JP4992803B2 - Fluid passage structure of power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、動力伝達装置の流体通路構造、特にケース内の潤滑油等の流体を歯車等の伝動要素により上方側にかき上げて循環させるようにした動力伝達装置の流体通路構造に関する。 The present invention relates to a fluid passage structure of a power transmission device, and more particularly, to a fluid passage structure of a power transmission device in which fluid such as lubricating oil in a case is circulated upward by a transmission element such as a gear.
車両用の動力伝達装置、例えば変速機ケースにディファレンシャル機構を組み込んだトランスアクスル構造のような動力伝達装置においては、ディファレンシャルリングギヤ等の大物の回転伝動要素を利用してトランスミッションケースの内底部から潤滑油(潤滑・冷却用の流体)を上方側にかき上げて循環させるようにしたものがある。 In a power transmission device for a vehicle, for example, a power transmission device such as a transaxle structure in which a differential mechanism is incorporated in a transmission case, lubricating oil is supplied from an inner bottom portion of the transmission case using a large rotational transmission element such as a differential ring gear. Some fluids (lubricating / cooling fluid) are raked up and circulated.
従来のこの種の車両用の動力伝達装置としては、例えばディファレンシャルリングギヤによりケース内底部側からかき上げられた潤滑油をケース内の上方側に位置するキャッチタンクに導入して一時的にそのキャッチタンクに貯留し、その潤滑油を徐々に予め定めた潤滑・冷却経路で流下させることにより、運転中の大物ギヤ等の負荷を有効に低減させつつ、各動作部の潤滑および発熱部の冷却を行うようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述のような従来の動力伝達装置にあっては、ディファレンシャルリングギヤによりケース内底部側からかき上げられた潤滑油をキャッチタンクに導入する流体導入通路の形状が、上流端の開口部分で狭くなっていたため、かき上げられた潤滑油を十分にキャッチタンク側に導入できないという問題があった。 However, in the conventional power transmission device as described above, the shape of the fluid introduction passage for introducing the lubricating oil pumped up from the inner bottom side of the case by the differential ring gear into the catch tank is narrow at the opening portion at the upstream end. Therefore, there was a problem that the pumped-up lubricating oil could not be sufficiently introduced into the catch tank side.
すなわち、かき上げられた潤滑油をキャッチタンクに導入する流体導入通路の入口部分には、流体導入通路内に導入された潤滑油が導入口から逆流するのを防止するように下流側の通路の底壁面より上方側に位置する堰状の逆流防止用リブが設けられていた。そのため、ケースサイズの制約により通路幅が狭くなる場合には、逆流防止用リブを設定する必要から潤滑油を導入する開口(導入口)が狭くなってしまい、動力伝達装置の作動状態に適した十分な冷却用流体の導入量を確保することが困難になっていた。 That is, at the inlet portion of the fluid introduction passage that introduces the lubricated oil into the catch tank, the downstream passage is configured to prevent the lubricant introduced into the fluid introduction passage from flowing backward from the introduction port. There were provided weir-like backflow prevention ribs located above the bottom wall surface. Therefore, when the passage width is narrow due to the case size restriction, the opening (inlet port) for introducing the lubricating oil becomes narrow because it is necessary to set the backflow prevention rib, which is suitable for the operating state of the power transmission device. It has been difficult to ensure a sufficient amount of cooling fluid to be introduced.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、ケースのサイズが制約される場合でも、逆流防止機能を発揮することができ、かつ、動力伝達装置の作動状態に適した十分な流体導入量を確保することのできる動力伝達装置の流体通路構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and even when the size of the case is restricted, the backflow prevention function can be exhibited and the operating state of the power transmission device can be maintained. It is an object of the present invention to provide a fluid passage structure of a power transmission device that can ensure a suitable and sufficient fluid introduction amount.
本発明に係る動力伝達装置の流体通路構造は、上記目的達成のため、(1)ケース内に貯留された潤滑または冷却用の流体を前記ケース内に内蔵される伝動要素により前記ケース内に形成された流体導入通路にかき上げ、該流体導入通路を通して前記流体を前記ケース内で循環させるようにした動力伝達装置の流体通路構造において、前記流体導入通路が、前記伝動要素によりかき上げられた流体を導入する導入口と、前記導入口から導入された前記流体を前記伝動要素側に流下させる下流側通路部分と、前記導入口および前記下流側通路部分の間に位置し前記導入口および前記下流側通路部分より通路断面積が大きくなるように拡幅された拡幅通路部分と、を有し、前記拡幅通路部分を形成する前記ケースの拡幅通路形成部が、前記導入口より下方側に内底壁面を有する凹み形状をなすとともに、前記内底壁面が、前記導入口近傍で前記導入口から前記流体導入通路中に入るほど下方側に位置する上流側傾斜面と、該上流側傾斜面に連続し前記導入口側から離れるほど上方側に位置する下流側傾斜面とを有する湾曲形状をなしていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the fluid passage structure of the power transmission device according to the present invention includes (1) a lubricating or cooling fluid stored in a case formed in the case by a transmission element built in the case. In the fluid passage structure of the power transmission device, the fluid introduction passage is raked up by the transmission element in the fluid passage structure in which the fluid is circulated in the case through the fluid introduction passage. An inlet for introducing the fluid, a downstream passage part for allowing the fluid introduced from the inlet to flow down to the transmission element side, and the inlet and the downstream part located between the inlet and the downstream passage part anda widened widened passage portion as passage cross-sectional area increases from the side passage portion, widening the passage forming part of the case forming the widening passage portion, said inlet An upstream inclined surface positioned on the lower side as the inner bottom wall surface enters the fluid introduction passage from the introduction port in the vicinity of the introduction port; A curved shape having a downstream inclined surface that is continuous with the upstream inclined surface and that is located on the upper side as the distance from the introduction port side increases .
