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1. WO2020004305 - ポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置

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明 細 書

発明の名称 ポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011  

発明の効果

0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046  

産業上の利用可能性

0047  

符号の説明

0048  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2A   2B   3  

明 細 書

発明の名称 : ポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置

技術分野

[0001]
 本開示は、ポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置に関する。

背景技術

[0002]
 一般的に、変速機等のギヤ装置のケース内には、噛合要素や摺動要素に発生する摩耗を低減するための潤滑油が封入されている。例えば特許文献1には、変速機ケース内の潤滑油を外接噛合型のギヤポンプによって圧送循環するようにした構造が開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本国特開2010-242729号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、上記特許文献1記載の構造では、ギヤポンプのハウジング内に収容された一対の噛合ギヤのうち、一方のギヤを変速機のメインシャフトに固定することで、該メインシャフトから駆動力を直接的に取り出している。このため、ギヤポンプ内の噛合ギヤ(又は、ハウジング)の幅分だけ、メインシャフトを軸方向に拡張する必要があり、装置全体の大型化を招くといった課題がある。
[0005]
 本開示の技術は、装置全体の小型化を図ることがきるポンプ及びギヤ装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0006]
 本開示のポンプは、互いに噛合する一対の第1ギヤ及び第2ギヤと、該第1ギヤ及び該第2ギヤを回転可能に収容する収容室が形成されたハウジングとを備えるポンプであって、前記収容室に流体を吸入させる吸入口と、前記収容室から流体を吐出させる吐出口と、前記ハウジングに設けられると共に、該ハウジングの外部と前記収容室とをギヤ径方向に連通させており、前記第1ギヤ又は前記第2ギヤのギヤ歯の一部を外部に露出させる開口部とを有する。
[0007]
 本開示のギヤ装置は、前記ポンプと、前記流体が封入されたギヤケースと、該ギヤケースに回転軸を介して回転可能に軸支されると共に、前記開口部から露出する前記ギヤ歯と噛合する駆動ギヤと、を備えてもよい。
[0008]
 また、前記駆動ギヤの歯数が、前記第1ギヤ及び又は前記第2ギヤの歯数よりも多く設定されていてもよい。
[0009]
 また、前記ハウジングは凹部を有し、前記凹部の底部に対向する開口は前記ギヤケースの側壁によって閉塞されており、前記吸入口が前記ギヤケースの前記側壁に設けられ、前記吐出口が前記ハウジングに設けられていてもよい。
[0010]
 また、前記流体は前記ギヤケースの底部に貯留されると共に、前記ギヤケース内には、前記流体を少なくとも軸方向に流通可能な軸方向流路を有するシャフトが設けられており、前記ギヤケースの底部と前記吸入口とを接続する第1流体流路と、前記吐出口と前記軸方向流路とを接続する第2流体流路とをさらに備えてもよい。
[0011]
 また、前記ギヤケースは変速機のケースであり、該ケース内には、メインシャフトに設けられたリバース用メインギヤ、カウンタシャフトに設けられたリバース用カウンタギヤ及び、該リバース用メインギヤと該リバース用カウンタギヤとに噛合するアイドルギヤが配されており、前記駆動ギヤが、前記アイドルギヤ又は該アイドルギヤと一体回転可能なギヤであってもよい。

発明の効果

[0012]
 本開示の技術によれば、装置全体の小型化を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 図1は、本実施形態に係るポンプ及び、ポンプを備えたギヤ装置を示す模式的な断面図である。
[図2A] 図2Aは、本実施形態に係るポンプをギヤ径方向に切り欠いて示す模式的な断面図である。
[図2B] 図2Bは、本実施形態に係るポンプをギヤ回転軸方向に切り欠いて示す模式的な断面図である。
[図3] 図3は、本実施形態に係るポンプの作用を説明する模式図である。

