑しようとすると、大量に潤滑油を掻き上げる必要がある。そのため、オイルタンク内の潤滑油量を多くし、リングギヤが潤滑油に深く浸漬される必要がある。これにより、潤滑油自体にコストがかかる。また、成り行きで噛合部に潤滑油を供給するため、潤滑油量が減少したときには噛合部の潤滑が良好に行なえない虞がある。さらに、リングギヤは、潤滑油に深く浸漬されているので、リングギヤが回転しオイルタンク内の潤滑油を撹拌する際、撹拌損失が生じ、効率が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、少ない潤滑油量で良好に噛合部の潤滑が行なえ高効率で運転が実施できる、回転駆動力を直交方向に変換する歯車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】
上記課題を解決するため、請求項１に係る歯車装置は、ハウジングに回転可能に支承され互いに噛合する一対の傘歯車と、前記ハウジングに設けられ、潤滑油が貯留されるオイルタンクと、前記一対の傘歯車のうち、回転軸線が水平方向に配置され歯部の下端が前記オイルタンクの前記潤滑油に浸漬された傘歯車の背部から前記歯部に向かって設けられた少なくとも一つの送油通路と、前記送油通路が設けられた傘歯車の前記背部に、前記送油通路が開口する部分より前記傘歯車の外周側に底面が形成され、前記傘歯車の歯部の回転により掻き上げられた前記潤滑油を捕集し遠心力によって保持する油貯留部と、を備えた。
【０００７】
請求項２に係る歯車装置は、請求項１において、前記掻き上げられた潤滑油を捕集する潤滑油捕集タンクと、当該潤滑油捕集タンクに捕集された前記潤滑油を、前記油貯留部に供給する連絡油路と、を有する。
【０００８】
請求項３に係る歯車装置は、請求項１または２において、前記油貯留部の前記底面の少なくとも前記開口と円周方向で対向する部分は、前記送油通路の前記傘歯車の外周側内面と連続する面に形成されている。
【０００９】
請求項４に係る歯車装置は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記一対の傘歯車は、ぞれぞれの前記回転軸線がお互いに交差しないハイポイドギヤである。
【００１０】
請求項５に係るトランスファは、回転駆動力が入力される入力軸と、前記入力軸と回転連結される中間出力軸と、前記入力軸と回転連結され、車両の前輪に前記回転駆動力の一部を出力するフロント出力軸と、前記各出力軸と直交して配設され、前記中間出力軸と回転連結されて、車両の後輪に前記回転駆動力の残部を出力可能なリヤ出力軸と、前記中間出力軸と前記リヤ出力軸との間を回転連結する前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歯車装置と、を備えた。
【００１１】
請求項６に係るトランスファは、請求項５において、前記入力軸と前記中間出力軸との間を断接し前記入力軸と前記フロント出力軸のみとの間で動力伝達系統が形成される２輪駆動状態と、前記入力軸と前記フロント出力軸およびリヤ出力軸との間で動力伝達系統が形成される４輪駆動状態とを選択的に切り替える２駆・４駆切替機構を備えた。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、油貯留部に、傘歯車の歯部の回転により掻き上げられた潤滑油が捕集され遠心力によって保持される。そして、油貯留部に保持された潤滑油は遠心力によって送油通路内を押し出され、歯部、つまり噛合部に供給される。このように、少量の潤滑油を油貯留部に供給することで、噛合部の潤滑が効率よく行なわれる。このため、従来の方法のように、掻き上げたオイルタンク内の潤滑油を成り行きに任せて歯部に直接、かつ大量に供給する必要がない。よって、オイルタンクに貯留する潤滑油を大量に準備する必要がなく、使用量を低減でき低コスト化が図れる。また、傘歯車が潤滑油に浸漬する量も低減できるので、傘歯車の回転によってオイルタンク内の潤滑油が撹拌される際に発生する撹拌損失も減少させることができ効率的である。さらに、構造上、歯部の接触面間において滑り量が多いため、発熱や摩耗が発生し易いとされる傘歯車の噛合部を少量の潤滑油で好適に潤滑できるので、一対の傘歯車における回転駆動力の伝達効率が向上する。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、潤滑油捕集タンクが、オイルタンク内で潤滑油に浸漬された傘歯車の回転によって上方に掻き上げられた潤滑油を広範囲で捕集し油貯留部に供給するので、油貯留部への供給量は、傘歯車の背部に油貯留部のみが設けられた場合と比べて向上する。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、遠心力によって油貯留部に保持された潤滑油は、送油通路の傘歯車の外周側内面と連続する面から送油通路内に、遠心力による付勢力を受けてスムーズに流れ込むことができ、歯部まで十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、ハイポイドギヤは、噛合部の歯面の形状が複雑であり、噛合しながら相対回転する際には、歯面同士の滑りが大きく、潤滑がより必要である。したがって、本発明をハイポイドギヤに適用することにより、潤滑油量の低減、潤滑性の向上および高効率な回転駆動力の伝達に対する効果は大きなものとなる。
