(57)【要約】【課題】オイル潤滑性能の良い歯車駆動装置を提供する。【解決手段】  第１の歯車１２と、第１の歯車１２に係合する第２の歯車１３と、第２の歯車１３が油だめにたまったオイル１５の中に一部分沈むように第２の歯車１３の下に配置された油だめ２４と、油だめ２４から歯車１２，１３によって運ばれた油を収集するために、油だめより高い高さに置かれた油収集部２０とを有する、自動車用の歯車駆動装置において、第１の歯車１２には、少なくともその一方の側に、第２の歯車１３との係合区域を越えて第２の歯車１３の側まで延在し、油を上方に導くことにより油収集部２０に油を収集しやすくする油案内部材１８が取り付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の歯車（１２）と、
前記第１の歯車（１２）に係合する第２の歯車（１３）と、
前記第２の歯車（１３）の一部分が油に沈むように前記第２の歯車（１３）の下に置かれた油だめ（２４）と、
前記第２の歯車及び前記第１の歯車により前記油だめから上方に運ばれた油を収集するために前記油だめより高い位置に設けられた油収集部（２０）を有する、自動車用の歯車駆動装置であって、
前記第１の歯車（１２）が、少なくとも一方の面に、軸方向に間隔を開けて、前記第２の歯車（１３）との係合区域を越えて延在する形状の油案内部材（１８）を備えることを特徴とする歯車駆動装置。
【請求項２】
前記第１の歯車及び前記第２の歯車（１２、１３）にベベルギアが用いられ、双方のベベルギアが互いに係合することを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動装置。
【請求項３】
前記油案内部材（１８）が、前記第１の歯車（１２）の両側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の歯車駆動装置。
【請求項４】
前記油収集部（２０）は油が流れるための流路として構成され、前記流路が前記第１の歯車（１２）及び前記油案内部材（１８）に隣接する開口２２を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯車駆動装置。
【請求項５】
前記油案内部材（１８）が、前記第１の歯車（１２）に固定されることを特徴とする請求項４に記載の歯車駆動装置。
【請求項６】
前記油収集部（２０）により収集された油が、前記油だめの上方に配置される軸受け及び他の歯車に供給されることを特徴とする請求項４又は５に記載の歯車駆動装置。
【請求項７】
前記歯車駆動装置が、分散駆動装置（１）内に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯車駆動装置。
【請求項８】
前記分散駆動装置（１）がハウジング（１６）内に置かれ、前記第１の歯車及び前記第２の歯車（１２、１３）、前記中間差動歯車装置（２３）、及び車軸差動歯車装置（４）がすべて、前記ハウジング（１６）内に配置されることを特徴とする請求項７に記載の歯車駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車駆動装置の第２の歯車の下に置かれた油を収集するための油だめの中に沈む第２の歯車に係合された第１の歯車を含む、自動車用の歯車駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、油はねを収集するための油収集装置を含む歯車駆動装置について開示している。油はねは、油だめの中に一部分沈む歯車の回転によって生成される。油収集装置は、油だめの上に配置されているために直接潤滑油が供給されないトランスミッション構成部品に油を供給する。油収集装置を充填するためには、歯車が最小速度に達しなければならない。何故なら、この速度以下では、遠心力が小さ過ぎて、油が、油だめの中に沈んだ歯車から流れ落ち、油収集装置に達しないからである。特に、歯車駆動装置の停止状態が長いために、油収集装置が空で動くようになると、油だめの外に置かれている構成部品の確実な潤滑が保証されなくなる。