この構成により、流体導入通路がその導入口および下流側通路部分より通路断面積が大きくなるように拡幅させた拡幅通路部分を有することから、伝動要素により流体導入通路中にかき上げられる流体が、その流れによって拡幅通路部分内の流体に渦を生じさせながら流体導入通路の下流側部分に流れることになり、導入口から流体導入通路の外への流体の逆流が生じ難くなる。なお、ここにいう通路断面積は、流体導入通路の延在方向に対し直交する断面積であり、導入口がその延在方向に対し傾斜している場合には、導入口の通路断面積は、導入口の周縁部分のうち拡幅通路部分に近接する部分での通路断面積となる。また、流体は、潤滑または冷却用の液体のみならず、液体か固形成分を含む流動体であってもよい。 With this configuration, since the fluid introduction passage has the widened passage portion that is widened so that the passage cross-sectional area is larger than the introduction port and the downstream passage portion, the fluid pumped up into the fluid introduction passage by the transmission element is The flow causes a vortex in the fluid in the widened passage portion to flow to the downstream portion of the fluid introduction passage, and the backflow of the fluid from the introduction port to the outside of the fluid introduction passage hardly occurs. The cross-sectional area of the passage here is a cross-sectional area perpendicular to the extending direction of the fluid introducing passage, and when the introducing port is inclined with respect to the extending direction, the cross-sectional area of the introducing port is The cross-sectional area of the peripheral portion of the introduction port is a portion close to the widened passage portion. The fluid may be not only a liquid for lubrication or cooling but also a fluid containing a liquid or a solid component.
本発明では、前記拡幅通路部分を形成する前記ケースの拡幅通路形成部が、前記導入口より下方側に内底壁面を有する凹み形状をなすことから、伝動要素により流体導入通路中にかき上げられる流体の流れによって、凹み形状の拡幅通路形成部に溜まった流体の上方で流体が下流側に流れ、拡幅通路部分内に縦の渦が生じることになり、流体の逆流が生じ難くなる。しかも、内底壁面が上流側傾斜面と下流側傾斜面とを有する湾曲形状をなしているので、逆流方向の流れが生じてもその流れが流体導入方向に折り返されることになり、流体の逆流が生じ難くなる。 In the present invention, the widening passage forming portion of the case that forms the widening passage portion has a concave shape having an inner bottom wall surface below the introduction port, so that it is scraped up into the fluid introduction passage by the transmission element. by the flow of fluid, dents fluid flows to the downstream side in the upper fluid accumulated in the widening passage forming part of the shape, will be vertical vortex is generated in the widened passage portion, backflow of the fluid becomes less likely to occur. In addition, since the inner bottom wall surface has a curved shape having an upstream inclined surface and a downstream inclined surface, even if a flow in the reverse flow direction occurs, the flow is folded back in the fluid introduction direction. Is less likely to occur.
上記構成を有する本発明の動力伝達装置の流体通路構造においては、(2)前記導入口と前記下流側通路部分との通路断面積が等しくなっているのがよい。 In the fluid passage structure of the power transmission device of the present invention having the above configuration , (2) the passage cross-sectional areas of the introduction port and the downstream passage portion are preferably equal.
この構成により、流体導入通路の下流側部分に対して流体の導入口が狭くなってしまうことがなく、ケースのサイズが制限される場合にあっても、動力伝達装置の作動状態に適した十分な流体の導入量を確保することが容易化される。 With this configuration, the fluid introduction port does not become narrower than the downstream portion of the fluid introduction passage, and even when the size of the case is limited, it is sufficient for the operating state of the power transmission device. It is easy to secure a sufficient amount of fluid to be introduced.
上記(1)、(2)記載の構成を有する動力伝達装置の流体通路構造においては、(3)前記ケースが、前記伝動要素によりかき上げられた流体を前記流体導入通路を通して導入し、一時的に貯留するキャッチタンクを有しているのが好ましい。 In the fluid passage structure of the power transmission device having the configuration described in (1) and (2) above, (3) the case introduces the fluid pumped up by the transmission element through the fluid introduction passage, and temporarily It is preferable to have a catch tank for storing in the tank.
