(57)【要約】【課題】歯車の低速回転時において潤滑油の十分な掻き上げ量を達成しつつ、歯車の中速あるいは高速回転時において潤滑油の撹拌抵抗をより低減可能な潤滑油掻き上げ装置及び歯車装置を提供する。【解決手段】潤滑油掻き上げ装置は、ケース内に備えられた回転軸と、前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体の外周部から外側へ進退移動可能に設けられたオイル掻き上げ部材と、前記回転体の回転に応じて所定方向に進退移動可能に設けられた可動体と、前記オイル掻き上げ部材及び前記可動体を連結する連結部と、を備え、前記回転体の回転に伴って前記可動体が所定方向に移動することにより前記オイル掻き上げ部材が後退する。【選択図】図１
2016188692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に備えられた回転軸と、
前記回転軸に固定された回転体と、
前記回転体の外周部から外側へ進退移動可能に設けられたオイル掻き上げ部材と、
前記回転体の回転に応じて所定方向に進退移動可能に設けられた可動体と、
前記オイル掻き上げ部材及び前記可動体を連結する連結部と、を備え、
前記回転体の回転に伴って前記可動体が所定方向に移動することにより前記オイル掻き上げ部材が後退する、潤滑油掻き上げ装置。
【請求項２】
前記回転体の回転速度が速くなるにしたがって前記オイル掻き上げ部材の後退量が増大する、請求項１に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項３】
前記連結部は、一端側が前記オイル掻き上げ部材に接続され、他端側が前記可動体に連結され、
前記回転体の回転に伴って前記可動体が遠心力により前記回転体の径方向外側に向けて移動することにより、前記オイル掻き上げ部材が前記回転体の径方向内側に向けて移動する、請求項１又は２に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項４】
前記可動体を、前記回転体の回転に伴う前記可動体の移動方向とは反対の方向に付勢する付勢部材を備え、
前記可動体は、前記回転体の回転に伴って前記付勢部材による付勢力に抗して前記回転体の径方向外側に向けて移動する、請求項３に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項５】
前記連結部の中央部が前記ケースに接続された支持軸に支持され、前記連結部は前記支持軸を中心に回動可能であり、
前記回転体の回転に伴って前記可動体が遠心力により前記回転体の径方向外側に向けて移動することにより、前記連結部が回動して、前記オイル掻き上げ部材が前記回転体の径方向内側に向けて移動する、請求項３又は４に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項６】
前記可動体の質量が前記オイル掻き上げ部材の質量よりも大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項７】
前記回転軸は、歯車機構を構成する一つ又は複数の歯車が固定された回転軸である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の潤滑油掻き上げ装置。
【請求項８】
ケース内に備えられた複数の回転軸と、
前記複数の回転軸に固定された複数の歯車と、
前記複数の歯車の少なくとも一部に対して潤滑油を供給する潤滑油掻き上げ装置と、を備え、
前記潤滑油掻き上げ装置は、
前記複数の回転軸のいずれかに固定された回転体と、
前記回転体の外周部から外側へ進退移動可能に設けられたオイル掻き上げ部材と、
前記回転体の回転に応じて所定方向に進退移動可能に設けられた可動体と、
前記オイル掻き上げ部材及び前記可動体を連結する連結部と、を備え、
前記回転体の回転に伴って前記可動体が所定方向に移動することにより前記オイル掻き上げ部材が後退する、歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油掻き上げ装置及び歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の歯車変速機等の歯車装置において、歯車の歯面や軸受等の潤滑性を保つ必要がある部分に潤滑油を導くための潤滑構造が種々提案されている。歯車変速機等では、複数の回転軸にそれぞれ固定された歯車が互いに噛み合うようにしてケース内に配置されており、潤滑油に直接浸かることのない歯車も存在する。そのため、歯車の回転時に歯面を利用して潤滑油を掻き上げて、潤滑油に浸からない歯車の歯面や軸受等に潤滑油が供給されるようにした掻き上げ式の潤滑機構が用いられている。
【０００３】
しかしながら、歯車の歯面を利用して潤滑油を掻き上げる場合、車両の低速走行時には、歯車の回転速度が遅いためにケース内の上方へ向けて十分な潤滑油を掻き上げることができず、上方の歯車の歯面に対して潤滑油を十分に供給することができない場合がある。これに対して、特許文献１及び２に例示するように、歯車に羽根状の掻き上げ部材を設け、効率的に潤滑油を掻き上げることができるようにした歯車装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、回転軸と嵌合するボス部と、歯山部を備える外周円環部と、ボス部及び円環部のそれぞれを繋ぐ板状スポーク部とからなる歯車が、歯車ケースに回転可能に支持される回転軸上に設けられた歯車装置において、板状スポーク部の側面に、歯車の回転方向の一方向にのみ内外端に対して中央が凹部となる複数のオイル掻き上げリブを設けた歯車装置が開示されている。かかる歯車装置では、歯車の回転時に、オイル掻き上げリブによってオイルが飛散し、歯車が設置された部位の潤滑性及び冷却性が向上する。