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第３７４３６７１Ａ１号明細書（対応する日本特許出願公開昭６３−２４６５３７号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、低い歯車速度でも、歯車駆動装置のすべての構成部品に安全な潤滑を提供する歯車駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の歯車と、第１の歯車に係合する第２の歯車と、第２の歯車が油だめの中に一部分沈むように第２の歯車の下に配置された油だめと、油だめから歯車によって運ばれた油を収集するために油だめより高い高さに置かれた油収集部を有する、自動車用の歯車駆動装置において、第１の歯車には、少なくともその一方の側に、第２の歯車との係合区域を越えて第２の歯車の側に延在し、油収集部内で収集するために油を上方に運ぶ油案内部材が設けられる。
【０００６】
歯車の歯の係合区域とは、２つの歯車が互いに接触している区域である。油案内部材は、追加部品であり、金属板、プラスチック、その他の部材から構成することができる。油案内部材の形状は、例えば、環状の又は円盤状である。油の特性、動作条件などに適合させるために、油案内部材は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン)被覆などの特定の表面処理を有するか、外部環境に特定の処理、加工などを適用できる。油案内部材が第２の歯車に干渉するのを防止するために、油案内部材は、第１の歯車に係合している第２の歯車の歯部および歯車ボディから間隔を開けて配置される。油案内部材の外径は、歯の係合区域内で、少なくとも第１の歯車の先端又は第２の歯車の下端が、油案内部材によって覆われるように、即ち、油案内部材の外径が第１の歯車の外形よりも大きくなるように選択すると好ましい。このようにして、歯の係合区域で外方（歯車の軸方向の前後方向）に押し出された油が、遠心力の影響により、放射状に及び歯車の回転方向に油を運ぶ油案内部材の方にはねる。第１の歯車及び油案内部材も、油収集部の方に油を動かす。第１の歯車と第２の歯車の歯が係合した時に、外方に押し付けられた油がすべて、再び油だめの中に流れ込むわけではなく、その一部が油収集部の方にはねる。
【０００７】
本発明の特定の実施形態においては、第１の歯車及び第２の歯車には、例えば、ベベルギアが用いられる。ベベルギアは、歯すじが軸に対してねじれているため、油が歯車の回転方向に基づいて軸方向に動くという利点を有する。移動方向は、歯車の回転方向、歯すじのねじれ方向に依存するため、本発明では、この方向は、歯車が油を油案内部材に方向付けるように選択される。歯の隙間内に置かれた油滴は、傾斜した歯によって伝えられる振動や衝撃により、油案内部材の方に動き、同時にまた、歯の間の係合区域から押し付けられた油は、油案内部材の方向に送られる。このようにして、油だめから第２の歯車によって歯の間の隙間内を運ばれた油は、油案内部材方向に送られる。
【０００８】
油案内部材は、第１の歯車の２つの側面の少なくとも片方に、好ましくは両方に設けられることが好ましい。特にまっすぐな歯の付いたスパーギアを用いる場合は、歯車の両側で歯の係合区域から油を軸方向に押圧するので、できる限り多くの油を油収集部内に収集するためには、第１の歯車にはその両側に、油案内構造が設けられると良い。
【０００９】
本発明の別の実施形態においては、油収集部は、第１の歯車及び油案内部材の側近に配置された開口を含む。油収集部は、第１，２の歯車によって上方に送られた油を、できる限り多く収集するためのものである。油収集部は、第１の歯車から放射状に油が飛び散る位置で、油だめの上方に置かれる。第１の歯車及び油案内部材から解放された油が、第１の歯車及び油収集部材から接線方向に解放され、開口に方向付けられる。また、ハウジングの壁に沿って流れ落ちた油はねが、開口を経由して油収集部に達する。
【００１０】
油案内部材は、歯車の形状に合った形（例えば円環状、リング状）で第１の歯車に固定されることが好ましい。油案内部材は、第１の歯車に設けた環状の段差部に油案内部材の内部の端部をはめ込んで、そのバネ作用により、第１の歯車に係合されるとよい。尚、油案内部材の歯車への固定方法は任意であり、スポット溶接、焼きばめ、接着又は圧延などを用いることができる。
【００１１】
油収集部は、油だめよりも上方に配置された軸受け及び歯車装置に潤滑油を提供するために用いることができる。油収集部は、潤滑されるべき構成部品より高い位置に配置されるので、油は重力によりこれらの構成部品に流れることができ、アンチフリクション軸受（転がり軸受）やフリクション軸受けなどの、油だめの上方に置かれた構成部品に、確実な方法で油が供給される。