発明を実施するための形態

[0014]
 以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るポンプ及び、ポンプを備えるギヤ装置について説明する。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。
[0015]
 [全体構成]
 図1は、本実施形態に係るポンプ10及び、ポンプ10を備えたギヤ装置50を示す模式的な断面図である。
[0016]
 同図に示すように、ギヤ装置50は、例えば、減速ギヤ列75が出力側に配されたアウトプットリダクションタイプの変速機である。変速機50の変速機ケース51(ギヤケースの一例)内には、潤滑油が封入されている。また、変速機ケース51内には、不図示のベアリングを介して回転可能に軸支されたインプットシャフト52、アウトプットシャフト53及び、カウンタシャフト54が配置されている。
[0017]
 インプットシャフト52及び、アウトプットシャフト53は同軸上に配置されている。また、カウンタシャフト54は、インプットシャフト52及びカウンタシャフト53に対して略平行に配置されている。これらシャフト52~54のうち、少なくともインプットシャフト52には、潤滑油を流通させる軸方向油路55や複数本の径方向油路56~58が設けられている。
[0018]
 インプットシャフト52には、入力側から順に、リバース用メインギヤ60及び、複数の前進段用メインギヤ70が設けられている。また、カウンタシャフト54には、入力側から順にリバース用カウンタギヤ61及び、複数の前進段用カウンタギヤ71が設けられている。また、カウンタシャフト54及びアウトプットシャフト53の出力端側には、互いに常時噛合して減速ギヤ列75を構成する一対のギヤ76,77が、各シャフト53,54にそれぞれ一体回転可能に設けられている。
[0019]
 前進段用メインギヤ70及び、前進段用カウンタギヤ71は、互いに常時噛合する。前進段用メインギヤ70は、インプットシャフト52に相対回転可能に設けられている。前進段用カウンタギヤ71は、カウンタシャフト54に一体回転可能に設けられている。前進段用メインギヤ70は、同期装置90によってインプットシャフト52に選択的に結合可能に構成されている。
[0020]
 リバース用メインギヤ60は、インプットシャフト52に一体回転可能に設けられている。リバース用カウンタギヤ61は、カウンタシャフト54に相対回転可能に設けられており、同期装置91によってカウンタシャフト54に選択的に結合可能に構成されている。リバース用メインギヤ60及び、リバース用カウンタギヤ61は、アイドルギヤ62と常時噛合する。
[0021]
 アイドルギヤ62は、変速機ケース51にアイドルシャフト63(回転軸の一例)を介して回転可能に軸支されている。アイドルギヤ62とアイドルシャフト63との間には、ニードルベアリング64が介装されている。
[0022]
 ポンプ10は、いわゆる外接噛合型のギヤポンプであって、アイドルギヤ62と隣接する変速機ケース51の側壁51A内側に設けられている。具体的には、ポンプ10は、ハウジング11と、ハウジング11内に収容された一対の従動ギヤ20,30(第1ギヤ及び第2ギヤの一例)とを備えている。また、側壁51Aには吸入口40が設けられ、ハウジング11には吐出口41が設けられている。
[0023]
 吸入口40は、第1油路80(第1流体流路の一例)を介して変速機ケース51の底部に接続されている。第1油路80は、変速機ケース51に形成された油路やホース部材等で形成されている。吐出口41は、第2油路81(第2流体流路の一例)及び、径方向油路56を介して軸方向油路55に接続されている。第2油路81は、吐出口41と径方向油路56とを連通させる配管部材等により形成されている。
[0024]
 本実施形態において、ポンプ10は、アイドルギヤ62と一体回転可能な駆動ギヤ65によって駆動される。ポンプ10が駆動すると、変速機ケース51の底部に貯留されている潤滑油が第1油路80を介して汲み上げられると共に、第2油路81からインプットシャフト52の径方向油路56を介して軸方向油路55に供給されるようになっている。以下、ポンプ10の詳細について説明する。
[0025]
 [ポンプ]
 図2Aは、本実施形態に係るポンプ10をギヤ径方向に切り欠いて示す模式的な断面図であり、図2Bは、本実施形態に係るポンプ10をギヤ回転軸方向に切り欠いて示す模式的な断面図である。同図に示すように、ポンプ10は、ハウジング11と、第1従動ギヤ20と、第2従動ギヤ30とを備えている。第1従動ギヤ20のギヤ歯21は、第2従動ギヤ30のギヤ歯31と常時噛合する。これら各ギヤ20,30の歯数は、好ましくは同数で設定されている。
[0026]
 ハウジング11は凹部を有し、凹部の一方側は開口、他方側が底部となっている。具体的には、ハウジング11は、各ギヤ20,30の側面と対向するハウジング側壁部12と、各ギヤ歯21,31の歯先と対向するハウジング周壁部13とを有する。
[0027]
 ハウジング周壁部13の開口の周縁にはフランジ部15が設けられている。ハウジング11は、フランジ部15を変速機ケース51の側壁51Aに着座させると共に、該フランジ部15をボルト等で側壁51Aに締結固定することにより、変速機ケース51に取り付けられている。すなわち、変速機ケース51の側壁51Aが、ハウジング11の開口を閉塞する蓋部材として機能するようになっている。なお、ハウジング11の開口を閉塞する蓋部材を別個に備えるように構成してもよい。
[0028]
 ハウジング11には、側壁51Aの内側面、ハウジング側壁部12の内側面及び、ハウジング周壁部13の内周面により画定される第1ギヤ収容室16及び、第2ギヤ収容室17が設けられている。