【００１６】
請求項５に係る発明によれば、エンジンから入力される回転駆動力を直交方向に変換して後輪に伝達するため、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歯車装置がトランスファに適用される。このとき、トランスファでは、エンジンの大きな回転駆動力を伝達する必要があるが、適用された歯車装置によって噛合部では良好な潤滑性が得られ、効果的に伝達効率の向上が期待できる。また、このとき、潤滑油量は大量でなくてもよい。これにより、従来のトランスファにおいては、大量に必要とされたオイルタンク内に貯留される潤滑油を効果的に低減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明によれば、２駆・４駆切替機構を有するトランスファに請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歯車装置を適用した。これによっても、車両の走行状態を４輪駆動に切替えたときに、請求項５と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る歯車装置が適用されたトランスファ３を搭載した車両における駆動状態制御装置の動力伝達系統を模式的に示した説明図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図２におけるIII−III断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面図であり、（ａ）〜（ｅ）は送油通路の変形例をそれぞれ示した図である。
【図５】油貯留部の変形例を示した図である。
【図６】本発明に係る歯車装置が適用された別の実施形態のトランスファ１０３を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る歯車装置および当該歯車装置を適用した車両のトランスファについて図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の歯車装置１が適用されたトランスファ３を含む駆動状態制御装置が搭載された車両の動力伝達系統の一例を示す。この駆動状態制御装置は、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆと、トランスファ３と、後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒと、電子制御装置ＥＣＵ（図略）と、を備える。
【００２０】
図１に示すように、車両は、左右前輪の前方において、出力軸が前左右輪の車軸Ａｆｌ、Ａｆｒと平行になるよう搭載されたエンジンＥ／Ｇを有している。エンジンＥ／Ｇの出力軸（図略）には、自動変速機Ｔ／Ｍの入力軸（図略）が接続されている。そして、自動変速機Ｔ／Ｍのアウトプットシャフト１１に軸承された平歯車に前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆ（差動機構）のリングギヤＲｇｆが噛合し回転連結されている。前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆの左右の出力軸は、左前輪の車軸Ａｆｌおよび右前輪の車軸Ａｆｒにそれぞれ連結されている。このとき、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆは、自動変速機Ｔ／Ｍのカバー内に収納されている。
【００２１】
なお、自動変速機Ｔ／Ｍは、どのような形式のものでもよいが、本実施形態では、トルクコンバータを有したＡＴ（オートマチック  トランスミッション）である。ただし、これに限らず、マニュアルトランスミッションをベースとし変速機構を自動化したＡＭＴ（オートメ−デッド  マニュアル  トランスミッション）、その他の自動変速機またはマニュアルトランスミッションでもよい。
【００２２】
前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆは、周知の構成の１つを有していて、自動変速機Ｔ／Ｍのアウトプットシャフト１１のトルクを右前輪の車軸Ａｆｒおよび左前輪の車軸Ａｆｌを介して左右前輪に分配する。また、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆと、車軸Ａｆｒおよび車軸Ａｆｌと、は後に詳述するトランスファ３のフロント出力軸１８、１９を介して連結されている。
【００２３】
前輪側ディファレンシャルＤ／ＦｆのリングギヤＲｇｆは、右前輪の車軸Ａｆｒに連結されるフロント出力軸１８の外周に配設された出力軸１２に連結され、出力軸１２と一体回転する。出力軸１２は、後述するトランスファ３が備える多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１のケース４４に接続されたトランスファ３のＴ／Ｆ入力軸１６（本発明のトランスファの入力軸に相当する）に回転連結されている。Ｔ／Ｆ入力軸１６はベアリング（図略）を介してフロント出力軸１８に相対回転可能に軸支されている。そして、Ｔ／Ｆ入力軸１６と接続される出力軸１２は、トランスファ３を介して、後輪に回転駆動力を伝達するプロペラシャフトＳｐと断接可能に回転連結されている。
