特開 2023-14024 歯車を潤滑するための機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023014024

(43)【公開日】2023-01-26

(54)【発明の名称】歯車を潤滑するための機構

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20230119BHJP

【ＦＩ】

F16H57/04 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022111725

(22)【出願日】2022-07-12

(31)【優先権主張番号】21185795.8

(32)【優先日】2021-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100169018

【弁理士】

【氏名又は名称】網屋 美湖

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(72)【発明者】

【氏名】ヘンリク・ハガーマン

(72)【発明者】

【氏名】アンデシュ・ヘドマン

(72)【発明者】

【氏名】アンナ・ウィクストロム

【テーマコード（参考）】

3J063

【Ｆターム（参考）】

3J063AA01

3J063AB12

3J063AC01

3J063BA01

3J063BA11

3J063BB48

3J063XD03

3J063XD43

3J063XD44

3J063XD72

3J063XF14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本発明は、歯車装置内の歯車を潤滑するための機構を提供する。
【解決手段】歯車（５０３）が配置されたシャフト（５０１）を備える、機構に関する。中心部分（５１２）を有する係合リング（５０２）がシャフト（５０１）の周りに配置される。係合リング（５０２）は、歯車（５０３）の端面（５２７）と距離を隔てて向き合って潤滑剤を歯車に案内するための間隙（５３３）を生成する表面（５２６）を備える。潤滑剤用の少なくとも１つの第１のダクト（５３１）が設けられ、このダクトは、間隙（５３３）への少なくとも１つの開口を有する。構成要素は、歯車の肩部（５３０）の外周面に取り付けられた内周面を有する環状部分（５２８）を備え、歯車（５０３）の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するために、軸方向不連続部（５３４）が肩部（５３０）と構成要素の環状部分との間に設けられる。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯車装置内の歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）を潤滑するための機構であって、
－前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）が配置されたシャフト（５０１，６０１，７０１，８０１）と、
－前記シャフト（５０１，６０１，７０１，８０１）の周りに配置された構成要素（５０２，６０２，７０２，８０２）であって、前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）の端面（５２７，６２７，７２７，８２７）と距離を隔てて向き合って前記歯車に潤滑剤を案内しかつ分配するための間隙（５３３，６３３，７３３，８３３）を生成する表面（５２６，６２６，７２６，８２６）を備える、構成要素（５０２，６０２，７０２，８０２）と、
－加圧された潤滑剤を供給するための少なくとも１つの第１のダクト（５３１，５３２，５２５，６３１，６３２，６２５，７３１，７３２，７２５，８３１，８３２，８２５）であって、潤滑されるべき前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）に隣接する前記間隙（５３３，６３３，７３３，８３３）への少なくとも１つの開口を有する、少なくとも１つの第１のダクト（５３１，５３２，５２５，６３１，６３２，６２５，７３１，７３２，７２５，８３１，８３２，８２５）と、
を備え、
前記構成要素は、前記歯車の肩部（５３０，６３０，７３０，８３０）の外周面に取り付けられた内周面を有する環状部分（５２８，６２８，７２８，８２８）を備え、
前記環状部分は、前記歯車のピッチ円よりも小さい内径を有し、軸方向不連続部（５３４，６３４，７３４、８３４）が前記肩部（５３０，６３０，７３０，８３０）と前記構成要素の前記環状部分との間に設けられ、前記軸方向不連続部は、前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する、
機構。

【請求項2】

前記構成要素（５０２，６０２，７０２，８０２）は、遊星歯車装置内の係合リングである、請求項１に記載の機構。

【請求項3】

前記構成要素（５０２，６０２，７０２，８０２）の前記環状中心部分は、前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）の前記肩部（５３０，６３０，７３０，８３０）に圧入される、請求項１又は２に記載の機構。

【請求項4】

前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）は、遊星歯車装置内の太陽歯車である、請求項１－３のいずれか１つに記載の機構。

【請求項5】

前記肩部（５３０，６３０，７３０，８３０）は、前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）の歯底円よりも大きい直径を有する、請求項１－４のいずれか１つに記載の機構。

【請求項6】

前記軸方向不連続部（５３４，６３４，７３４、８３４）は、前記歯車（５０３，６０３，７０３，８０３）の各歯車歯間の歯底の軸方向延長部である、請求項１－５のいずれか１つに記載の機構。

【請求項7】

前記肩部（５３０，７３０，８３０）は、その内周面（５３５，７３５，８３５）に沿って軸方向不連続部（５３４，７３４，８３４）を有し、前記軸方向不連続部は、前記歯車（５０３，７０３，８０３）の前記歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部（５３４，７３４，８３４）を形成する、請求項１－６のいずれか１つに記載の機構。

【請求項8】

前記構成要素の前記環状部分（６２８）は、前記歯車（６０３）の前記歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するためにその内周面に沿って軸方向不連続部（６３４）を備える、請求項１－７のいずれか１つに記載の機構。

【請求項9】

前記肩部（７３０，８３０）の前記外周面（７３５，８３５）は、前記潤滑される歯車（７０３，８０３）の前記歯（７４０，８４０）に隣接するアンダーカット（７４２，８４２）を備える、請求項１－８のいずれか１つに記載の機構。

【請求項10】

前記歯車（８０３）の前記歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する前記軸方向不連続部（８３４）の外側部分（８５０）の幅は、前記構成要素（８０２）の方向に増大している、請求項１－９のいずれか１つに記載の機構。