この構成により、伝動要素によりケース内底部側からかき上げられた流体が流体導入通路によりキャッチタンクに導入されて一時的にそのタンクに貯留されることで、その流体が徐々に予め定めた潤滑・冷却経路で流れることになり、貯留された流体をかき上げるとともに攪拌することになる大物ギヤ等の回転負荷が有効に低減される一方で、各動作部の潤滑と発熱部の冷却が確実になされることになる。 With this configuration, the fluid pumped up from the inner bottom side of the case by the transmission element is introduced into the catch tank by the fluid introduction passage and temporarily stored in the tank, so that the fluid is gradually lubricated in advance. While rotating the stored fluid, the rotational load such as large gears that scoop up and stir the stored fluid is effectively reduced, while lubrication of each operating part and cooling of the heat generating part are ensured. Will be.
上記(1)〜(3)記載の構成を有する動力伝達装置の流体通路構造は、(4)前記伝動要素が、歯車であるのが好ましい。 In the fluid passage structure of the power transmission device having the configuration described in (1) to (3) above, (4) the transmission element is preferably a gear.
この構成により、ケース内底部側からの流体のかき上げが安定的に実行されるとともに、歯車の回転速度に応じてそのかき上げ量が増減変化することになり、所要の潤滑・冷却が可能となる。 With this configuration, the pumping of the fluid from the bottom side of the case is stably executed, and the pumping amount changes in accordance with the rotation speed of the gear, so that the required lubrication and cooling can be performed. Become.
また、上記(4)記載の構成を有する動力伝達装置の流体通路構造においては、(5)前記動力伝達装置が、車両用の変速機構とディファレンシャル機構とを含み、前記伝動要素が、前記ディファレンシャル機構に外装されたリングギヤであっても好ましい。 In the fluid passage structure of the power transmission device having the configuration described in (4) above, (5) the power transmission device includes a transmission mechanism for a vehicle and a differential mechanism, and the transmission element includes the differential mechanism. Even a ring gear that is externally mounted is preferable.
この構成により、周速の大きいディファレンシャル機構のリングギヤによって効果的な流体のかき上げがなされ、動力伝達装置の作動状態に適した十分な流体の導入量を確保することが可能となる。 With this configuration, the fluid is effectively pumped up by the ring gear of the differential mechanism having a high peripheral speed, and a sufficient amount of fluid introduced suitable for the operating state of the power transmission device can be ensured.
本発明によれば、流体導入通路にその導入口および下流側通路部分より通路断面積が大きくなるように拡幅した拡幅通路部分を設け、伝動要素により流体導入通路中にかき上げられる流体の流れによって拡幅通路部分に溜まった流体に渦を生じさせながら、その流体が流体導入通路の下流側部分に流れるようにしているので、導入口から流体導入通路外への流体の逆流を生じ難くすることができ、ケースのサイズが制約される場合でも逆流防止機能を発揮することができ、かつ、動力伝達装置の作動状態に適した十分な流体の導入量を確保することのできる動力伝達装置の流体通路構造を提供することができる。 According to the present invention, the fluid introduction passage is provided with the widened passage portion widened so that the cross-sectional area of the passage is larger than that of the introduction port and the downstream passage portion, and the flow of the fluid pumped up into the fluid introduction passage by the transmission element While the vortex is generated in the fluid accumulated in the widening passage portion, the fluid flows to the downstream portion of the fluid introduction passage, so that it is difficult to cause a back flow of the fluid from the introduction port to the outside of the fluid introduction passage. The fluid passage of the power transmission device can exhibit a backflow prevention function even when the case size is restricted, and can ensure a sufficient amount of fluid introduction suitable for the operating state of the power transmission device Structure can be provided.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1〜図5は、本発明の一実施形態に係る車両用動力伝達装置を示す図で、本発明を4輪駆動車のフロントドライブ用の動力伝達装置に適用した例を示しており、図1は、その一実施形態における片側のケースにカウンタドライブギヤが一体化された遊星歯車機構とカウンタドリブンギヤとを嵌め込んだ状態を示すそのケースの側面図、図2は、図1のII-II矢視方向に見た組合せ断面図、図3は、図1の要部を拡大して示す部分拡大図である。また、図4および図5は、一実施形態に係る車両用動力伝達装置の要部における潤滑油の流れの説明図である。
(First embodiment)
1 to 5 are diagrams showing a vehicle power transmission device according to an embodiment of the present invention, showing an example in which the present invention is applied to a power transmission device for a front drive of a four-wheel drive vehicle. 1 is a side view of the case showing a state in which a planetary gear mechanism in which a counter drive gear is integrated and a counter driven gear are fitted in one case in the embodiment, and FIG. 2 is a side view of FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view showing a principal part of FIG. 1 in an enlarged manner. 4 and 5 are explanatory diagrams of the flow of the lubricating oil in the main part of the vehicle power transmission device according to the embodiment.