【０００５】
また、特許文献２には、アイドリング時にエンジンからのトルク伝達を受けて変速機ケース内で回転するシャフト上において、このシャフトとともに回転するギヤに対し、抵抗羽根をこのギヤの回転に伴って変速機ケース内の潤滑オイルを撹拌し得る抵抗付与状態からこの撹拌を避けた抵抗解除状態に回動し得るように取り付け、しかもこの抵抗羽根に対してはシャフトの高速回転時に抵抗羽根に作用する遠心力よりも小さい力で、この抵抗羽根を抵抗付与状態に保持するように働くスプリング力を作用させた手動式歯車変速機が開示されている。かかる手動式歯車変速機では、低速回転時には潤滑オイルの撹拌抵抗による制動力が付与され、かつ中高速回転時にはその撹拌抵抗が解除され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８１７２１号公報
【特許文献２】実開昭６１−１７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の掻き上げ式の潤滑機構では、リブが潤滑油に浸漬した状態で歯車の回転動作が行われる。そのため、歯車の中高速回転時においては、歯車の歯面によって十分な量の潤滑油が掻き上げられる一方で、潤滑油が歯車の回転動作の抵抗として働くことになる。すなわち、歯車の中高速回転時においては、掻き上げ部材による潤滑油の撹拌抵抗が増大し、内燃機関の動力の損失や燃費の悪化を招くおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の掻き上げ式の潤滑機構では、中高速回転時において、抵抗羽根による潤滑オイルの撹拌抵抗が解除され得るように考慮されているものの、撹拌羽根は歯車の側面に設けられ、中高速回転時においても潤滑オイルに浸かった状態になる。そのため、歯車の中高速回転時においても、潤滑オイルの撹拌抵抗が少なからず残り得る。したがって、歯車の中高速回転時における内燃機関の動力の損失や燃費の悪化を改善する余地が見られる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、歯車の低速回転時において潤滑油の十分な掻き上げ量を達成しつつ、歯車の中速あるいは高速回転時において潤滑油の撹拌抵抗をより低減可能な潤滑油掻き上げ装置及び歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ケース内に備えられた回転軸と、前記回転軸に固定された回転体と、前記回転体の外周部から外側へ進退移動可能に設けられたオイル掻き上げ部材と、前記回転体の回転に応じて所定方向に進退移動可能に設けられた可動体と、前記オイル掻き上げ部材及び前記可動体を連結する連結部と、を備え、前記回転体の回転に伴って前記可動体が所定方向に移動することにより前記オイル掻き上げ部材が後退する、潤滑油掻き上げ装置が提供される。
【００１１】
前記回転体の回転速度が速くなるにしたがって前記オイル掻き上げ部材の後退量が増大してもよい。
【００１２】
前記連結部は、一端側が前記オイル掻き上げ部材に接続され、他端側が前記可動体に連結され、前記回転体の回転に伴って前記可動体が遠心力により前記回転体の径方向外側に向けて移動することにより、前記オイル掻き上げ部材が前記回転体の径方向内側に向けて移動してもよい。
【００１３】
前記可動体を、前記回転体の回転に伴う前記可動体の移動方向とは反対の方向に付勢する付勢部材を備え、前記可動体は、前記回転体の回転に伴って前記付勢部材による付勢力に抗して前記回転体の径方向外側に向けて移動してもよい。
【００１４】
前記連結部の中央部が前記ケースに接続された支持軸に支持され、前記連結部は前記支持軸を中心に回動可能であり、前記回転体の回転に伴って前記可動体が遠心力により前記回転体の径方向外側に向けて移動することにより、前記連結部が回動して、前記オイル掻き上げ部材が前記回転体の径方向内側に向けて移動してもよい。
【００１５】
前記可動体の質量が前記オイル掻き上げ部材の質量よりも大きくてもよい。
【００１６】
前記回転軸は、歯車機構を構成する一つ又は複数の歯車が固定された回転軸であってもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ケース内に備えられた複数の回転軸と、前記複数の回転軸に固定された複数の歯車と、前記複数の歯車の少なくとも一部に対して潤滑油を供給する潤滑油掻き上げ装置と、を備え、前記潤滑油掻き上げ装置は、前記複数の回転軸のいずれかに固定された回転体と、前記回転体の外周部から外側へ進退移動可能に設けられたオイル掻き上げ部材と、前記回転体の回転に応じて所定方向に進退移動可能に設けられた可動体と、前記オイル掻き上げ部材及び前記可動体を連結する連結部と、を備え、前記回転体の回転に伴って前記可動体が所定方向に移動することにより前記オイル掻き上げ部材が後退する、歯車装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、歯車の低速回転時において潤滑油の十分な掻き上げ量を達成しつつ、歯車の中速あるいは高速回転時において潤滑油の撹拌抵抗をより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる潤滑油掻き上げ装置を備えた歯車装置の構成例を示す模式図である。