【００２４】
次に、トランスファ３について説明する。トランスファ３は、ハウジング１５と、Ｔ／Ｆ入力軸１６と、中間出力軸１７と、フロント出力軸１８、１９と、リヤ出力軸２６ａと、２駆・４駆切替機構２０と、歯車装置１と、電子制御装置ＥＣＵ（図略）と、を備える。なお、電子制御装置ＥＣＵは、車両全体を制御するＥＣＵでもある。
【００２５】
Ｔ／Ｆ入力軸１６は、ハウジング１５に回転可能に軸承され、前述したように前輪側ディファレンシャルＤ／ＦｆのリングギヤＲｇｆの出力軸１２に連結されて回転駆動力が入力される。本発明に係る中間出力軸１７は、歯車装置１が有する入力軸２５ａに回転連結されている。入力軸２５ａは、ハウジング１５に回転可能に軸承されている。Ｔ／Ｆ入力軸１６と中間出力軸１７との間には、２駆・４駆切替機構２０を構成する多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１が介在されている。なお、本実施形態においては、２駆・４駆切替機構２０は、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１および多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２を有している。多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１は、図略の電子制御装置ＥＣＵによって図略のアクチュエータが制御される。これにより、エンジンＥ／Ｇから入力された回転駆動力を歯車装置１に分配しない切断状態と、エンジンＥ／Ｇから入力されたトルクを歯車装置１に分配する係合状態と、を切り換え可能に構成されている。
【００２６】
多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１は、複数枚の摩擦部材４２，摩擦部材４３，前述のケース４４および前述の中間出力軸１７を有している。中間出力軸１７は、車軸Ａｆｒ上に、遊転可能に支持されている。また、前述したように、中間出力軸１７は、歯車装置１が有する入力軸２５ａに回転連結されている。摩擦部材４２は、円環状で外周部が円筒形状を呈した、ケース４４の円筒部内周面にスプライン係合されている。摩擦部材４３は、円板状を呈し、円板中心部が多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１の中間出力軸１７外周にスプライン係合されている。ケース４４の車軸Ａｆｒ側の側面では側面中心部がＴ／Ｆ入力軸１６にスプライン係合され、ケース４４がＴ／Ｆ入力軸１６に対して軸線方向に移動可能となっている。
【００２７】
また、摩擦部材４２および摩擦部材４３は、Ｔ／Ｆ入力軸１６の軸線方向に交互に配置されている。そして、電子制御装置ＥＣＵによって、図略のアクチュエータを作動させ、ケース４４を前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆ方向に移動させると、摩擦部材４２が摩擦部材４３と摩擦係合し、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１のＴ／Ｆ入力軸１６と中間出力軸１７とが回転連結される。これにより、中間出力軸１７に連結される歯車装置１の入力軸２５ａが回転され、入力軸２５ａと直交する歯車装置１の出力軸であり、トランスファ３の出力軸であるリヤ出力軸２６ａが回転される。即ち、自動変速機Ｔ／Ｍのアウトプットシャフト１１と、リヤ出力軸２６ａに接続されるプロペラシャフトＳｐとが回転連結される。
【００２８】
なお、具体的には、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１は、図略のアクチュエータの作動量によって摩擦部材４２および摩擦部材４３の摩擦係合量を調整し、歯車装置１に分配され得る最大トルク（以下、「多板クラッチ伝達トルク」と呼ぶ）を調整可能としている。多板クラッチ伝達トルクが「０」のときが「切断状態」に対応し、多板クラッチ伝達トルクが「０」よりも大きいときが「係合状態」に対応する。そして、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１が完全に係合し、多板クラッチ伝達トルクが最大となる状態を接続状態と称する。
【００２９】
プロペラシャフトＳｐに連結される後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒ（差動機構）は、周知の構成の１つを有していて、プロペラシャフトＡｐのトルクを右後輪の車軸Ａｒｒおよび左後輪の車軸Ａｒｌを介して左右後輪に分配するようになっている。プロペラシャフトＳｐは、後輪側ディファレンシャルＤ／ＦｒのリングギヤＲｇｒに噛合して回転連結され、後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒの２つの出力軸が右後輪の車軸Ａｒｒおよび左後輪の車軸Ａｒｌにそれぞれ連結されている。