[0029]
 第1ギヤ収容室16は、第1従動ギヤ20の外径と略同径の円筒穴状に形成されており、その内部には第1従動ギヤ20が回転可能に収容されている。第2ギヤ収容室17は、第2従動ギヤ30の外径と略同径の円筒穴状に形成されており、その内部には第2従動ギヤ30が回転可能に収容されている。第1ギヤ収容室16及び、第2ギヤ収容室17は、各ギヤ歯21,31の噛合部位にて互いに連通している。
[0030]
 第1従動ギヤ20は、第1支持シャフト22に設けられている。第1支持シャフト22は、一端側をハウジング側壁部12に、他端側を変速機ケース51の側壁51Aにそれぞれ回転可能に軸支されている。
[0031]
 第2従動ギヤ30は、第2支持シャフト32に設けられている。第2支持シャフト32は、一端側をハウジング側壁部12に、他端側を変速機ケース51の側壁51Aにそれぞれ回転可能に軸支されている。
[0032]
 側壁51Aには、第1油路80に接続された吸入口40が設けられている。また、ハウジング側壁部12には、第2油路81に接続された吐出口41が設けられている。
[0033]
 本実施形態において、ハウジング周壁部13のうち、駆動ギヤ65の歯先に臨む部位には、第2ギヤ収容室17と外部(変速機ケース51内の空間)とをギヤ径方向に連通させて、第2従動ギヤ30のギヤ歯31の少なくとも1歯以上を露出させる開口部42が切り欠き形成されている。開口部42から露出する第2従動ギヤ30のギヤ歯31には、駆動ギヤ65のギヤ歯66が噛合する。
[0034]
 駆動ギヤ65のギヤ歯66の歯数は、好ましくは、第2従動ギヤ30のギヤ歯31の歯数よりも多く設定されている。すなわち、駆動ギヤ65がアイドルギヤ62と一体回転すると、駆動ギヤ65によって第2従動ギヤ30が増速回転され、これに伴い第1従動ギヤ20も増速回転されるように構成されている。
[0035]
 各従動ギヤ20,30が回転すると、図3中に破線矢印Aで示すように、吸入口40から取り込まれて第1従動ギヤ20と第1ポンプ収容室16との隙間を流れる潤滑油は、吐出口41から第2油路81(図1,2参照)に向けて圧送される。一方、図3中に破線矢印Bで示すように、吸入口40から取り込まれて第2従動ギヤ30と第2ポンプ収容室17との隙間を流れる潤滑油は、開口部42から第2従動ギヤ30と駆動ギヤ65との噛合部Xに流れ込む。噛合部Xから各ギヤ30,65の噛み合いによって押し出される潤滑油は、不図示のオイルガイド(例えば、潤滑油を案内する円弧面や径方向油溝等)に沿って流されて、ニードルベアリング64等の各摺動要素に効果的に供給されるように構成されている。
[0036]
 以上詳述した本実施形態によれば、ポンプ10のハウジング11に、第2ギヤ収容室17と外部とをギヤ径方向に連通させる開口部42を設け、該開口部42から露出する第2従動ギヤ30に駆動ギヤ65を噛合させることにより、駆動力がハウジング11内にギヤ径方向から取り込まれるようになっている。これにより、駆動力を回転軸方向から取り入れる従前構造に比べ、変速機50の軸方向長さが効果的に短縮されるようになり、変速機50の小型化を図ることが可能になる。
[0037]
 また、駆動力をギヤ径方向から取り込むことで、ハウジング11内のギヤ(20又は30)に駆動力を回転軸方向から伝達するためのシャフト等の連結部品が不要となり、部品点数を効果的に削減することができる。
[0038]
 また、リバース用のアイドルギヤ62と一体的に設けられた駆動ギヤ65にポンプ10の第2従動ギヤ30を噛合させることで、アイドルギヤ62の回転に伴う振動が第2従動ギヤ30の押し付け力によって抑制されるようになり、リバース用ギヤ列60~62の騒音等を効果的に低減することが可能になる。
[0039]
 [その他]
 なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
[0040]
 例えば、駆動ギヤ65は、第2従動ギヤ30に噛合するものとして説明したが、レイアウト等に応じて開口部42から第1従動ギヤ20を露出させ、駆動ギヤ65を第1従動ギヤ20と噛合させるように構成してもよい。
[0041]
 また、ポンプ10に駆動力を伝達するギヤは駆動ギヤ65に限定されず、アイドルギヤ62を第2従動ギヤ30(又は、第1従動ギヤ20)に噛合させて、アイドルギヤ62から直接的に駆動力を取り出すように構成してもよい。
[0042]
 また、第2従動ギヤ30(又は、第1従動ギヤ20)とインプットシャフト52に固定されたメインギヤ60とを噛合させてもよく、或いは、第2従動ギヤ30(又は、第1従動ギヤ20)とカウンタシャフト54に相対回転可能なカウンタギヤ71とを噛合させることにより、ポンプ10の駆動力を取り出してもよい。
[0043]
 また、変速機50は、アウトプットリダクションタイプに限定されず、インプットリダクションタイプであってもよい。インプットリダクションタイプの場合は、変速機ケース51内の出力側にポンプ10を配置し、隣接する出力側のギヤから駆動力を取り出すように構成すればよい。
[0044]
 また、ポンプ10のハウジング11は、変速機ケース51の側壁51Aによって閉塞されるものとして説明したが、蓋部材を別個に備えるように構成してもよい。蓋部材を備える場合には、ポンプ10を変速機ケース51内の任意の場所に配置することができる。
[0045]
 また、本実施形態の適用は、変速機50に限定されず、例えば、デファレンシャル装置等、潤滑油を封入するギヤケースを備える他のギヤ装置にも広く適用することが可能である。
[0046]
 本出願は、2018年6月28日付で出願された日本国特許出願(特願2018-123345)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