【図２】図１のＸＸ断面矢視図である。
【図３】同実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置を示す説明図である。
【図４】図３のＹＹ断面矢視図である。
【図５】回転軸の低速回転時の潤滑油掻き上げ装置の状態示す説明図である。
【図６】回転軸の低速回転時の潤滑油の流れを示す説明図である。
【図７】同実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置の動作を説明するための説明図である。
【図８】図７のＺＺ断面矢視図である。
【図９】回転軸の中速乃至高速回転時の潤滑油掻き上げ装置の状態示す説明図である。
【図１０】回転軸の中速乃至高速回転時の潤滑油の流れを示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態にかかる潤滑油掻き上げ装置を示す説明図である。
【図１２】同実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
＜＜１．第１の実施の形態＞＞
＜１−１．歯車装置の全体構成＞
まず、本発明の第１の実施の形態にかかる歯車装置の全体構成について説明する。図１及び図２は、歯車装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１は、歯車装置１０を第１の回転軸２０、第２の回転軸３０及び第３の回転軸４０の軸方向に見た図であり、図２は、図１のＸＸ断面矢視図である。本実施形態にかかる歯車装置１０は、例えば、歯車変速機として構成される。歯車装置１０は、ケース１１と、第１の回転軸２０と、第２の回転軸３０と、第３の回転軸４０と、第１の歯車２４と、第２の歯車３４と、第３の歯車３６と、第４の歯車４４と、潤滑油掻き上げ装置１００とを備える。
【００２２】
ケース１１は、金属や軽金属によって構成され、歯車装置１０の筐体をなす。ケース１１は、鉛直方向に長手方向を有する縦長の形状を有し、ケース１１内の下部領域は、潤滑油Ｌが貯留する潤滑油室１３を形成する。第１の回転軸２０、第２の回転軸３０及び第３の回転軸４０は、それぞれ両端が、軸受２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂを介してケース１１によって支持されている。かかる第１の回転軸２０、第２の回転軸３０及び第３の回転軸４０は、軸回転可能に支持されている。
【００２３】
第１の回転軸２０には、第１の歯車２４が固定されている。第２の回転軸３０には、第２の歯車３４及び第３の歯車３６が固定されている。第３の回転軸４０には、第４の歯車４４が固定されている。各歯車２４，３４，３６，４４は、例えばスプライン結合により各回転軸２０，３０，４０に結合される。各歯車２４，３４，３６，４４は、さらにロックナットによって締め付けられて、固定されていてもよい。各歯車２４，３４，３６，４４は、それぞれ外周面に、図示しない歯面を有する。
【００２４】
かかる歯車装置１０では、例えば第３の回転軸４０が内燃機関の出力軸にギヤ接続される。第３の回転軸４０が、内燃機関の出力軸自体であってもよい。第３の回転軸４０に固定された第４の歯車４４は、第２の回転軸３０に固定された第３の歯車３６と噛み合っている。したがって、第３の回転軸４０の回転に伴って、第２の回転軸３０が回転する。第３の歯車３６の歯数は第４の歯車４４の歯数よりも多く、第２の回転軸３０の回転数は第３の回転軸４０の回転数よりも小さくなる。
【００２５】
また、第２の回転軸３０に固定された第２の歯車３４は、第１の回転軸２０に固定された第１の歯車２４と噛み合っている。したがって、第２の回転軸３０の回転に伴って、第１の回転軸２０が回転する。第１の歯車２４の歯数は第２の歯車３４の歯数よりも多く、第１の回転軸２０の回転数は第２の回転軸３０の回転数よりも小さくなる。このように、歯車装置１０では、第３の回転軸４０に入力される内燃機関の回転速度が減速されて第１の回転軸２０に伝達される。第１の回転軸２０は、例えば所定のギヤを介して車両の駆動軸に接続され、内燃機関の出力が車両の駆動軸に伝達される。
【００２６】
各回転軸２０，３０，４０及び各歯車２４，３４，３６，４４は、例えば鋼鉄や浸炭材料等からなる。歯車装置１０の作動時において、第１の歯車２４と第２の歯車３４、及び第３の歯車３６と第４の歯車４４の噛合部分の潤滑性が不足していると、当該噛合部分において動力の伝達効率が低下するとともに、各歯車２４，３４，３６，４４の摩耗や損傷を生じるおそれがある。また、各回転軸２０，３０，４０と軸受２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂとの摺動部分も同様に、潤滑性の低下によって、動力伝達効率の低下や摺動部分の摩耗あるいは損傷を生じるおそれがある。そのため、歯車装置１０は、潤滑油室１３に貯留された潤滑油Ｌを各歯車２４，３４，３６，４４の歯面や摺動部分に導いて、当該歯面に潤滑油膜を形成するための潤滑機構を有する。
