(57)【要約】【課題】潤滑油に含まれる異物を効果的に収集でき、異物が供給されてしまうことを低減できるようにする。【解決手段】動力源からの動力により回転されるリングギヤ４３と、リングギヤ４３を収容し、底部４１Ａにリングギヤ４３の一部が潤滑油に浸かるように潤滑油を貯溜可能なハウジング４１と、通常回転時にリングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲の径方向外側において、ハウジング４１の潤滑油の静止時の液面Ａよりも低い位置から、リングギヤ４３とハウジング４１の内壁との間を遮るように立設された遮断部６０とを備えるようにする。【選択図】図１
2018003955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの動力により回転されるリングギヤと、
前記リングギヤを収容し、底部に前記リングギヤの一部が潤滑油に浸かるように潤滑油を貯溜可能なハウジングと、
通常回転時に前記リングギヤが上方に向かって回転する範囲の径方向外側において、前記ハウジングの前記潤滑油の所定時の液面よりも低い位置から、前記リングギヤと前記ハウジングの内壁との間を遮るように立設された遮断部と、
を備える潤滑油循環装置。
【請求項２】
前記遮断部は、前記ハウジングの内壁との間で、上方が開放され、前記上方以外の部分からの前記リングギヤ側への異物の流出が制限される流出制限領域を形成する
請求項１に記載の潤滑油循環装置。
【請求項３】
前記遮断部は、前記ハウジングにおける前記潤滑油の前記所定時の液面よりも上方に延びて形成されている
請求項２に記載の潤滑油循環装置。
【請求項４】
前記流出制限領域の最下部には、前記流出制限領域からの異物の排出が可能なドレン機構が設けられている
請求項２又は請求項３に記載の潤滑油循環装置。
【請求項５】
前記遮断部の下部には、前記流出制限領域と、前記リングギヤ側の領域とを連通させる連通孔が形成されている
請求項４に記載の潤滑油循環装置。
【請求項６】
前記遮断部は、前記リングギヤの回転面での断面形状が、前記リングギヤの外周に沿う円弧状となっている
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の潤滑油循環装置。
【請求項７】
前記通常回転時に前記リングギヤが上方に向かって回転する範囲の径方向外側の前記ハウジングの前記潤滑油の前記所定時の液面よりも高い位置において、前記リングギヤの外周に向かって延びた飛散防止部を更に備える
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の潤滑油循環装置。
【請求項８】
前記飛散防止部は、前記ハウジングの内壁から下方に延びるように形成されている
請求項７に記載の潤滑油循環装置。
【請求項９】
前記飛散防止部は、先端部の高さが前記リングギヤの回転中心よりも高くなるように形成されている
請求項７又は８に記載の潤滑油循環装置。
【請求項１０】
前記リングギヤの回転中心までの水平方向の距離が、前記飛散防止部の先端部よりも、前記遮断部の先端部の方が長い
請求項７から請求項９の何れか一項に記載の潤滑油循環装置。
【請求項１１】
前記飛散防止部の先端部の高さが、前記遮断部の先端部よりも低く、前記飛散防止部の先端部が、前記遮断部の先端部よりも前記リングギヤ側に配置されている
請求項１０に記載の潤滑油循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油を循環させる潤滑油循環装置に関し、特に、潤滑油中の金属粉等の異物を収集する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、潤滑油を循環させる潤滑油循環装置として、例えば、車両に搭載される差動装置（ファイナルドライブ装置）が知られている。差動装置においては、ハウジング内に、ギヤ機構やベアリング等を潤滑する潤滑油が封入され、循環されている。
【０００３】
差動装置においては、ギヤ機構等が摩耗するので、潤滑油に摩耗により生じた金属粉等の異物が混じってしまう。このような異物が潤滑油に混じっていると、ギヤや、ベアリングや、オイルシール等に損傷を与えてしまい、これらの寿命を低下させてしまう虞がある。