まず、その構成について説明すると、図1および図2に示すように、本実施形態の車両用動力伝達装置は、トランスミッションケース10の一部を構成するケース11内に変速機構を構成する遊星歯車機構20と、左右駆動軸31、32への差動出力が可能なディファレンシャル機構30とを収納し、さらに遊星歯車機構20の入力要素を駆動するモータ型駆動手段40を装着したトランスアクスルタイプのものである。また、モータ型駆動手段40は、ケース11の一端側に位置する駆動用モータ41(一方のモータ)と、エンジンからの動力により発電可能なモータジェネレータ42(他方のモータ)とを含んで構成されている。
First, the configuration will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle power transmission device of the present embodiment includes a planetary gear mechanism that forms a transmission mechanism in a
図2に示すように、ケース11の一端側(同図中左端側)にはカバー12が液体密に装着されており、ケース11の他端側には、最終的にエンジンブロック側に締結支持されることになるハウジング13が締結されている。また、ハウジング13内はカバー14によりモータジェネレータ42の収納部分とエンジンからの駆動力伝達機構であるダンパー要素5の収納部分とに区画されている。そして、これらケース11、カバー12、14およびハウジング13によってトランスミッションケース10が構成されている。
As shown in FIG. 2, a
遊星歯車機構20は、駆動用モータ41の出力減速用の第1の遊星歯車機構部21と、エンジン側からの動力をモータジェネレータ42とカウンタドライブギヤ23とに分配する動力分配機能を有する第2の遊星歯車機構部22とによって構成されており、それら第1の遊星歯車機構部21および第2の遊星歯車機構部22は、外周側のリングギヤ部分(図中符号なし)で出力要素であるカウンタドライブギヤ23と一体化されている。
The
なお、図2中においては符号を示していないが、第1の遊星歯車機構部21は、駆動用モータ41のロータ41aにスプライン結合したサンギヤ(入力要素)と、サンギヤを取り囲む内歯のリングギヤと、サンギヤの周りに周方向等間隔すなわち等角度間隔に設けられてサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンと、複数のピニオンを予め設定された公転半径位置に回転自在に支持するキャリア(固定要素)とによって構成されている。また、第2の遊星歯車機構部22は、モータジェネレータ42のロータ42aにスプライン結合したサンギヤと、このサンギヤを取り囲む内歯のリングギヤと、サンギヤの周りに周方向等間隔に設けられてサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンと、複数のピニオンを自転可能に支持するとともにインプットシャフト1に固定もしくは回転方向一体に連結されたキャリア(反力要素)とを有している。
Although not shown in FIG. 2, the first planetary gear mechanism 21 includes a sun gear (input element) splined to the rotor 41a of the
そして、第1の遊星歯車機構部21および第2の遊星歯車機構部22のリングギヤと一体化されたカウンタドライブギヤ23の一端部は、ケース11の環状支持部15に回転自在に支持されており、カウンタドライブギヤ23の他端部は、環状支持部15に対向するハウジング13の環状肉厚部分に回転自在に支持されている。このカウンタドライブギヤ23は、カウンタドリブンギヤ33に噛合している。
One end portion of the
カウンタドリブンギヤ33は、ファイナルドライブギヤ34が一体に形成されたカウンタシャフト35にスプライン結合しており、ファイナルドライブギヤ34はディファレンシャル機構30のデフケース36に締結・外装されたファイナルギヤであるディファレンシャルリングギヤ37(歯車)に噛合している。また、デフケース36内には、一対のディファレンシャルピニオン38a、38bと、左右一対のディファレンシャルサイドギヤ39a、39bが設けられている。なお、このような複数のギヤ23、33、34、37による減速やディファレンシャル機構30の機能等は公知であり、ここでは詳述しない。
The counter driven
図2に示すように、駆動用モータ41は、例えば永久磁石41mが装着されたロータ41aと、三相コイル41cが巻回されたステータ41bとを有する永久磁石同期電動機として構成されており、ロータ41aはケース11の軸穴部11aにベアリング43を介して回転自在に支持されるとともに、そのケース内方側の端部で第1の遊星歯車機構部21のサンギヤにスプライン結合している。また、ロータ41aの軸方向外端部はカバー12の軸受保持部12aにベアリング44を介して回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
モータジェネレータ42は、例えば永久磁石42mが装着されたロータ42aと、三相コイル42cが巻回されたステータ42bとを有する永久磁石同期発電電動機として構成されており、ロータ42aはインプットシャフト1に回転自在に支持されるとともにハウジング13の軸穴部13aにベアリング45を介して回転自在に支持され、そのケース内方側の端部で第2の遊星歯車機構部22のサンギヤにスプライン結合している。また、ロータ42aのエンジン側の端部はハウジング13内のカバー14にベアリング46を介して回転自在に支持されている。
The
一方、本実施形態の車両用動力伝達装置においては、トランスミッションケース10内に潤滑油、すなわち潤滑または/および冷却用の流体が貯留されており、図1および図4中に矢印f0で示すように、その潤滑油をトランスミッションケース10の内壁面に沿った流れとなるようディファレンシャルリングギヤ37によってトランスミッションケース10内の上方側にかき上げることで、トランスミッションケース10内の上方側に形成された流体導入通路101に導入するようになっている。そして、図4および図5中に矢印f1〜f6で示すように、その流体導入通路101を通して、潤滑油を予め設定されたトランスミッションケース10内の複数の潤滑・冷却経路に分岐させながら徐々に流下させ、トランスミッションケース10内の底部側に戻った潤滑油を再度ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げて、トランスミッションケース10内で循環させるようになっている。