【００２７】
＜１−２．潤滑機構＞
次に、本実施形態にかかる歯車装置１０に備えられた潤滑機構について説明する。歯車装置１０において、各歯車２４，３４，３６，４４のうち、最も下方に配置された第１の歯車２４の下側の部分は潤滑油Ｌに浸漬している。一方、第２の歯車３４、第３の歯車３６及び第４の歯車４４は、潤滑油Ｌの油面よりも高い位置にあるため、直接潤滑油Ｌに浸かってはいない。
【００２８】
内燃機関の回転数が大きく、第１の回転軸２０が中速あるいは高速で回転している場合、潤滑油Ｌは、第１の歯車２４の歯面に付着して持ち上げられる。その際、第１の歯車２４が中速あるいは高速で回転していると、歯面に付着した潤滑油Ｌが落下する前に第１の歯車２４の表面張力によって上方まで掻き上げられるとともに、潤滑油Ｌは遠心力によって比較的広範囲に飛散する。そのため、軸方向の位置が第１の歯車２４の位置とずれた位置にある第３の歯車３６の歯面にも潤滑油Ｌが供給される。したがって、第１の回転軸２０の回転数が大きい場合には、第１の歯車２４によって、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分、及び第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分のそれぞれの潤滑性が保たれる。同時に、各回転軸２０，３０，４０を支持する摺動部分にも潤滑油が供給され得る。
【００２９】
一方、内燃機関の回転数が小さく、第１の回転軸２０が低速で回転している場合、潤滑油Ｌは、第１の歯車２４の歯面に付着して持ち上げられる。その際、第１の歯車２４が低速で回転していると、歯面に付着した潤滑油Ｌが上方まで掻き上げられる前に落下し始めるとともに、遠心力が小さいために潤滑油Ｌが飛散する範囲も狭くなる。そのため、潤滑油Ｌが、第３の歯車３６の歯面に供給されにくくなる。したがって、第１の回転軸２０の回転数が小さい場合には、第１の歯車２４の歯面に付着する潤滑油Ｌによって、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分の潤滑性は保たれるものの、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分の潤滑性は保たれにくい。同様に、潤滑油Ｌが飛散する範囲が狭いことから、各回転軸２０，３０，４０を支持する摺動部分に対しても潤滑油が供給されにくくなる。
【００３０】
このため、本実施形態にかかる歯車装置１０では、第３の歯車３６の軸方向位置の下方に、第１の回転軸２０に固定された潤滑油掻き上げ装置１００が備えられている。これにより、第１の回転軸２０の回転数が小さい場合には、第１の回転軸２０に固定された潤滑油掻き上げ装置１００によって、潤滑油Ｌが第３の歯車３６の歯面や各回転軸２０，３０，４０を支持する摺動部分に供給されるようになっている。
【００３１】
＜１−３．潤滑油掻き上げ装置＞
（１−３−１．構成）
次に、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置１００について詳細に説明する。図３及び図４は、潤滑油掻き上げ装置１００の構成の一例を示す模式図である。図３は、潤滑油掻き上げ装置１００を軸方向に見た正面図であり、図４は、図３のＹＹ断面矢視図である。なお、図３では、図４で示されているカバー１６０が省略されている。
【００３２】
かかる潤滑油掻き上げ装置１００は、第１の歯車２４が固定された第１の回転軸２０に固定される構造体である。すなわち、潤滑油掻き上げ装置１００は、第１の歯車２４とは異なる部品として構成され、第１の回転軸２０に固定されて、第１の回転軸２０の回転に伴って潤滑油Ｌを上方に掻き上げる。潤滑油掻き上げ装置１００は、回転体１１０と、オイル掻き上げ部材１２０と、可動体１３０と、連結部１５０と、コイルばね１４０とを備える。
【００３３】
回転体１１０は、所定の厚さを有し、中央部に開口部１１０ａを有する円形状の部材である。開口部１１０ａには第１の回転軸２０が挿入され、回転体１１０は第１の回転軸２０に固定される。潤滑油掻き上げ装置１００は、歯車構造による動力の伝達を担うものではないことから、潤滑油Ｌの撹拌抵抗に耐え得る方法であれば、回転体１１０と第１の回転軸２０との接合方法は特に限定されない。例えば、接合方法はスプライン結合であってもよいし、溶接や接着剤による接合であってもよい。
【００３４】
また、潤滑油Ｌの撹拌抵抗に耐え得る強度を確保し得る限り、回転体１１０の構成材料は限定されない。ただし、歯車装置１０に伝達される動力の損失を低減するために、樹脂やアルミニウム等の比較的軽量の材料により回転体１１０を構成することが好ましい。
【００３５】
円形状の回転体１１０の一方の側面には、凹溝１１０ｂが形成されている。図３の例では、６つの凹溝１１０ｂが形成されている。６つの凹溝１１０ｂには、それぞれ、オイル掻き上げ部材１２０と、当該オイル掻き上げ部材１２０を進退動させるための機構とが収容される。凹溝１１０ｂは、オイル掻き上げ部材１２０の収容部１１０ｂａと、可動体１３０の収容部１１０ｂｂと、収容部１１０ｂａ及び収容部１１０ｂｂをつなぐように設けられた連結部１５０の収容部１１０ｂｃとを有する。このうち、収容部１１０ｂａは、回転体１１０の外周面に開口している。