【０００４】
例えば、ファイナルドライブ装置の回転部分の直下に回転部分の回転によるオイルの流動を妨げる障壁部材を配設することにより、金属摩擦粉等の巻き上げを低減して、金属摩擦粉に起因するギヤやベアリングの消耗を抑制できる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３７８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１の技術によると、障壁部材を配設することにより、金属摩擦粉の巻き上げを低減するようにしているが、回転部分の直下においては、回転部分の回転によるオイルの流動の影響を完全には排除することができない。したがって、障壁部材近傍に沈殿した金属摩擦が巻き上げられて各部に供給されてしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、潤滑油に含まれる異物を効果的に収集でき、異物が供給されてしまうことを低減できる技術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】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係る潤滑油循環装置は、動力源からの動力により回転されるリングギヤと、リングギヤを収容し、底部にリングギヤの一部が潤滑油に浸かるように潤滑油を貯溜可能なハウジングと、通常回転時にリングギヤが上方に向かって回転する範囲の径方向外側において、ハウジングの潤滑油の所定時の液面よりも低い位置から、リングギヤとハウジングの内壁との間を遮るように立設された遮断部と、を備える。
【０００９】
上記潤滑油循環装置において、遮断部は、ハウジングの内壁との間で、上方が開放され、上方以外の部分からのリングギヤ側への異物の流出が制限される流出制限領域を形成するようにしてもよい。
【００１０】
また、上記潤滑油循環装置において、遮断部は、ハウジングにおける潤滑油の所定時の液面よりも上方に延びて形成されていてもよい。
【００１１】
また、上記潤滑油循環装置において、流出制限領域の最下部には、流出制限領域からの異物の排出が可能なドレン機構が設けられていてもよい。
【００１２】
また、上記潤滑油循環装置において、遮断部の下部には、流出制限領域と、リングギヤ側の領域とを連通させる連通孔が形成されていてもよい。
【００１３】
また、上記潤滑油循環装置において、遮断部は、リングギヤの回転面での断面形状が、リングギヤの外周に沿う円弧状となっていてもよい。
【００１４】
また、上記潤滑油循環装置において、通常回転時にリングギヤが上方に向かって回転する範囲の径方向外側のハウジングの潤滑油の所定時の液面よりも高い位置において、リングギヤの外周に向かって延びた飛散防止部を更に備えるようにしてもよい。
【００１５】
また、上記潤滑油循環装置において、飛散防止部は、ハウジングの内壁から下方に延びるように形成されていてもよい。
【００１６】
また、上記潤滑油循環装置において、飛散防止部は、先端部の高さがリングギヤの回転中心よりも高くなるように形成されていてもよい。
【００１７】
また、上記潤滑油循環装置において、リングギヤの回転中心までの水平方向の距離が、飛散防止部の先端部よりも、遮断部の先端部の方が長くてもよい。
【００１８】
また、上記潤滑油循環装置において、飛散防止部の先端部の高さが、遮断部の先端部よりも低く、飛散防止部の先端部が、遮断部の先端部よりもリングギヤ側に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、潤滑油に含まれる異物を効果的に収集でき、異物が供給されてしまうことを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置の縦方向の一部断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置を備える車両の一部を示す模式的な構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置の後方部分の一部断面図である。