【００３０】
右後輪の車軸Ａｒｒには、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１とともに２駆・４駆切替機構２０を構成する多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２が介装されている。多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２は、周知の構成の１つを有している。多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２は、図略の電子制御装置ＥＣＵによって図略のアクチュエータが制御される。これにより、プロペラシャフトＡｐのトルクを右後輪（車軸Ａｒｒ）に分配しない切断状態と、プロペラシャフトＡｐのトルクを右後輪（車軸Ａｒｒ）に分配する係合状態と、を切り換え可能に構成されている。
【００３１】
図１に示すように、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２は、複数枚の摩擦部材２２および摩擦部材２３を有している。摩擦部材２２は、円環状を呈し外周部が円筒形状のケース２４の円筒部内周面にスプライン係合されている。ケース２４の車軸Ａｒｒ側の側面では側面中心部が車軸Ａｒｒにスプライン係合され車軸Ａｒｒに対して軸線方向に移動可能となっている。
【００３２】
摩擦部材２３は、円板状を呈し、円板中心部が後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒの出力軸にスプライン係合されている。そして、摩擦部材２２および摩擦部材２３は車軸Ａｒｒの軸線方向に交互に配置されている。電子制御装置ＥＣＵによって、図略のアクチュエータを作動させ、ケース２４を後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒ方向に移動させると、摩擦部材２２が摩擦部材２３と摩擦係合し後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒの出力軸と車軸Ａｒｒとが回転連結される。
【００３３】
具体的には、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２は、図略のアクチュエータの作動量によって摩擦部材２２および摩擦部材２３の摩擦係合量を調整し、車軸Ａｒｒに分配され得る最大トルク（以下、「多板クラッチ伝達トルク」と呼ぶ）を調整可能としている。多板クラッチ伝達トルクが「０」のときが「切断状態」に対応し、多板クラッチ伝達トルクが「０」よりも大きいときが「係合状態」に対応する。そして、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２が完全に係合し、多板クラッチ伝達トルクが最大となる状態を接続状態と称する。
【００３４】
電子制御装置ＥＣＵは、周知の構成の１つを有するマイクロコンピュータである。電子制御装置ＥＣＵは、いずれも図略の前後左右輪の回転数を検出する回転数センサ，プロペラシャフトの回転数を検出する回転数センサ，アウトプットシャフトの回転数を検出する回転数センサおよびステアリングの操舵角を検出する操舵角センサにそれぞれ接続されデータを取得している。また、電子制御装置ＥＣＵは、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１および多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２を作動させる各アクチュータに接続されている（アクチュータおよび接続線はいずれも図示しない）。
【００３５】
電子制御装置ＥＣＵは、各センサから取得した情報を処理し、処理した結果から導出する車両の状態に応じて、エンジンＥ／Ｇ、および自動変速機Ｔ／Ｍの状態を制御する。また、電子制御装置ＥＣＵは、前後左右の４輪の回転速度等に応じて、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１および多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２の状態（多板クラッチ伝達トルク）を制御するためアクチュエータ（図示せず）を作動させる。これにより、２輪駆動と４輪駆動との間の運転状態を切り替える。
【００３６】
たとえば、２駆（前輪駆動）での走行中において、左右前輪の一方がスリップしたとする。このとき、左右前輪では、前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆの作用によって、スリップした側の車輪にアウトプットシャフト１１からのトルクが伝達されて空転し、接地している側の車輪にはトルクが伝わらない。そこで、電子制御装置ＥＣＵは、左右前輪のうち、いずれかの左右輪のスリップを検出すると、２駆から４駆に切り替えるよう制御を行なう。
【００３７】