On the other hand, in the vehicle power transmission device of this embodiment, lubricating oil, that is, a fluid for lubrication or / and cooling, is stored in the
図1〜図3に示すように、この流体導入通路101は、ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げられた潤滑油を導入する導入口102と、導入口102から導入された潤滑油をディファレンシャルリングギヤ37側、駆動用モータ41側およびモータジェネレータ42側にそれぞれ流下させる下流側通路部分104と、導入口102および下流側通路部分104の間に位置し導入口102および下流側通路部分104より通路断面積が大きくなるように拡幅された拡幅通路部分103と、を有している。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the
拡幅通路部分103を形成するトランスミッションケース10の拡幅通路形成部113は、導入口102より下方側に内底壁面113aを有する凹み形状をなしており、この内底壁面113aは、導入口102近傍で導入口102から流体導入通路101中に入るほど下方側に位置する上流側傾斜面113bと、その上流側傾斜面113bに連続し導入口102側から離れるほど上方側に位置する下流側傾斜面113cとを有する湾曲形状をなしている。
The widening
具体的には、図3および図4に示すように、拡幅通路形成部113の内底壁面113aは、拡幅通路部分103の通路幅方向全域において、例えば曲率半径rの円弧断面の4分円柱面状の湾曲形状をなしている。勿論、内底壁面113aの断面形状は円弧断面に限定されるものではない。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner
また、流体導入通路101の導入口102と下流側通路部分104との通路断面積は、互いに等しくなっており、図3に示すように、導入口102の上下方向の通路幅h1と下流側通路部分104の上下方向の通路幅h2は、互いに等しくなっている。ここにいう通路断面積は、流体導入通路101の延在方向に対し直交する断面の断面積であり、導入口102がその延在方向に対し図3に示すように傾斜している場合、導入口102の通路断面積は、導入口102の周縁部分のうち拡幅通路部分103に最も近接する部分での直交断面積となる。
Also, the passage cross-sectional areas of the
さらに、導入口102を形成するトランスミッションケース10の導入口形成部112の内底面112aは、下流側通路部分104を形成するトランスミッションケース10の下流側通路形成部114の内底面114aと略同一高さに位置しており、両内底面112a、114aが略同一平面上に位置している。
Furthermore, the
また、トランスミッションケース10は、ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げられた潤滑油を流体導入通路101を通して導入し、一時的に貯留するキャッチタンク121を有しており、詳細は図示しないが、キャッチタンク121には貯留された潤滑油を徐々に下方に流下させる流下通路部121aが形成されている。
The
より具体的には、トランスミッションケース10のケース11には、導入口形成部112、拡幅通路形成部113および下流側通路形成部114を一体として構成する横向きの、すなわち複数のギヤ23、33、34、37の軸線方向と平行な向きに突出する通路形成用リブ115が設けられ、トランスミッションケース10のハウジング13には、通路形成用リブ115の突出端部に対向する通路形成用リブ131(図5参照)が設けられており、これら通路形成用リブ115、131と一体にボルト締結されたケース11およびハウジング13の内壁面とによって、流体導入通路101が形成されている。
More specifically, the
そして、図4および図5に示すように、通路形成用リブ115、131の近傍では、ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げられた潤滑油の流れf0が、キャッチタンク121に向かう流れf1、f3と、モータジェネレータ42を冷却する冷却用通路132に向かう流れf5とに分岐するとともに、拡幅通路形成部113の側方のハウジング13側の斜下方への通路形成部133およびケース11側の冷却用通路119を通して、駆動用モータ41を冷却する冷却用通路への流れf6にも分岐されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the vicinity of the
また、流体導入通路101の下流側通路部分104からキャッチタンク121に入る潤滑油量は、ディファレンシャルリングギヤ37の回転速度およびトランスミッションケース10の内底部側に貯留する潤滑油量に応じて変動するが、キャッチタンク121に入った潤滑油はキャッチタンク121内に一時的に貯留される一方で、キャッチタンク121の少なくとも1箇所に配された流下通路部121aを通してカウンタドライブギヤ23等に適度な流量で供給されるようになっている。
The amount of lubricating oil entering the
さらに流体導入通路101からキャッチタンク121に入る潤滑油のみならず、カウンタドライブギヤ23側からキャッチタンク121側に向かう流れ方向f2にも潤滑油が飛散し、導入され、潤滑油の一部およびキャッチタンク121内の空気は、ケース11に形成された他の連通孔117、118を通して流体導入通路101およびキャッチタンク121の内外に出入りするようになっている。