【図４】本発明の変形例に係るファイナルドライブ装置の後方部分の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置の縦方向の一部断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置を備える車両の一部を示す模式的な構成図である。図３は、本発明の一実施形態に係るファイナルドライブ装置の後方部分の一部断面図である。なお、図１乃至図３に示す前方、後方、左方、右方、上方、下方は、図の矢印に示すようになっている。
【００２３】
車両１０は、後輪として２つの駆動軸（後前軸及び後後軸）を備えた後二軸駆動車両である。車両１０の後前軸に搭載される潤滑油循環装置の一例であるファイナルドライブ装置４０は、図示しないエンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトの一端に接続された入力軸２１と、入力軸２１と同軸に配置され、後後軸に駆動力を伝達する図示しないプロペラシャフトに一端が接続される出力軸２２と、入力軸２１と平行に配置されたドライブピニオン４２と、入力軸２１に伝達された駆動力を、差動を許容しつつ、出力軸２２及びドライブピニオン４２に伝達可能なギヤ機構３０とを備えている。
【００２４】
入力軸２１は、ベアリング２４によりハウジング４１に回転可能に軸支されている。ハウジング４１は、例えば、複数の部材を溶接やボルト等により固定することにより形成されている。ハウジング４１内には所定量の潤滑油（デフオイル）が封入されている。ハウジング４１の底部４１Ａには、通常は潤滑油の一部が常時貯溜されている状態となっている。
【００２５】
出力軸２２は、ベアリング２５及び２６によりハウジング４１に回転可能に軸支されている。ドライブピニオン４２は、ベアリング５１，５２によりハウジング４１に回転可能に軸支されている。
【００２６】
ギヤ機構３０は、ギヤ３１と、スパイダ３２と、一対のピニオンギヤ３３と、サイドギヤ３４と、ケージ３５とを有する。ギヤ３１は、入力軸２１に相対回転可能に設けられている。ギヤ３１は、ドライブピニオン４２に固定されたギヤ５３と噛合されている。また、ギヤ３１は、サイドギヤ３１Ａにより１対のピニオンギヤ３３と噛合している。サイドギヤ３４は、出力軸２２に一体回転可能に固定されている。また、サイドギヤ３４は、１対のピニオンギヤ３３と噛合している。一対のピニオンギヤ３３は、それぞれ入力軸２１に一体回転可能に固定されたケージ３５に固定されたスパイダ３２に回転可能に挿通されている。
【００２７】
ファイナルドライブ装置４０には、左右の駆動軸１５，１６が接続されるとともに、左右の駆動軸１５，１６の先端には左右の駆動輪１７，１８がそれぞれ取り付けられている。ファイナルドライブ装置４０は、エンジンの駆動力を入力軸２１から入力し、ギヤ機構３０及びドライブピニオン４２を介して駆動力を左右の駆動軸１５，１６に分配し、左右の駆動輪１７，１８へと伝達する。
【００２８】
本実施形態では、ファイナルドライブ装置４０は、車両１０を水平に位置させた場合に、図１に示すように、ドライブピニオン４２の中心軸が、水平方向（前方及後方の方向）に対して、後方側が低くなるように傾いた状態で車両１０に搭載されている。ここで、車両１０が水平状態で静止している場合（静止状態）には、ファイナルドライブ装置４０のハウジング４１内の潤滑油の液面のレベルは、図１の線Ａに示すようになり、車両１０が水平状態で走行している場合（走行状態）には、潤滑油の液面のレベルは、図１の線Ａよりも低くなる。なお、ファイナルドライブ装置４０を水平な車両１０に搭載した状態を搭載状態ということとする。
【００２９】
ドライブピニオン４２の一端にはドライブピニオンギヤ４２Ａが設けられ、このドライブピニオンギヤ４２Ａにはリングギヤ４３が噛合されている。また、リングギヤ４３は、図示しないボルトによりデフケージ４４に固定されている。デフケージ４４内において、左右一対のサイドギヤ４５，４６がそれぞれ左右の駆動軸１５，１６にスプライン嵌合されている。さらに、このサイドギヤ４５，４６には、二対のデフピニオンギヤ４７，４８（図２中において一対は図示省略）が噛合されている。デフピニオンギヤ４７，４８は、デフケージ４４に固定されたスパイダ４９に回転可能に挿通されている。これらデフケージ４４、サイドギヤ４５，４６、デフピニオンギヤ４７，４８及び、スパイダ４９により、左右の駆動輪１７，１８に差動を許容しつつ駆動力を伝達可能とする差動機構が構成されている。