【００１２】
単に例示として、添付図面に示されている特定の実施形態についての以下の記述より、本発明のさらなる特徴及び利点がより明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
同一の構成部品が、同じ参照符号を付して、図１〜図３に表されている。
【００１４】
図１は、自動車の２つの駆動軸２、３用の駆動伝達系内の駆動装置を示している。駆動伝達系は、分散駆動装置１と、第１の及び第２の軸２、３用の差動歯車装置４とを含む。差動歯車装置４は、それぞれ、ベベルギア１０によって駆動されるベベルギア５と、差動歯車軸６’に取り付けられた４つの差動歯車７’と、車輪９、９’に接続された２つの車軸のベベルギア８’とを含む。差動歯車装置４は、カーブでの異なる車輪速度に対処しつつ、エンジントルクを車輪９に伝達する。
【００１５】
分散駆動装置１は、スパーギアセット１４と中間差動歯車装置２３とを含む。中間差動歯車装置２３は、差動歯車星型軸６と、差動歯車７と、差動出力歯車８とを含む。入力軸１１は、差動歯車星型軸６に接続される。差動歯車星型軸６に支持された差動歯車７が、トルクを差動出力歯車８に伝達する。差動出力歯車８の１つが、第２の軸３の差動歯車装置４の駆動用のベベルギア１０に接続され、他の差動出力歯車８が、スパーギアセット１４の第１の及び第２のスパーギア１２及び１３を経由して、第１の駆動軸２に接続される。第１のスパーギア１２は、入力軸１１に回転可能に支持され、第１の駆動軸２の差動歯車装置４の駆動用のベベルギア１０に結合された第２のスパーギア１３に係合する。分散駆動装置１は、エンジンによって入力軸１１に提供されたエンジンパワーを駆動軸２、３に伝達し、駆動伝達系内の相対張力を防止するために、２つの駆動軸の駆動軸の異なる速度に対処する。
【００１６】
図２は、図１に示されている分散駆動装置のスパーギアセット１４を示す横断面図である。スパーギアセット１４及び中間差動歯車装置２３は、共通のハウジング１６内に配置されることが好ましい。次いで、分散駆動装置１は、差動歯車装置４に接続された、１つの入力軸１１と２つの出力軸とを有する。しかし、差動歯車装置４の１つが、さらにハウジング１６内に収容されるので、分散駆動装置１は、１つの入力軸と、第１の駆動軸２の車輪に接続された２つの側軸１７と、第２の駆動軸３の差動歯車装置に接続された出力軸とを備える。ハウジング１６は、第２の歯車１３が一部分油に沈む高さまで潤滑用のオイル１５で充填される。
【００１７】
第１の歯車１２には、その側面に、油案内部材１８が設けられる。油案内部材１８は、金属、セラミック、又は、プラスチック材料などから構成され、たとえばスポット溶接１９により第１の歯車に固定される。この固定の仕方は任意であり、油案内部材１８は、ネジにより又はリベットにより、或いは接着剤により第１の歯車１２に固定されても良い。さらに、油案内部材１８は第１の歯車１２に設けられた溝の中に嵌められるか、圧延されるか、溶接されるようにしても良い。さらに、油案内部材１８は、歯車１２と一体構成として鋳造により製造されても良い。
【００１８】
油案内部材１８はリングの形態であり、第１の歯車に取り付けた際に、外周側が開放し、内周側は閉じている形状（後述する図３参照）であるのが好ましい。図２は、油案内部材１８の一区分を示している。油を運ぶ効果を向上するために、油案内部材１８の表面は、表面が物理的に加工されるか、化学的に処理されるか、又は別部材が被覆されるようにしても良い。油案内部材１８の外縁は必ずしも円形である必要はなく、油案内部材１８が油を目的の場所に導くという所定の効果を達成する異なる形状であっても良い。
【００１９】
歯車１２、１３に、スパーギアでなくベベルギアを用いた場合は、ギアポンプ内での作用と同様に、油が歯車係合区域から軸方向に動く。歯車の傾斜により、油が、歯車の１つの端面の方に、たとえば、油案内部材１８が配置された側である歯車１２、１３の前面の方に動く（図３に示した矢印参照）。
【００２０】
図２に示されているハウジング１６内では、流路の形態の油収集部２０が、第２の歯車１２及び油案内部材１８に隣接して設けられる。歯車１２及び油案内部材１８から接線方向に振り飛ばされた油が、油収集部２０内に収集される。油のいくらかは、はねて、直接油収集部２０内に入り、またいくらかは、ハウジング１６の内部の内壁を流れ落ちて、その後油収集部２０内に入る。入力軸１１もまた、ハウジング１６内に配置され、軸受け（図示せず）によって支持される。