[0047]
 本開示の技術によれば、装置全体の小型化を図ることができる。

符号の説明

[0048]
 10 ポンプ
 11 ハウジング
 12 ハウジング側壁部
 13 ハウジング周壁部
 16 第1ギヤ収容室(収容室)
 17 第2ギヤ収容室(収容室)
 20 第1従動ギヤ(第1ギヤ)
 21 ギヤ歯
 30 第2従動ギヤ(第2ギヤ)
 31 ギヤ歯
 40 吸入口
 41 吐出口
 42 開口部
 50 変速機(ギヤ装置)
 51 変速機ケース(ギヤケース)
 52 インプットシャフト
 54 カウンタシャフト
 60 リバース用メインギヤ
 61 リバース用カウンタギヤ
 62 アイドルギヤ
 63 アイドルシャフト(回転軸)
 65 駆動ギヤ
 80 第1油路(第1流体流路)
 81 第2油路(第2流体流路)

請求の範囲

[請求項1]
 互いに噛合する一対の第1ギヤ及び第2ギヤと、該第1ギヤ及び該第2ギヤを回転可能に収容する収容室が形成されたハウジングとを備えるポンプであって、
 前記収容室に流体を吸入させる吸入口と、
 前記収容室から流体を吐出させる吐出口と、
 前記ハウジングに設けられ、該ハウジングの外部と前記収容室とをギヤ径方向に連通させており、前記第1ギヤと前記第2ギヤの一方のギヤ歯の一部を前記ハウジングの前記外部に露出させる開口部と、を有するポンプ。
[請求項2]
 請求項1に記載のポンプと、
 前記流体が封入されたギヤケースと、
 該ギヤケースに回転軸を介して回転可能に軸支されると共に、前記開口部から露出する前記ギヤ歯と噛合する駆動ギヤと、を備えるギヤ装置。
[請求項3]
 前記駆動ギヤの歯数が、前記第1ギヤと前記第2ギヤの少なくともいずれか一方の歯数よりも多く設定されている
 請求項2に記載のギヤ装置。
[請求項4]
 前記ハウジングが凹部を有し、
 前記凹部の底部に対向する開口は前記ギヤケースの側壁によって閉塞されており、
 前記吸入口が前記ギヤケースの前記側壁に設けられ、前記吐出口が前記ハウジングに設けられている
 請求項2又は3に記載のギヤ装置。
[請求項5]
 前記流体は前記ギヤケースの底部に貯留されると共に、前記ギヤケース内には、前記流体を少なくとも軸方向に流通可能な軸方向流路を有するシャフトが設けられており、
 前記ギヤケースの底部と前記吸入口とを接続する第1流体流路と、前記吐出口と前記軸方向流路とを接続する第2流体流路とをさらに備える
 請求項2から4の何れか一項に記載のギヤ装置。
[請求項6]
 前記ギヤケースは変速機のケースであり、
 該ケース内には、メインシャフトに設けられたリバース用メインギヤ、カウンタシャフトに設けられたリバース用カウンタギヤ及び、該リバース用メインギヤと該リバース用カウンタギヤとに噛合するアイドルギヤが配されており、
 前記駆動ギヤが、前記アイドルギヤ又は該アイドルギヤと一体回転可能なギヤである
 請求項2から5の何れか一項に記載のギヤ装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2A]

[ 図 2B]

[ 図 3]