【００３６】
収容部１１０ｂａには、オイル掻き上げ部材１２０が配置される。オイル掻き上げ部材１２０は、回転体１１０の外周面から外側へ進退移動可能になっている。本実施形態では、オイル掻き上げ部材１２０が後退したときに、オイル掻き上げ部材１２０が回転体１１０内に収容されるようになっている。オイル掻き上げ部材１２０は、Ｔ字形状を有する板状の部材であり、Ｔ字状の面が回転体１１０の回転方向に向けられ、当該面は回転体１１０の回転方向に交差する。Ｔ字の上部に相当する部分が、回転体１１０の径方向の外側に位置する。回転体１１０の径方向の内側に位置するオイル掻き上げ部材１２０の端部は、連結部１５０に接続されている。
【００３７】
収容部１１０ｂｂには、可動体１３０が配置される。可動体１３０の質量は、オイル掻き上げ部材１２０の質量よりも大きい。また、収容部１１０ｂｂには、可動体１３０を付勢する付勢するコイルばね１４０が配置される。コイルばね１４０は、可動体１３０よりも、回転体１１０の径方向外側に配置され、可動体１３０を径方向内側へと付勢する。可動体１３０における、回転体１１０の径方向内側には連結部１５０に接続されている。可動体１３０は、所定の質量を有する部材であって、収容部１１０ｂｂ内を進退移動可能になっている。可動体１３０は、回転体１１０の回転に伴って生じる遠心力により、コイルばね１４０の付勢力に抗して回転体１１０の径方向外側に向けて移動する。
【００３８】
連結部１５０は、２箇所の継手１５５ａ，１５５ｂによって連結された第１のアーム１５３ａ、第２のアーム１５３ｂ、第３のアーム１５３ｃを有する。それぞれの継手１５５ａ，１５５ｂにより、各アーム１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃは回動可能になっている。第１のアーム１５３ａの端部は、オイル掻き上げ部材１２０に接続されている。第３のアーム１５３ｃの端部は、可動体１３０に接続されている。第２のアーム１５３ｂは、回転体１１０に接続された支持軸１５１に支持されている。第２のアーム１５３ｂは支持軸１５１に完全に固定されてはおらず、支持軸１５１によって支持される位置が可変となっている。
【００３９】
これにより、可動体１３０の進退移動に伴って、支持軸１５１による支持位置が変化しながら、第２のアーム１５３ｂは支持軸１５１を回転中心として回転し、オイル掻き上げ部材１２０が進退移動する。支持軸１５１による第２のアーム１５３ｂの支持位置が可変となっていることと併せて、継手１５５ａ，１５５ｂのうちの少なくとも一方における第２のアーム１５３ｂの支持位置が可変となっていてもよい。
【００４０】
本実施形態では、可動体１３０の質量がオイル掻き上げ部材１２０の質量よりも大きく、回転体１１０の回転に伴って生じる可動体１３０の遠心力は、オイル掻き上げ部材１２０に生じる遠心力とコイルばね１４０の付勢力との総和よりも大きくなる。したがって、回転体１１０の回転に伴う遠心力によって可動体１３０が径方向の外側に前進移動することにより、連結部１５０のうち支持軸１５１に支持される部分が支点となって、オイル掻き上げ部材１２０が径方向の内側に向かって後退移動する。
【００４１】
このとき、回転体１１０の回転速度が速くなるほど、発生する可動体１３０の遠心力は大きくなるため、オイル掻き上げ部材１２０の後退移動量は大きくなる。可動体１３０の質量及びコイルばね１４０のばね定数のうちのいずれか一方を変更することによって、回転体１１０の回転数に対するオイル掻き上げ部材１２０の後退移動量を調節することができる。
【００４２】
凹溝１１０ｂが形成された回転体１１０の側面には、カバー１６０が取り付けられる。カバー１６０は、中央に開口を有する円盤状を有し、回転体１１０の開口部１１０ａがカバー１６０によって塞がれることがないようになっている。カバー１６０は、オイル掻き上げ部材１２０、可動体１３０、コイルばね１４０及び連結部１５０が凹溝１１０ｂから脱離することを防ぐために備えられる。なお、カバー１６０は備えられなくてもよい。
【００４３】
（１−３−２．動作）
次に、潤滑油掻き上げ装置１００の動作について詳細に説明する。図３〜図６は、潤滑油掻き上げ装置１００が低速で回転している場合の潤滑油掻き上げ装置１００の様子を示す説明図である。図７〜図１０は、潤滑油掻き上げ装置１００が中速あるいは高速で回転している場合の潤滑油掻き上げ装置１００の様子を示す説明図である。図７及び図８は、それぞれ図３及び図４に対応する潤滑油掻き上げ装置１００の正面図及びＺＺ断面矢視図である。図５及び図９は、潤滑油Ｌの油面とオイル掻き上げ部材１２０との位置関係を示す図であり、図１に一点鎖線で示した領域Ａの拡大図を示している。また、図６及び図１０は、潤滑油Ｌが導かれ方を示す説明図である。
【００４４】
内燃機関の低速回転時には、第１の回転軸２０の回転速度も小さく、可動体１３０に生じる遠心力は小さい。したがって、図３及び図４に示すように、可動体１３０は、コイルばね１４０によって付勢されて、径方向の内側に留まった状態になる。この状態において、オイル掻き上げ部材１２０は、回転体１１０の外周面から径方向外側に突き出た状態で保持される。このとき、図５に示すように、回転体１１０の回転に伴って、オイル掻き上げ部材１２０は、回転体１１０の下方の位置において潤滑油Ｌに浸漬する。したがって、潤滑油掻き上げ装置１００のオイル掻き上げ部材１２０によって、潤滑油Ｌが上方に掻き上げられる。