このとき、前輪とプロペラシャフトとの間に回転数差が有る場合には、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１によって、徐々に係合させていき、やがて接続状態とする。そして、同時に多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２を接続状態に制御する。これにより、スムーズに４駆状態への移行が可能となる。また左右後輪間において回転数差が発生しているときには、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２は、徐々に係合させていき、やがて接続状態とする。これにより、左右後輪にもトルクを伝達し、スムーズな走行を得るものである。
【００３８】
次に歯車装置１について、図１〜図５に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、歯車装置１は、ハウジング１５と、傘歯車の一種であるハイポイドギヤ１４と、オイルタンク２１（図２参照）と、を有している。本実施形態においてハウジング１５は、トランスファ３のハウジング１５と兼用である。図１、図２に示すように、ハイポイドギヤ１４は、リングギヤ２５とドライブピニオン２６とを有して構成されている。リングギヤ２５およびドライブピニオン２６は、本発明の一対の傘歯車に相当する。
【００３９】
図３に示すように、リングギヤ２５は、歯部２５ａ１が形成されたギヤ部２５ｂおよびハウジング１５に図略のベアリングを介して回転可能に軸承される入力軸２５ａ（回転軸）を有している。また、図２に示すように、ドライブピニオン２６は、リングギヤ２５の歯部２５ａ１と噛合する歯部２６ｂ１が形成されたギヤ部２６ｂ、およびリングギヤ２５の入力軸２５ａと直交して配置され、ハウジング１５に図略のベアリングを介して回転可能に軸承されるリヤ出力軸２６ａ（回転軸）を有している。
【００４０】
リングギヤ２５の入力軸２５ａは、水平に配置され、入力軸２５ａよりも所定量だけ上方となるようドライブピニオン２６のリヤ出力軸２６ａが入力軸２５ａと直交して配設されている。このとき、リングギヤ２５の入力軸２５ａと、ドライブピニオン２６のリヤ出力軸２６ａは、それぞれお互いに交差しない。このような状態で、リングギヤ２５の歯部２５ｂ１とドライブピニオン２６の歯部２６ｂ１とが互いに噛合している。このとき、所定の変速比が実現できるよう、リングギヤ２５の外径＞ドライブピニオン２６の外径という関係を有している。
【００４１】
図２に示すように、オイルタンク２１は、ハウジング１５内の下方の空間に形成され、所定量の潤滑油が貯留されている。このオイルタンク２１内の潤滑油には、リングギヤ２５の歯部２５ｂ１の下端が所定深さだけ浸漬されている。この浸漬される所定深さについては、後に詳述する。なお、オイルタンク２１は、ハウジング１５内の空間に設けず、下方に開口を有したハウジングの下面に、オイルパンを固定することによって設けてもよい。
【００４２】
図２、図３に示すように、リングギヤ２５のギヤ部２５ｂにおける歯部２５ｂ１の背部には、背面から歯部２５ｂ１に向かって貫通された送油通路３１が４箇所、周方向に等配に設けられている。図３に示すように、各送油通路３１が、歯部２５ｂ１に開口させる位置は、リングギヤ２５の歯部２５ｂ１（歯面）とドライブピニオン２６の歯部２５ｂ１（歯面）とが噛合する噛合点Ａよりもリングギヤ２５のギヤ部２５ｂの内周側、かつ歯の根元側の歯面の範囲に位置するよう配置する。このとき、リングギヤ２５の入力軸２５ａに対し、歯部２５ｂ１の背部から歯部２５ｂ１に向かう送油通路３１の軸線の角度は、ギヤ部２５ｂの外周側に向かうよう設定される。
【００４３】
これにより、リングギヤ２５が入力軸２５ａ回りに回転されると、送油通路３１内の潤滑油は、発生する遠心力Ｆによって良好にリングギヤ２５とドライブピニオン２６との噛合部に送油されて良好に噛合部の歯面を潤滑することができる。なお、送油通路３１は４箇所に限らず、１〜３箇所でもよいし、５箇所以上でもよい。また、送油通路３１の内径は、任意である。潤滑油が良好に流れることが可能であれば内径はいくつでもよく、実験等によって適切な径を決定すればよい。
【００４４】
また、図３に示すように、ギヤ部２５ｂにおいて、歯部２５ｂ１の背部には、油貯留部３２を有している。油貯留部３２は円環状部材によって形成されている。油貯留部３２には、送油通路３１が開口する部分より、ギヤ部２５ｂの外周側に底面３２ａが形成されている。また、底面３２ａからギヤ部２５ｂの内周側に向かい送油通路３１の開口を覆うように外壁３２ｂが形成されている。外壁３２ｂの内周端からは、ギヤ部２５ｂから離間する方向に向かって直線部が形成され、その後、内周側に向かってＲ部が形成されている。Ｒ部の内周端からは、ギヤ部２５ｂの内周方向で、かつギヤ部２５ｂから離間する方向に向かって屈曲部３２ｃが形成されている。このような形状に形成されることにより、リングギヤ２５の外側に飛散する潤滑油を捕集し油貯留部３２に供給し易くなる。
【００４５】
また、油貯留部３２の底面３２ａにおいて、送油通路３１の開口と円周方向で整列し対向する部分（図３中、Ｂ部）には、送油通路３１のギヤ部２５ｂの外周側内面（図３中、Ｃ部）と連続する面が形成されている。このとき、連続する面は、送油通路３１のギヤ部２５ｂの外周側内面と曲線で連続する面としても良い。しかし、本実施形態においては、送油通路３１のギヤ部２５ｂの外周側内面と直線的に連続する面が底面３２ａに形成されている。