【００３０】
リングギヤ４３及びデフケージ４４は、車両１０の前進走行時（通常回転時）には、図１及び図３においては、矢印Ｒに示すように、反時計回り方向に回転し、図２においては、矢印Ｒに示すように後方から図面手前側を通って前方に回転する。ここで、前進走行時のリングギヤ４３及びデフケージ４４の回転方向を、通常回転方向という。
【００３１】
ファイナルドライブ装置４０は、ハウジング４１の底部４１Ａに貯溜されている潤滑油を吸引し、所定の部位（例えば、入力軸２１の中心に形成された油路２１Ａ）に供給するためのポンプ５４を有する。
【００３２】
ファイナルドライブ装置４０の通常回転時にリングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲の径方向外側（ハウジング４１の後方側）には、図３に示すように遮断部６０が設けられている。遮断部６０は、リングギヤ４３とハウジング４１の内壁との間を遮るように、ハウジング４１の後方側の下部の静止状態の液面レベルＡよりも低い位置から、液面レベルＡよりも高い位置まで立設されている。遮断部６０は、図３に示すように、リングギヤ４３の回転面での断面においては、リングギヤ４３の外周に沿う円弧状となっている。
【００３３】
遮断部６０の左方側及び右方側は、ハウジング４１の内壁と接するまで延びており、遮断部６０と、ハウジング４１の内壁との間に、流出制限領域８０が形成されている。流出制限領域８０は、上方が開放され、上方以外の部分からのリングギヤ４３側の領域への異物の流出が制限されている。なお、本実施形態では、遮断部６０の最下部に、流出制限領域８０と、リングギヤ４３側の領域とを連通させる連通孔６０Ｂが形成されているが、連通孔６０Ｂの径は比較的小さく、また、連通孔６０Ｂの形成位置は、図２に示すように、リングギヤ４３の回転面から左方または右方の一方側（図２では、左方側）にずれた位置となっているので、流出制限領域８０に堆積された異物がリングギヤ４３側の領域に流出することはほとんどなく、リングギヤ４３側の領域への異物の流出が制限されている状態であるといえる。
【００３４】
ハウジング４１の流出制限領域８０の最下部には、流出制限領域８０からの潤滑油及び異物の排出が可能なドレン機構（ドレン孔４１Ｂ、ドレンボルト４１Ｃ）が設けられている。本実施形態では、遮断部６０に連通孔６０Ｂが設けられているので、ドレンボルト４１Ｃをドレン孔４１Ｂから取り外すことにより、流出制限領域８０の潤滑油及び異物を外部に排出することができると共に、連通孔６０Ｂで連通しているハウジング４１のリングギヤ４３側の底部４１Ａの潤滑油や異物についても外部に排出することができる。
【００３５】
この遮断部６０によると、リングギヤ４３によって遮断部６０よりも上部のハウジング４１の内壁まで飛ばされ、ハウジング４１の内壁に沿って下降してくる異物は、流出制限領域８０に収集されることとなる。このため、異物が流出制限領域８０からリングギヤ４３側の領域に流れ出すことが適切に防止される。これにより、リングギヤ４３により異物が跳ね上げられてしまうことを効果的に低減することができる。
【００３６】
また、ファイナルドライブ装置４０の通常回転時にリングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲の径方向外側（ハウジング４１の後方側）においては、図３に示すようにハウジング４１の液面レベルＡよりも高い位置において、リングギヤ４３の外周に向かって延びて配置された飛散防止部７０が設けられている。飛散防止部７０は、ハウジング４１の内壁から下方に延びるように形成されている。本実施形態では、飛散防止部７０の先端部７０Ａの高さは、リングギヤ４３の回転中心よりも高くなるように形成されている。本実施形態では、リングギヤ４３の回転中心までの水平方向の距離が、飛散防止部７０の先端部７０Ａよりも、遮断部６０の先端部６０Ａの方が長くなっている。
【００３７】