【００２１】
油収集部２０は、この中に収集された油を、入力軸１１の軸受けに及び中間軸差動歯車装置２３の構成部品６、７、８に導く流路を形成したものである。この流路は、油が重力により潤滑されるべき構成部品に流れるように配置される。油だめ２４から油が直接供給できないすべての構成部品には、できる限り、油収集部２０の流路を経由して油が供給されるべきである。本発明による歯車駆動装置は、車両が非常に遅い速度で移動する条件下の、スパーギアセット１４の低い回転速度の領域であっても、油案内部材１８をふかしたことによって、油収集部２０に十分な量の油の充填が行われる。
【００２２】
図２に示されているように、第２の歯車１３の歯の間の隙間が、第１の歯車１２の方に油滴２１を運ぶ。
【００２３】
第１の歯車１２と第２の歯車の歯が係合する区域内で、油滴２１が、歯車１２及び１３のベベルギアにより、歯の間から、好ましくは油案内部材１８の方向に押し付けられる（図３参照）。軸方向に押しつけられ、移動した油は、油案内部材１８に当たり、一部分が歯車１２の歯の間の隙間内に跳ね返り、一部分が油案内部材１８に付着する。
【００２４】
第１の歯車１２の歯の間の隙間内に跳ね返った油及び油案内部材１８に付着した油が、油収集部２０の方に動く。歯車１２から遠心力によって接線方向に振り落とされた油が、一部分油収集部２０内に方向付けられる。ハウジング１６の内部の壁を流れ落ちる他の油も、油収集部２０内に収集される。
【００２５】
油収集部２０の開口２２は、歯車１２から放射状に配置され、その軸方向の幅は、少なくとも歯車１２及び油案内部材１８の幅ｂよりも長い幅を有する。油収集部２０の開口２２は、それぞれ、第１の歯車１２又は油案内部材１８のできる限り近くに配置される。
【００２６】
以上の構成により、第１の歯車１２及び案内部材１８が低い速度で、油滴２１が少ない運動エネルギしか有さない場合であっても、それぞれ、第１の歯車１２又は油案内部材１８の間の距離を乗り越え、油収集部２０の開口に達することが容易になる。
【００２７】
スパーギアセット１４のように、まっすぐな歯を含む場合は、油が歯の係合区域内の両側から押し付けられるために、好ましくは、油案内部材１８を第１の歯車１２の両側に配置すると良い。この結果、油は、第１の歯車１２の両側で収集され、少なくとも一部分、種々の構成部品の潤滑に使用するために、油収集部２０に供給される。
【００２８】
本発明による歯車駆動装置は、低い速度でも、軸受け又は歯車部などの、油だめ内に配置されていない構成部品の確実な潤滑を実現する。このような油案内部材１８の使用は、勿論、分散駆動装置１に制限されるものではない。油だめの外に配置された歯車に接続されている油案内部材１８の装置を、任意の種類の歯車駆動装置と共に、たとえば変速トランスミッション内及び工業用駆動装置内などで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】２つの駆動軸を備えた自動車用の歯車駆動装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の歯車駆動装置の１つを示す横断面図である。
【図３】図２に示されている歯車駆動装置を示す軸方向の横断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  分散駆動装置
２  第１の駆動軸
３  第２の駆動軸
４  差動歯車装置
５  ベベルギア
６  差動歯車星型軸
６’  差動歯車軸
７、７’  差動歯車
８  差動出力歯車、差動出力車輪
８’  車軸のベベルギア
９、９’  車輪
１０  駆動ベベルギア
１１  入力軸
１２  第１のスパーギア
１３  第２のスパーギア
１４  スパーギアセット
１５  オイル
１６  ハウジング
１７  側軸
１８  油案内部材
１９  スポット溶接
２０  油収集部
２１  油量
２２  開口
２３  中間差動歯車装置
２４  油だめ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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