Further, not only the lubricating oil entering the
さらに、トランスミッションケース10のケース11には駆動用モータ41により駆動される公知のオイルポンプ70が収納されており、このオイルポンプ70により駆動用モータ41、モータジェネレータ42および遊星歯車機構20の中心部の油路71を通して、トランスミッションケース10内の各摺動部分や転動部分に潤滑油が供給されるようになっており、潤滑後の潤滑油はトランスミッションケース10内の底部側に流下するようになっている。
Further, a known
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態の動力伝達装置の流体通路構造においては、車両の走行時には、遊星歯車機構20により、駆動用モータ41の出力回転が減速されるとともに、エンジン側からの動力がモータジェネレータ42とカウンタドライブギヤ23とに分配され、カウンタドライブギヤ23からカウンタドリブンギヤ33およびファイナルドライブギヤ34を介してディファレンシャルリングギヤ37が駆動され、ディファレンシャル機構30から駆動軸31、32への回転出力がなされる。
In the fluid passage structure of the power transmission device of the present embodiment configured as described above, when the vehicle travels, the
この状態において、トランスミッションケース10内ではディファレンシャルリングギヤ37の回転によりトランスミッションケース10内に貯留される潤滑油が図1および図4中に矢印f0で示すように、トランスミッションケース10の内壁面に沿って上向きの流れとなるようにかき上げられた後、トランスミッションケース10の内壁面の屈曲位置11pから斜め上方に放出され、トランスミッションケース10内の上方側に位置する流体導入通路101に導入される。そして、図4および図5中に矢印f1〜f6で示すように、この流体導入通路101を通して、トランスミッションケース10内の複数の潤滑・冷却経路に分岐し、一部はキャッチタンク121に一時的に貯留されて、潤滑油が徐々に流下する。また、トランスミッションケース10内の底部側に戻った潤滑油が再度ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げられ、トランスミッションケース10内で潤滑油が循環する。
In this state, the lubricating oil stored in the
なお、潤滑油は、オイルポンプ70による潤滑油の供給経路を通しても循環するが、ディファレンシャルリングギヤ37のかき上げとキャッチタンク121を併用することで、トランスミッションケース10の内底部の潤滑油の貯留量を抑えるとともに、オイルポンプ70の駆動に消費する動力を抑えることができる。
The lubricating oil also circulates through the lubricating oil supply path by the
上述のようなディファレンシャルリングギヤ37のかき上げによって流体導入通路101に潤滑油が導入されるとき、流体導入通路101がその導入口102および下流側通路部分104より通路断面積が大きくなるように拡幅させた拡幅通路部分103を有することから、ディファレンシャルリングギヤ37により流体導入通路101中にかき上げられる潤滑油は、その流れによって拡幅通路部分103内の潤滑油に渦を生じさせながら流体導入通路101の下流側部分に流れることになる。したがって、車両の運転状態が導入口102から流体導入通路101の外へ向かう潤滑油の逆流を生じさせ易くなったとしても、流体導入通路101中にかき上げられる潤滑油によってその逆流が抑制され、生じ難くなる。
When the lubricating oil is introduced into the
特に、本実施形態では、拡幅通路部分103を形成するトランスミッションケース10の拡幅通路形成部113が、導入口102より下方側に内底壁面113aを有する凹み形状をなしているので、ディファレンシャルリングギヤ37により流体導入通路101中にかき上げられる潤滑油の流れによって、凹み形状の拡幅通路形成部113に溜まった潤滑油の上方で潤滑油が下流側に流れ、拡幅通路部分103内に縦の渦が生じることになり、潤滑油の逆流がより生じ難くなる。
In particular, in the present embodiment, the widening
また、導入口102と下流側通路部分104との通路断面積が等しくなっていることから、流体導入通路101の下流側部分に対して潤滑油の導入口102が狭くなってしまうことがなく、トランスミッションケース10のサイズが制限される場合にあっても、動力伝達装置の作動状態に適した十分な潤滑油の導入量を確保することが容易に可能となる。
Further, since the passage cross-sectional areas of the
さらに、凹み形状の拡幅通路形成部113の内底壁面113aが、導入口102の近傍で導入口102から流体導入通路101中に入るほど下方側に位置する上流側傾斜面113bと、その上流側傾斜面113bに連続し導入口102側から離れるほど上方側に位置する下流側傾斜面113cとを有する湾曲形状をなしているので、ディファレンシャルリングギヤ37により流体導入通路101中にかき上げられる潤滑油の流れによって、凹み形状の拡幅通路形成部113に溜まった潤滑油の上方で潤滑油が下流側に向かう縦の渦fv(図4参照)が生じるとともに、流体導入通路101内に逆流方向の流れが生じても、凹み形状の拡幅通路形成部113内ではその流れが潤滑油導入方向に折り返されることになり、潤滑油の逆流がより生じ難くなる。
Further, an upstream