この飛散防止部７０によると、リングギヤ４３によって跳ね上げられた潤滑油中のリングギヤ４３から遠くに到達する可能性が高い異物が、飛散防止部７０に衝突することとなるので、リングギヤ４３の回転方向の下流側に異物が飛散して、循環してしまうことを適切に防止することができる。また、飛散防止部７０に衝突した異物は、そのまま落下したり、ハウジング４１の内壁まで飛ばされてハウジング４１の内壁に沿って下降したりする可能性が高いので、流出制限領域８０に効果的に異物を収集することができる。
【００３８】
次に、ファイナルドライブ装置４０の動作について説明する。
【００３９】
車両１０の走行時には、ファイナルドライブ装置４０により、後前軸と後後軸とに、差動可能なようにエンジンからの駆動力が伝達される。ファイナルドライブ装置４０では、入力軸２１からギヤ３１、５３を介して、ドライブピニオン４２にエンジンの駆動力が伝達される。ドライブピニオン４２が回転すると、ピニオンギヤ４２Ａが回転し、リングギヤ４３等を介して左右の駆動輪１７，１８に差動可能なように駆動力が伝達される。
【００４０】
この際に、リングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲においては、潤滑油がリングギヤ４３等により跳ね上げられる。この際、跳ね上げられた潤滑油含まれている異物は、潤滑油よりも比重が大きいものが多いので、大部分がより遠く（外径方向）に飛ばされ、ハウジング４１の内壁まで飛ばされる。
【００４１】
この際には、リングギヤ４３により跳ね上げられた潤滑油に含まれている異物が飛散防止部７０の下面に衝突することとなる。これにより、リングギヤ４３の回転方向下流側に異物が飛散することを適切に防止できる。
【００４２】
一方、遮断部６０は、リングギヤ４３により跳ね上げられて飛散防止部７０に衝突して落下する異物や、ハウジング４１の内壁に到達してハウジング４１の内壁に沿って落下する異物を流出制限領域８０に収集する。また、遮断部６０は、車両１０が停止してリングギヤ４３の回転が停止した際においては、ハウジング４１の内壁に沿って徐々に下降してくる異物を、リングギヤ４３側の領域ではなく、流出制限領域８０側に収集することができる。これにより、以降において、比較的きれいな潤滑油をハウジング４１内の各部に循環させることができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態に係るファイナルドライブ装置４０によると、通常回転時にリングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲の径方向外側において、ハウジング４１の潤滑油の静止時の液面よりも低い位置から、リングギヤ４３とハウジング４１の内壁との間を遮るように立設された遮断部６０を備えるようにしたので、リングギヤ４３により跳ね上げられて落下する異物や、ハウジング４１の内壁に到達してハウジング４１の内壁に沿って落下する異物を、遮断部６０によってリングギヤ４３側の領域と隔てられた流出制限領域８０に効果的に収集することができる。これにより、リングギヤ４３によって異物が跳ね上げられることを低減することができ、比較的きれいな潤滑油がハウジング４１内を循環するようにすることができる。
【００４４】
また、本実施形態に係るファイナルドライブ装置４０によると、通常回転時にリングギヤ４３が上方に向かって回転する範囲の径方向外側のハウジング４１の潤滑油の静止時の液面よりも高い位置において、リングギヤ４３の外周に向かって延びた飛散防止部７０を更に有するようにしたので、リングギヤ４３により跳ね上げられた潤滑油に含まれる異物が、リングギヤ４３の回転方向下流側に飛散することを適切に防止することができ、流出制限領域８０に異物を適切に導いて、収集することができる。
【００４５】
次に、変形例に係るファイナルドライブ装置４０について説明する。
【００４６】
図４は、本発明の変形例に係るファイナルドライブ装置の後方部分の一部断面図である。
【００４７】
変形例に係るファイナルドライブ装置４０は、遮断部６０に代えて遮断部６１を備え、飛散防止部７０に代えて飛散防止部７１を備えるようにしたものである。
【００４８】