【００４６】
油貯留部３２が、このように形成されるので、リングギヤ２５が入力軸２５ａ回りに回転作動され、油貯留部３２に潤滑油が供給されると、潤滑油は、油貯留部３２の底面３２ａ、外壁３２ｂ、屈曲部３２ｃ、およびギヤ部２５ｂの背面によって囲繞される貯留空間Ｐ内に、遠心力Ｆによって保持される。そして、貯留空間Ｐ内に貯留された潤滑油は、貯留空間Ｐ内に開口を有する送油通路３１のギヤ部２５ｂの外周側内面と同一角度、かつ連続した面で形成された底面３２ａの作用によって、遠心力Ｆによる付勢力を維持したまま送油通路３１に送出される。これにより、噛合部に、適切な量の潤滑油を確実に送油できる。
【００４７】
また、図１〜図３に示すように、歯車装置１は、潤滑油捕集タンク３３をハウジング１５内に備えている。潤滑油捕集タンク３３は、リングギヤ２５が回転して掻き上げるオイルタンク２１内の潤滑油を捕集する機能を有している。このため、潤滑油捕集タンク３３は、上部が開口した円筒形状の部材によって形成されている。潤滑油捕集タンク３３は、リングギヤ２５のギヤ部２５ｂの背面と対向し、入力軸２５ａよりも上方に配置され、ハウジング１５内の所定位置に固定されている。潤滑油捕集タンク３３は、捕集された潤滑油を、油貯留部３２に供給する連絡油路３３ａを備えている。潤滑油捕集タンク３３に貯留された潤滑油は、重力によって連絡油路３３ａ内を流れ落ち、油貯留部３２内に供給されるよう構成されている。なお、潤滑油捕集タンク３３の配置位置は、上記で説明した配置位置には限らない。リングギヤ２５が回転して掻き上げるオイルタンク２１内の潤滑油を好適に捕集し、油貯留部３２に供給できれば、どこに配置してもよい。
【００４８】
次に、トランスファ３および歯車装置１の作動について説明する。本実施形態に係る車両が、たとえば、２駆（前輪駆動）で走行しているものとする。このとき、トランスファ３において、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１は、電子制御装置ＥＣＵによって切断状態に制御されており、歯車装置１のハイポイドギヤ１４には、回転駆動力が伝達されていない。また、後輪側の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２も切断状態に制御されており、プロペラシャフトＳｐは回転しない。このため、ハイポイドギヤ１４の回転は停止しており、噛合部の潤滑も必要ない。
【００４９】
次に、電子制御装置ＥＣＵが、何れかの前輪のスリップを検出し、２駆から４駆への切替えが必要であると判断すると、電子制御装置ＥＣＵは、前輪側の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１を切断状態から徐々に係合させ接続状態とする。これによって、プロペラシャフトＳｐが回転を開始し、プロペラシャフト回転数が、左右前輪の回転数に向かって引き上げられ、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１は、やがて接続状態となる。このとき、同時に、後輪側の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２を、左右前輪と左右後輪との間の回転数差に応じて、徐々に係合させ、やがて接続状態とする。これによって、エンジン４駆状態への切替えが完了する。
【００５０】
このとき、歯車装置１では、多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１の接続開始と同時に、ハイポイドギヤ１４が回転作動を開始し、エンジンＥ／Ｇの回転駆動力を後輪に伝達する。ハイポイドギヤ１４のリングギヤ２５は、歯部２５ｂ１の下端が、オイルタンク２１の潤滑油に所定深さだけ浸漬されている。これにより、リングギヤ２５は、潤滑油に浸漬された部分で、潤滑油を掻き上げ、上方に油滴として跳ね上げる。跳ね上げられた油滴は、本発明に係る、上面が開口された潤滑油捕集タンク３３に好適に捕集される。このとき、潤滑油捕集タンク３３の開口の大きさは、配置可能であれば、大きい程、好ましい。ただし、この大きさについては、任意に設定すればよい。
【００５１】
潤滑油捕集タンク３３に十分貯留された潤滑油は、連絡油路３３ａを介して、リングギヤ２５のギヤ部２５ｂの背部に設けられた油貯留部３２の貯留空間Ｐに貯留される。貯留空間Ｐでは、潤滑油が遠心力Ｆによって付勢され貯留空間Ｐの内面に押圧されて保持される。
【００５２】
このとき、貯留空間Ｐの底面３２ａの、送油通路３１の開口と円周方向で整列し対向する部分には、送油通路３１のギヤ部２５ｂの外周側内面と連続する直線部分を有する面が形成されている。これにより、潤滑油は、遠心力Ｆによる付勢力を維持したまま送油通路３１に送出される。そして、送油通路３１内に送出された潤滑油は、送油通路３１に案内され、ギヤ部２５ｂの歯部２５ｂ１に排出される。このとき、歯部２５ｂ１における送油通路３１の開口は、歯部２５ｂ１と、ドライブピニオン２６の歯部２６ｂ１とが噛合する噛合点Ａよりもギヤ部２５ｂにおいて内周側であり、歯面の根元側である。これにより、歯部２５ｂ１に排出された潤滑油は、回転する歯部２５ｂ１の遠心力によって噛合点Ａまで移動し、噛合点Ａを良好に潤滑することができる。