【００４５】
すでに述べたとおり、内燃機関の低速回転時には、第１の歯車２４によって掻き上げられる潤滑油Ｌは、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分に導かれる一方、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分には導かれにくい。しかしながら、図８に示すように、潤滑油掻き上げ装置１００が、第３の歯車３６の下方において、第３の歯車３６の歯面に対向して備えられている。したがって、内燃機関の低速回転時においては、潤滑油掻き上げ装置１００によって掻き上げられた潤滑油Ｌが第３の歯車３６の歯面に供給され、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分に導かれる。第３の歯車３６及び第４の歯車４４の歯面に付着した潤滑油は、さらに各回転軸３０，４０を支持する摺動部分にも供給され得る。
【００４６】
一方、内燃機関の中速あるいは高速回転時には、第１の回転軸２０の回転速度が大きくなり、可動体１３０に生じる遠心力が大きくなる。そのため、図７及び図８に示すように、可動体１３０は、コイルばね１４０の付勢力に抗して径方向の外側に移動する。これにより、連結部１５０を介して可動体１３０に連結されたオイル掻き上げ部材１２０が、径方向の内側へと後退移動する。本実施形態では、オイル掻き上げ部材１２０が最も後退した位置において、オイル掻き上げ部材１２０は回転体１１０の内部に完全に収容されている。
【００４７】
このとき、図９に示すように、オイル掻き上げ部材１２０が回転体１１０の径方向の内側に向けて後退した状態では、オイル掻き上げ部材１２０が潤滑油Ｌに浸漬されていない。したがって、内燃機関の中速あるいは高速回転時には、オイル掻き上げ部材１２０による潤滑油Ｌの撹拌抵抗が生じない。図１０に示すように、内燃機関の中速あるいは高速回転時には、第１の歯車２４によって掻き上げられる潤滑油Ｌが、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分に導かれるだけでなく、第３の歯車３６の歯面にも飛散し、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分にも導かれる。したがって、潤滑油掻き上げ装置１００による潤滑油Ｌの供給が無くとも、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分の潤滑性は維持される。第３の歯車３６及び第４の歯車４４の歯面に付着した潤滑油は、さらに各回転軸３０，４０を支持する摺動部分にも供給され得る。
【００４８】
なお、内燃機関の低速回転時には、潤滑油掻き上げ装置１００のオイル掻き上げ部材１２０が潤滑油Ｌに浸漬し、潤滑油Ｌの撹拌抵抗を受け得るが、潤滑油掻き上げ装置１００の回転速度が小さいことから、内燃機関の動力の損失は限定的である。
【００４９】
以上、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置１００は、低速回転時には回転体１１０の外周面から外側に突き出る一方、中高速回転時には回転体１１０の径方向の内側に向けて後退移動するオイル掻き上げ部材１２０を備えている。したがって、低速回転時には、オイル掻き上げ部材１２０が潤滑油Ｌに浸漬し、潤滑油掻き上げ装置１００によって潤滑油Ｌが掻き上げられる。これにより、第１の歯車２４によって掻き上げられる潤滑油Ｌが供給されにくい第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分や各回転軸３０，４０を支持する摺動部分に対しても、潤滑油Ｌが供給される。
【００５０】
一方、中高速回転時には、オイル掻き上げ部材１２０が回転体１１０の径方向の内側に向かって後退移動し、潤滑油Ｌに浸漬しない。これにより、第１の歯車２４によって、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分、及び第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分、さらには各回転軸２０，３０，４０を支持する摺動部分に潤滑油Ｌが供給される状態において、オイル掻き上げ部材１２０による潤滑油Ｌの撹拌抵抗を無くすことができる。したがって、内燃機関の動力の損失や、燃費の悪化を低減することができる。
【００５１】
また、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置１００では、電気的な制御を用いることなく、歯車装置１０に備えられた第１の回転軸２０の回転によって生じる遠心力を利用して、オイル掻き上げ部材１２０が進退移動可能に構成されている。これにより、比較的簡易な構成で、潤滑性の確保と、中高速回転時の潤滑油Ｌの撹拌抵抗の低下との両立を図ることができる。
【００５２】