飛散防止部７１の先端部７１Ａは、遮断部６１の先端部６１Ａよりもリングギヤ４３の回転中心との水平方向の距離が短くなっている。また、遮断部６１の先端部６１Ａの高さは、飛散防止部７１の先端部７１Ａの高さよりも高くなっている。
【００４９】
このような構成により、遮断部６１に沿って流れた潤滑油や異物は、飛散防止部７１の下面に衝突し、リングギヤ４３の回転方向の下流側にほとんど流れることなく、流出制限領域８０の上方の空間に導かれる。このため、潤滑油に含まれた異物が、リングギヤ４３の回転方向下流側に供給されずに、効果的に流出制限領域８０に収集されることとなる。
【００５０】
なお、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５１】
例えば、上記実施形態では、ドライブピニオン４２の後方側が低い位置となるように水平面に対して傾けて車両１０に搭載するファイナルドライブ装置４０としていたが、本発明はこれに限られず、ドライブピニオン４２が水平面に対して平行となるように車両に搭載するファイナルドライブ装置であってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、遮断部６０にハウジング４１の底部４１Ａと連通する連通孔６０Ｂを備えるようにしていたが、本発明はこれに限られず、連通孔６０Ｂを備えなくてもよい。このようにすると、流出制限領域８０から底部４１Ａへの異物の流出を効果的に防止することができる。また、ドレンボルト４１Ｃをハウジング４１から取り外すことにより、流出制限領域８０内の少量の潤滑油のみを排出することにより、異物を排出することができ、潤滑油の無駄な消費を抑えることができる。なお、このようにする場合には、底部４１Ａ側の潤滑油を排出するためのドレン機構を別途用意しておけば、底部４１Ａ側の潤滑油を適切に排出することができる。
【００５３】
また、上記実施形態において、連通孔６０Ｂに、異物を捕集するフィルタを設けるようにしてもよく、このようにすると、流出制限領域８０からリングギヤ４３側の領域への異物の流出を適切に低減することができる。
【００５４】
また、上記実施形態において、連通孔６０Ｂに、リングギヤ４３の周囲の領域から流出制限領域８０への潤滑油や異物の流れを許容し、流出制限領域８０からリングギヤ４３の周囲の領域への潤滑油や異物の流れを遮断する逆止弁を設けるようにしてもよく、このようにすると、流出制限領域８０から底部４１Ａへの異物の流出を防止することができる。
【００５５】
また、上記実施形態において、遮断部６０の高さを静止状態の潤滑油の液面よりも高くしていたが、本発明はこれに限られず、静止状態の潤滑油の液面よりも低くしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、遮断部６０と、飛散防止部７０とを備えるようにしていたが、本発明はこれに限られず、いずれか一方のみを備えるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、潤滑油循環装置として、後二軸駆動の車両における後前軸に設けられるファイナルドライブ装置４０を例にしていたが、本発明はこれに限られず、潤滑油循環装置は、例えば、後後軸のファイナルドライブ装置や、後軸が１軸である車両のファイナルドライブ装置や、複数のギヤを収容するトランスミッション、駆動力を前後軸で分配するトランスファー装置等であってもよく、要は、潤滑油を循環させる装置であればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０  車両
４０  ファイナルドライブ装置
４１  ハウジング
４１Ａ  底部
４１Ｂ  ドレン孔
４１Ｃ  ドレンボルト
４２  ドライブピニオン
４２Ａ  ドライブピニオンギヤ
４３  リングギヤ
４４  デフケージ
５４  ポンプ
６０，６１  遮断部
６０Ａ，６１Ａ  先端部
６０Ｂ  連通孔
７０，７１  飛散防止部
７０Ａ，７１Ａ  先端部
８０  流出制限領域
【図１】
2018003955.tif 000003
【図２】
2018003955.tif 000004
【図３】
2018003955.tif 000005
【図４】
2018003955.tif 000006