しかも、本実施形態では、トランスミッションケース10が、ディファレンシャルリングギヤ37によりかき上げられた潤滑油を流体導入通路101を通して導入し、一時的に貯留するキャッチタンク121を有しているので、ディファレンシャルリングギヤ37によりトランスミッションケース10内底部側からかき上げられた潤滑油が流体導入通路101からキャッチタンク121に導入されて一時的にそのタンクに貯留され、その潤滑油が徐々に歯車伝動部等にも予め定めた潤滑・冷却経路で流れることになり、貯留された潤滑油をかき上げるとともに攪拌することになるディファレンシャルリングギヤ37のような大物ギヤの回転負荷が有効に低減されることに加えて、各動作部の潤滑と発熱部の冷却が確実になされることになる。
In addition, in this embodiment, the
また、トランスミッションケース10内底部側からの潤滑油のかき上げが回転するディファレンシャルリングギヤ37によって安定的に実行されるとともに、歯車の回転速度に応じてそのかき上げ量が増減変化することになり、所要の潤滑・冷却が可能となる。さらに、本実施形態の動力伝達装置が、車両用の変速機構である遊星歯車機構20とディファレンシャル機構30とを含み、ディファレンシャルリングギヤ37が、ディファレンシャル機構30に外装されたリングギヤとなっているので、周速の大きいディファレンシャルリングギヤ37によって効果的な潤滑油のかき上げがなされ、動力伝達装置の作動状態に適した十分な潤滑油の導入量を確保することが可能となる。
Further, the lifting of the lubricating oil from the inner bottom side of the
このように、本実施形態の動力伝達装置の流体通路構造においては、流体導入通路101にその導入口102および下流側通路部分104より通路断面積が大きくなるように拡幅した拡幅通路部分103を設け、ディファレンシャルリングギヤ37により流体導入通路101中にかき上げられる潤滑油の流れによって拡幅通路部分103に溜まった潤滑油に渦を生じさせながら、その潤滑油が流体導入通路101の下流側部分に流れるようにしているので、導入口102から流体導入通路101の外への潤滑油の逆流を生じ難くすることができ、トランスミッションケース10のサイズが制約される場合でも逆流防止機能を発揮することができ、しかも、動力伝達装置の作動状態に適した十分な潤滑油の導入量を確保することのできる動力伝達装置の流体通路構造を提供することができる。
As described above, in the fluid passage structure of the power transmission device according to the present embodiment, the
なお、本発明にいう流体のかき上げ用の伝動要素は、上述の実施形態で示したようなディファレンシャルリングギヤに限定されるものではなく、ケース内の内底部に少なくとも一部分が近接して流体中に浸り、かき上げに適しているものであればよいし、歯車に限定されるものでもない。また、上述の実施の形態では、凹み形状をなす拡幅通路形成部の内底壁面が導入口より下方側に凹んでいるものとしたが、拡幅通路部分自体の拡幅方向は下方側にのみ限定されるものではなく、導入される流体の流れによって逆流を折り返すようなものであれば、他方向、例えば流体導入通路の両側方あるいは片側方への拡幅も可能であるし、拡幅方向が複数の方向であってもよい。さらに、キャッチタンクは、歯車伝動部等に徐々に潤滑油を流下させ供給するものとしたが、任意の摺動部分、転動部分および発熱部分に潤滑または/および冷却用の流体を供給するものであってもよい。また、流体は、潤滑または冷却用の液体のみならず、液体か固形成分を含む流動体であってもよい。 Note that the transmission element for pumping up the fluid according to the present invention is not limited to the differential ring gear as shown in the above-described embodiment, and at least a part of the transmission element is close to the inner bottom of the case. Anything suitable for soaking and scooping may be used, and the present invention is not limited to gears. In the above-described embodiment, the inner bottom wall surface of the widened passage forming portion having a concave shape is recessed downward from the introduction port. However, the widening direction of the widened passage portion itself is limited only to the lower side. However, as long as the reverse flow is turned back by the flow of the fluid to be introduced, it can be widened in other directions, for example, both sides or one side of the fluid introduction passage, and the widening direction can be a plurality of directions. It may be. In addition, the catch tank is designed to gradually supply the lubricating oil to the gear transmission, etc., but supplies lubricating or / and cooling fluid to any sliding part, rolling part and heat generating part. It may be. The fluid may be not only a liquid for lubrication or cooling but also a fluid containing a liquid or a solid component.