また、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置１００では、中高速回転時に、掻き上げ部材１２０が後退移動し、回転体１１０の内部に完全に収容される。したがって、潤滑油Ｌの油面が高い位置にあるとしても、潤滑油掻き上げ装置１００による潤滑油Ｌの撹拌抵抗が極力小さくなる。したがって、内燃機関の動力の損失や、燃費の悪化を確実に低減することができる。
【００５３】
＜＜２．第２の実施の形態＞＞
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる潤滑油掻き上げ装置及び歯車装置について説明する。本実施形態にかかる歯車装置は、潤滑油掻き上げ装置の構成が第１の実施の形態にかかる潤滑油掻き上げ装置の構成と異なる点を除き、第１の実施の形態にかかる歯車装置と同様の構成とすることができる。以下、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置の構成について説明する。
【００５４】
図１１は、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置２００の正面図である。図１１に示す潤滑油掻き上げ装置２００では、図３と同様にカバーが省略されている。かかる図１１に示す潤滑油掻き上げ装置２００は、潤滑油掻き上げ装置２００の回転が停止している状態あるいは低速回転時の状態である。
【００５５】
本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置２００は、回転体２１０と、オイル掻き上げ部材２２０と、可動体２３０と、コイルばね２４０と、連結部２５０とを備える。かかる潤滑油掻き上げ装置２００は、回転体２１０の回転に伴って、可動体２３０に遠心力が生じてオイル掻き上げ部材２２０が後退移動する機構が、第１の実施の形態にかかる潤滑油掻き上げ装置１００の場合と異なっている。
【００５６】
回転体２１０は、中央部に開口部２１０ａを有するとともに、その側面に６つの凹溝２１０ｂを有する。それぞれの凹溝２１０ｂは、Ｖ字状に形成され、一端が回転体２１０の外周面に開口する。それぞれの凹溝２１０ｂには、オイル掻き上げ部材２２０と、可動体２３０と、オイル掻き上げ部材２２０及び可動体２３０を連結する連結部２５０とが収容されている。凹溝２１０ｂは、オイル掻き上げ部材２２０の収容部２１０ｂａと、可動体２３０の収容部２１０ｂｂとを有する。このうち、収容部２１０ｂａは、回転体２１０の外周面に開口している。
【００５７】
収容部２１０ｂａには、オイル掻き上げ部材２２０が配置される。オイル掻き上げ部材２２０は、回転体２１０の外周面から外側へ進退移動可能になっている。本実施形態においても、オイル掻き上げ部材２２０が後退したときに、オイル掻き上げ部材２２０が回転体２１０内に収容されるようになっている。オイル掻き上げ部材２２０は、第１の実施の形態にかかるオイル掻き上げ部材１２０と同様に、Ｔ字形状を有する板状の部材とすることができる。回転体２１０の径方向の内側に位置するオイル掻き上げ部材２２０の端部は、連結部２５０に接続されている。また、収容部２１０ｂａには、オイル掻き上げ部材２２０を付勢する付勢するコイルばね２４０が配置される。コイルばね２４０は、オイル掻き上げ部材２２０の径方向内側に配置され、オイル掻き上げ部材２２０を径方向外側へと付勢する。
【００５８】
収容部２１０ｂｂには、可動体２３０が配置される。可動体２３０は、所定の質量を有する部材であって、収容部２１０ｂｂ内を進退移動可能になっている。可動体２３０の質量は、オイル掻き上げ部材２２０の質量よりも大きい。可動体２３０における、回転体２１０の径方向内側には連結部２５０に接続されている。コイルばね２４０がオイル掻き上げ部材２２０を回転体２１０の径方向外側に向けて付勢することに伴って、連結部２５０によりオイル掻き上げ部材２２０に連結された可動体２３０は、回転体２１０の径方向内側に向けて引っ張られている。可動体２３０は、回転体２１０の回転に伴って生じる遠心力により、オイル掻き上げ部材２２０を付勢するコイルばね２４０の付勢力に抗して、回転体２１０の径方向外側に向けて移動する。
【００５９】
本実施形態では、連結部２５０は、ワイヤによって構成される。連結部２５０の一端はオイル掻き上げ部材２２０に接続され、連結部２５０の他端は可動体２３０に接続されている。ワイヤからなる連結部２５０は、回転体２１０に固定された支持軸２５１によって、配設方向がＶ字状の凹溝２１０ｂに沿って変化させられる。連結部２５０は、例えば、支持軸２５１に設けられた図示しない溝や孔内に配置されてもよいが、連結部２５０と支持軸２５１とは完全に固定されてはいない。連結部２５０は支持軸２５１の周面に沿って進退移動可能になっている。これにより、可動体２３０の進退移動に伴って、オイル掻き上げ部材２２０が進退移動する。
【００６０】
本実施形態では、可動体２３０の質量がオイル掻き上げ部材２２０の質量よりも大きく、回転体２１０の回転に伴って生じる可動体２３０の遠心力は、オイル掻き上げ部材２２０に生じる遠心力とコイルばね２４０の付勢力との総和よりも大きくなる。したがって、図１２に示すように、回転体２１０の回転に伴う遠心力によって可動体２３０が径方向の外側に前進移動することにより、オイル掻き上げ部材２２０が径方向の内側に向かって後退移動する。
【００６１】