【００５３】
また、リングギヤ２５の回転によって、跳ね上げられた油滴は、潤滑油捕集タンク３３に好適に捕集されるだけでない。油滴は、油貯留部３２の内周部において、内周側に向かって屈曲形成された屈曲部３２ｃの作用によって、好適に捕集され、油貯留部３２に供給される。さらに、このとき、跳ね上げられた油滴の一部は、従来技術と同様にリングギヤ２５とドライブピニオン２６との噛合部に直接滴下され、潤滑に利用される。
【００５４】
このように、噛合部への直接的な滴下だけでなく、潤滑油捕集タンク３３および油貯留部３２によって効果的に潤滑油を捕集した上で、遠心力Ｆの付勢力を利用し潤滑油を送油通路３１を介して噛合部まで大量に送油できる。このため、リングギヤ２５が掻き上げる潤滑油の量は、従来技術における潤滑油の量と比較して少量でよい（図２、従来品の油面と発明品の油面参照）。これにより、潤滑油の使用量が低減できオイルタンク２１内の潤滑油量を低減できる。また、オイルタンク２１内の潤滑油量を低減できるので、リングギヤ２５がオイルタンク２１内の潤滑油を撹拌するときの撹拌抵抗を低減できる。なお、オイルタンク２１内に貯留すべき所定の潤滑油量は実験によって導出し決定すればよい。
【００５５】
上述の説明から明らかなように、上記実施形態によれば、一対の傘歯車であるハイポイドギヤ１４が有するリングギヤ２５の背部において、送油通路３１が開口する部分より、リングギヤ２５の外周側に底面３２ａが形成された油貯留部３２に、リングギヤ２５の歯部２５ｂ１の回転により掻き上げられた潤滑油が捕集され遠心力によって保持される。そして、油貯留部３２に保持された潤滑油は遠心力によって送油通路３１内を押し出され、歯部２５ｂ１、つまり噛合部に良好に供給される。よって、少量の潤滑油を油貯留部３２に供給できれば、噛合部の潤滑は良好に行なわれる。
【００５６】
このように、少量の潤滑油を油貯留部３２に供給することで、歯部２５ｂ１、つまり噛合部の潤滑が効率よく行なわれる。このため、従来の方法のように、掻き上げたオイルタンク２１内の潤滑油を成り行きに任せて歯部に直接、かつ大量に供給する必要がない。よって、潤滑油は使用量を低減できるので、オイルタンク２１内に大量に貯留する必要がなく、低コスト化が図れる。また、一対の傘歯車を構成するリングギヤ２５が潤滑油に浸漬する量も低減できるので、リングギヤ２５の回転によってオイルタンク２１内の潤滑油が撹拌される際に発生する撹拌損失も減少させることができ効率的である。さらに、構造上、歯部２５ｂ１の接触面間において滑り量が多いため、発熱や摩耗が発生し易いとされる一対の傘歯車であるハイポイドギヤ１４の噛合部を少量の潤滑油で好適に潤滑できるので、ハイポイドギヤ１４における回転駆動力の伝達効率が向上する。
【００５７】
また、上記実施形態によれば、潤滑油捕集タンク３３が、オイルタンク２１内で潤滑油に浸漬されたリングギヤ２５の回転によって上方に掻き上げられた潤滑油を広範囲で捕集し油貯留部３２に供給する。これにより、油貯留部３２への、潤滑油の供給量は、リングギヤ２５の背部に油貯留部３２のみが設けられた場合と比べて大きく向上する。
【００５８】
また、上記実施形態によれば、遠心力によって油貯留部３２に保持された潤滑油は、送油通路３１のリングギヤ２５の外周側内面と連続する面で形成されている底面３２ａから送油通路３１内に、遠心力Ｆによる付勢力を受けてスムーズに流れ込むことができ、歯部２５ｂ１まで十分な量の潤滑油を供給することができ、かつ、噛合部（歯部２５ｂ１）を良好に潤滑することができる。
【００５９】
また、上記実施形態によれば、一対の傘歯車は、ぞれぞれの回転軸線がお互いに交差しないハイポイドギヤである。このように、噛合部の歯面の形状が複雑で、噛合しながら相対回転する際には、歯面同士の滑りが大きく、潤滑がより必要なハイポイドギヤ１４に本発明を適用することにより、潤滑油量の低減、潤滑性の向上および高効率な回転駆動力の伝達に対する効果は大きなものとなる。
【００６０】
また、上記実施形態によれば、本発明の歯車装置１を、前輪駆動を基本とする４輪駆動用車両の走行状態を２輪駆動と４輪駆動とで切り替えるトランスファ３に適用した。具体的には、走行状態を４輪駆動に切替えたときに、エンジンＥ／Ｇから入力される回転駆動力を直交する方向に変換して後輪に伝達する部位に歯車装置１を適用した。このように、大きな回転駆動力を伝達するトランスファに適用することによって、潤滑油量の低減、潤滑性の向上および高効率な回転駆動力の伝達に対する効果は一層大きなものとなる。
【００６１】
次に、実施形態に係る歯車装置１の変形例について説明する。まず、送油通路３１の変形例について説明する。上記実施形態においては、送油通路３１の噛合部側の開口は噛合点Ａよりも歯面の根元側であるとした。しかし、これに限らず、図４（ａ）、図４（ｂ）に示す位置に設けてもよい。図４（ａ）では、ギヤ部２６ｂの歯の頂点に送油通路３４の開口を設けている。図４（ｂ）では、噛合部の噛合点Ａよりもギヤ部２５ｂの外周側に送油通路３５の開口を設けている。図４（ｃ）に示す送油通路３６は、噛合点Ａとは反対側の面（背面）に開口を設けている。また、図４（ｄ）では、歯の歯面の両面に送油通路３７、３７の開口を設けている。さらに、図４（ｅ）では、歯と歯の間の谷部に送油通路３８の開口を設けている。なお、開口は噛合点Ａ上には設けないことが望ましい。