以上説明したように、本発明に係る動力伝達装置の流体通路構造は、流体導入通路にその導入口および下流側通路部分より通路断面積が大きくなるように拡幅した拡幅通路部分を設け、伝動要素により流体導入通路中にかき上げられる流体の流れによって拡幅通路部分に溜まった流体に渦を生じさせながら、その流体が流体導入通路の下流側部分に流れるようにしているので、導入口から流体導入通路外への流体の逆流を生じ難くすることができ、ケースのサイズが制約される場合でも逆流防止機能を発揮することができ、かつ、動力伝達装置の作動状態に適した十分な流体の導入量を確保することのできる動力伝達装置の流体通路構造を提供することができるという効果を奏するものであり、動力伝達装置の流体通路構造、特にケース内の潤滑油等の流体を歯車等の伝動要素により上方側にかき上げて循環させるようにした動力伝達装置の流体通路構造全般に有用である。 As described above, in the fluid passage structure of the power transmission device according to the present invention, the fluid introduction passage is provided with the widening passage portion widened so that the passage cross-sectional area is larger than the introduction port and the downstream passage portion, and the transmission element As a result, the fluid flows up to the downstream portion of the fluid introduction passage while the vortex is generated in the fluid accumulated in the wide passage portion by the flow of the fluid pumped up in the fluid introduction passage. Introducing a sufficient amount of fluid suitable for the operating state of the power transmission device, which can prevent backflow of fluid out of the passage and can exhibit a backflow prevention function even when the case size is limited. It is possible to provide a fluid passage structure of a power transmission device capable of securing the amount, and the fluid passage structure of the power transmission device, particularly in the case Fluid useful in the fluid passage structure in general of the power transmission apparatus that circulates splashed upward by transmission element such as a gear, such as Namerayu.
10 トランスミッションケース(ケース)
11 ケース
13 ハウジング
14 カバー
20 遊星歯車機構(変速機構)
23 カウンタドライブギヤ
30 ディファレンシャル機構
31、32 駆動軸
33 カウンタドリブンギヤ
37 ディファレンシャルリングギヤ(歯車、ディファレンシャル機構に外装されたリングギヤ)
40 モータ型駆動手段
41 駆動用モータ
42 モータジェネレータ
70 オイルポンプ
101 流体導入通路
102 導入口
103 拡幅通路部分
104 下流側通路部分
112 導入口形成部
112a、114a 内底面
113 拡幅通路形成部
113a 内底壁面
113b 上流側傾斜面
113c 下流側傾斜面
114 下流側通路形成部
115、131 通路形成用リブ
117、118 連通孔
119 冷却用通路
121 キャッチタンク
121a 流下通路部
132 冷却用通路
133 通路形成部
f0、f1、f2、f3、f4、f5、f6 流れ方向
h1、h2 通路幅
10 Transmission case (case)
11
23
40 motor type drive means 41
Claims (5)
前記流体導入通路が、前記伝動要素によりかき上げられた流体を導入する導入口と、前記導入口から導入された前記流体を前記伝動要素側に流下させる下流側通路部分と、前記導入口および前記下流側通路部分の間に位置し前記導入口および前記下流側通路部分より通路断面積が大きくなるように拡幅された拡幅通路部分と、を有し、
前記拡幅通路部分を形成する前記ケースの拡幅通路形成部が、前記導入口より下方側に内底壁面を有する凹み形状をなすとともに、
前記内底壁面が、前記導入口近傍で前記導入口から前記流体導入通路中に入るほど下方側に位置する上流側傾斜面と、該上流側傾斜面に連続し前記導入口側から離れるほど上方側に位置する下流側傾斜面とを有する湾曲形状をなしていることを特徴とする動力伝達装置の流体通路構造。 Lubricating or cooling fluid stored in the case is pumped up to a fluid introduction passage formed in the case by a transmission element built in the case, and the fluid is circulated in the case through the fluid introduction passage. In the fluid passage structure of the power transmission device,
The fluid introduction passage includes an introduction port that introduces the fluid pumped up by the transmission element, a downstream passage portion that causes the fluid introduced from the introduction port to flow down to the transmission element side, the introduction port, and the A widened passage portion that is located between the downstream passage portions and is widened so that a passage sectional area is larger than that of the introduction port and the downstream passage portion ;
The widening passage forming portion of the case forming the widening passage portion has a concave shape having an inner bottom wall surface below the introduction port, and
An upstream inclined surface located on the lower side as the inner bottom wall surface enters the fluid introduction passage from the introduction port in the vicinity of the introduction port, and an upper side that is continuous with the upstream inclination surface and away from the introduction port side. A fluid passage structure of a power transmission device having a curved shape having a downstream inclined surface located on the side .
前記伝動要素が、前記ディファレンシャル機構に外装されたリングギヤであることを特徴とする請求項4に記載の動力伝達装置の流体通路構造。 The power transmission device includes a transmission mechanism for a vehicle and a differential mechanism,
The fluid passage structure of the power transmission device according to claim 4, wherein the transmission element is a ring gear externally mounted on the differential mechanism .
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