このとき、回転体２１０の回転速度が速くなるほど、発生する可動体２３０の遠心力は大きくなるため、オイル掻き上げ部材２２０の後退移動量は大きくなる。可動体２３０の質量及びコイルばね２４０のばね定数のうちのいずれか一方を変更することによって、回転体２１０の回転数に対するオイル掻き上げ部材２２０の後退移動量を調節することができる。
【００６２】
以上、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置２００は、低速回転時には回転体２１０の外周面から外側に突き出る一方、中高速回転時には回転体２１０の径方向の内側に向けて後退移動するオイル掻き上げ部材２２０を備えている。したがって、低速回転時には、オイル掻き上げ部材２２０が潤滑油Ｌに浸漬し、潤滑油掻き上げ装置２００によって潤滑油Ｌが掻き上げられる。これにより、第１の歯車２４によって掻き上げられる潤滑油Ｌが供給されにくい第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分や、各回転軸２０，３０，４０を支持する摺動部分に対しても、潤滑油Ｌが供給される。
【００６３】
一方、中高速回転時には、オイル掻き上げ部材２２０が回転体２１０の径方向の内側に向かって後退移動し、潤滑油Ｌに浸漬しない。これにより、第１の歯車２４によって、第１の歯車２４と第２の歯車３４との噛合部分、及び第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分、さらには各回転軸を支持する摺動部分に潤滑油Ｌが供給される状態において、オイル掻き上げ部材２２０による潤滑油Ｌの撹拌抵抗を無くすことができる。したがって、内燃機関の動力の損失や、燃費の悪化を低減することができる。
【００６４】
また、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置２００では、電気的な制御を用いることなく、歯車装置１０に備えられた第１の回転軸２０の回転によって生じる遠心力を利用して、オイル掻き上げ部材２２０が進退移動可能に構成されている。これにより、比較的簡易な構成で、潤滑性の確保と、中高速回転時の潤滑油Ｌの撹拌抵抗の低下との両立を図ることができる。
【００６５】
また、本実施形態にかかる潤滑油掻き上げ装置２００では、中高速回転時に、掻き上げ部材２２０が後退移動したときに、掻き上げ部材２２０が潤滑油Ｌに浸漬しないように設定することにより、潤滑油掻き上げ装置２００による潤滑油Ｌの撹拌抵抗の発生を確実に防ぐことができる。したがって、内燃機関の動力の損失や、燃費の悪化を確実に低減することができる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６７】
例えば、上記の実施形態では、歯車装置１０が三本の回転軸及び四つの歯車を備え、潤滑油掻き上げ装置は、低速回転時に、第３の歯車３６と第４の歯車４４との噛合部分に対して潤滑油Ｌを供給していたが、本発明はかかる例に限られない。歯車装置が、５つ以上の歯車を備え、潤滑油掻き上げ装置が歯車同士の噛合部分の複数に対して、潤滑油Ｌを飛散させてもよい。あるいは、歯車装置が、複数の潤滑油掻き上げ装置を備え、各潤滑油掻き上げ装置が、異なる歯車同士の噛合部分や摺動部分に対して潤滑油Ｌを供給してもよい。
【００６８】
また、上記実施形態において、潤滑油掻き上げ装置を構成する連結部は一例に過ぎず、異なる構成を有していてもよい。回転体の径方向外側に向けて生じる可動体の遠心力によって、オイル掻き上げ部材が回転体内に向けて後退させることができる連結部であれば、適用し得る。
【００６９】
また、上記の実施形態において、潤滑油掻き上げ装置１００が備えられる歯車装置１０として車両の歯車変速機を例に採って説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、産業機械や工作機械等に用いられる歯車装置であって、歯面に対して潤滑油を供給する構成の歯車装置であれば、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０    歯車装置
１１    ケース
１３    潤滑油室
２０    第１の回転軸
２４    第１の歯車
３０    第２の回転軸
３４    第２の歯車
３６    第３の歯車
４０    第３の回転軸
４４    第４の歯車
１００，２００    潤滑油掻き上げ装置
１１０，２１０    回転体
１１０ｂ、２１０ｂ    凹溝
１２０，２２０    オイル掻き上げ部材
１３０，２３０    可動体
１４０，２４０    コイルばね
１５０，２５０    連結部
【図１】
2016188692.tif 000003
【図２】
2016188692.tif 000004
【図３】
2016188692.tif 000005
【図４】
2016188692.tif 000006
【図５】
2016188692.tif 000007
【図６】
2016188692.tif 000008
【図７】
2016188692.tif 000009
【図８】
2016188692.tif 000010
【図９】
2016188692.tif 000011
【図１０】
2016188692.tif 000012
【図１１】
2016188692.tif 000013
【図１２】
2016188692.tif 000014