【００６２】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すものでは、リングギヤ２５に噛合するドライブピニオン２６において、噛合点Ａよりも内周側に潤滑油が供給される。このため、ドライブピニオン２６のギヤ部２６ｂに排出された潤滑油は、ドライブピニオン２６のギヤ部２６ｂの回転によって発生する遠心力により、やがて噛合点Ａまで到達できるので相応の効果が得られる。また、図４（ｄ）、図４（ｅ）に示すものでは、リングギヤ２５において、噛合点Ａよりも内周側に潤滑油が供給されることには違いなく、これによっても相応の効果は得られる。また、図４（ｃ）に示す形態においても、相応の効果は得られる。
【００６３】
また、送油通路３１は、送油通路３１の途中から複数の方向（例えば２箇所）に分岐させてもよい。このように分岐させても、遠心力Ｆを利用して送油通路３１内を送油するので、十分な量の潤滑油をそれぞれの開口から噛合部に排出することができる。
【００６４】
次に、本実施形態に係る歯車装置１の油貯留部３２の変形例について説明する。油貯留部３２は上述した態様に限らず、変形例として、図５に示すように、ギヤ部２５ｂの背面の一部を除去加工して油貯留部１３２として形成してもよい。このとき、除去加工して形成したリングギヤ２５の軸線に直交する平面１３３から歯部２５ｂ１まで貫通した送油通路１３１の開口を、覆うように底面１３２ａをギヤ部２５ｂの内周側まで延在させておけばよい。これによっても実施形態と同様の効果が期待できる。
【００６５】
なお、上記実施形態においては、トランスファ３の２駆・４駆切替機構２０を、前輪用の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ１および後輪用の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２によって構成した。しかし、この態様に限らず、後輪用の多板クラッチ機構Ｃ／Ｔ２をドグクラッチ機構としてもよい。この場合には、電子制御装置ＥＣＵによって、後輪の回転数とプロペラシャフトの回転数とが接近したときに接続制御するようにすればよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、歯車装置１に、潤滑油捕集タンク３３を設けた。しかし、潤滑油捕集タンク３３を廃止してもよい。これにより、潤滑油捕集タンク３３からの油貯留部３２への供給は減少するが、油貯留部３２自身による補集のみによっても相応の効果は得られる。
【００６７】
また、本実施形態においては、歯車装置１に、ハイポイドギヤ１４を適用した。しかし、この態様に限らず、お互いの回転軸線が交差する一対の傘歯車（例えば、ベベルギヤ等）を、歯車装置１に適用してもよい。
【００６８】
また、本実施形態においてトランスファ３は、２駆・４駆切替機構２０を有して構成された。しかし、この態様に限らず、別の実施形態として、トランスファが、図６（トランスファ部分のみを示す）に示すように、２駆・４駆切替機構２０を有していないトランスファ１０３であってもよい。つまり、常にエンジンＥ／Ｇから入力された回転駆動力を左右前輪および左右後輪に伝達する構成のトランスファ１０３に歯車装置１を適用してもよい。これによっても、歯車装置１をトランスファ３に適用したときと同様の効果が期待できる。
【００６９】
また、本実施形態および別の実施形態においては、歯車装置１を、トランスファ３およびトランスファ１０３に適用した。しかし、この態様に限らず、歯車装置１を、車両の前輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｆおよび後輪側ディファレンシャルＤ／Ｆｒの少なくとも一方に適用してもよい。
【００７０】
さらに、歯車装置１は、トランスファやディファレンシャル（差動機構）だけでなく、回転駆動力の方向を直交方向に変換する歯車機構として、車両、船舶、航空機、工作機械等の連結部にも適用できる。
【００７１】
１…歯車装置、３、１０３…トランスファ、  １２…出力軸、  １４…一対の傘歯車（ハイポイドギヤ）、  １５…ハウジング、  １６…入力軸、  １７…中間出力軸、  １８…フロント出力軸、  １９…フロント出力軸、  ２１…オイルタンク、  ２５、１２５…リングギヤ、  ２６…ドライブピニオン、  ２６ａ…リヤ出力軸、  ３１、３４〜３８…送油通路、  ３２、１３２…油貯留部、  ３２ａ、１３２ａ…底面、  ３２ｂ…外壁、  ３３…潤滑油捕集タンク、  ３３ａ…連絡油路、  ２２，２３，４２，４３…摩擦部材、  ２４、４４…ケース、    Ｃ／Ｔ１、Ｃ／Ｔ２…多板クラッチ機構、  Ｄ／Ｆｆ…前輪側ディファレンシャル、  Ｄ／Ｆｒ…後輪側ディファレンシャル、  Ｓｐ…プロペラシャフト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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