【請求項11】

前記歯車（８０３）の前記歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する前記軸方向不連続部（８３４）の外側部分（８５０）の深さは、前記構成要素（８０２）の方向に増大している、請求項１－１０のいずれか１つに記載の機構。

【請求項12】

請求項１に記載の潤滑機構を有する変速装置を備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変速歯車装置内の歯車を潤滑するための機構であって、加圧された潤滑剤を送達することが意図された少なくとも１つのダクトであって、潤滑されるべき歯車に隣接して位置する出口孔を有する、少なくとも１つのダクトを備える、機構に関する。

【背景技術】

【0002】

変速装置の歯車の歯を当該歯車の比較的近くに配置されたノズルを通して油を噴射することによって潤滑することが知られている。これによって、歯車の歯は、ノズルを通過するたびに、順次潤滑される。重負荷を受ける変速装置、例えば、車両用歯車ボックス内の遊星歯車装置は、比較的多量の潤滑剤を必要とする。にもかかわらず、多くの場合、潤滑は、このようなノズルによって断続的に行われる。更に、潤滑剤の噴射の働きによって歯車歯を効果的に潤滑し、同時に該歯車歯を十分に冷却することは、困難である。これは、遊星変速装置内の太陽歯車にとって、特に大きな問題になる可能性がある。

【0003】

このような潤滑システムの代替案が、特許文献１に記載されている。この場合、遊星歯車装置は、太陽歯車の歯の輪郭と実質的に一致する内側スプラインを備えるリング歯車の形態にある構成要素を備える。スプラインの先端は、太陽歯車の互いに隣接する歯の間の歯底部分の手前で終端する。これによって、加圧された潤滑剤は、主シャフトの中心供給ダクトからリング歯車の内側スプラインに向かって半径方向外側に流れ、そこから遊星歯車装置の太陽歯車及び遊星歯車の噛合い歯に向かって流れることが可能になる。

【0004】

この機構の問題点は、このような構成要素の作製が比較的複雑であり、それ故、費用と時間が掛かることにある。また、この構成要素の取付け及び潤滑剤を供給するダクトの密封が比較的複雑である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】欧州特許第１，６３３，９９０Ｂ１明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、重負荷を受ける歯車の潤滑及び冷却に関する前述の課題を解消する歯車を潤滑するための改良された機構を提供すること、及び製造の費用効果がより高くかつ組立がより容易な機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題は、添付の請求項に記載される機構によって解消される。

【0008】

以下の記載において、「車両」という用語は、請求項に記載の潤滑機構が設けられた変速装置を備えることができる任意の形式の陸上車両、航空機、又は船舶を指すことが意図されている。

【0009】

請求項に記載の機構は、概して、歯車装置に適している。この請求項に記載の機構は、協働する歯車間の一組の噛合い歯を潤滑及び冷却するために潤滑剤を連続的に流すことを必要とする歯車装置を備える変速装置に関連して用いられることが意図されている。この種の潤滑機構は、重負荷を受ける変速装置に特に適している。このような変速装置の典型的な例は、国際特許出願公開第２０１１／０６９５２６Ａ１号に記載される遊星歯車装置を備える歯車ボックスである。遊星歯車ボックスの作動は、この文献に詳細に記載されている。なお、この文献は、参照することによってここに含まれるものとする。以下、このような遊星歯車装置を参照して、この機構が適用され得るいくつかの例について説明する。しかしながら、この機構の用途は、遊星歯車装置に制限されるものではない。

【0010】

第１の態様によれば、本発明は、歯車装置内の歯車を潤滑するための機構に関する。この機構は、
－歯車が配置されたシャフトと、
－シャフトの周りに配された構成要素であって、歯車の端面と距離を隔てて向き合って潤滑剤を歯車に案内しかつ分配するための間隙を生成する表面を備える、構成要素と、
－加圧された潤滑剤を供給するための少なくとも１つの第１のダクトであって、潤滑されるべき歯車に隣接する間隙への少なくとも１つの開口を有する、少なくとも１つの第１のダクトと、
を備える。

【0011】

構成要素は、歯車の肩部の外周面に取り付けられた内周面を有する中心環状部分を備え、環状部分は、歯車のピッチ円よりも小さい内径を有する。更に、軸方向不連続部が肩部と構成要素の環状部分との間に設けられ、この軸方向不連続部は、歯車の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する。

【0012】

この機構が適用可能な歯車装置の非制限的な例として、車両用の変速装置、特に重負荷変速装置、及び船舶用の変速装置、特に変速装置を有する船内動力ユニットを備える船舶用の変速装置が挙げられる。

【0013】

歯車装置内の歯車を潤滑するための機構は、一般的に、加圧された潤滑剤の供給源に接続される。適切なポンプのような圧力源によって、潤滑剤を直接又は高圧タンクを介して機構に供給することができる。潤滑剤は、パイプの形態にある個別のダクトによって又は変速装置内の回転シャフト又はシャフト内のダクトを用いることによって、所望の位置に導かれる。加圧された潤滑剤を供給するためのこのような手段は、当業界において周知であり、更に詳細に説明しないこととする。

【0014】

一例によれば、歯車装置は、車両用変速装置内の遊星歯車装置であり、中心環状部分を備える構成要素は、遊星歯車装置の係合リングである。構成要素の環状部分は、好ましくは、必ずしも必要ではないが、歯車の肩部に圧入される。この例の歯車は、遊星歯車装置内の太陽歯車である。

【0015】

更なる例によれば、肩部は、歯車の歯底円よりも大きい直径を有する。これは、太陽歯車の端部分における歯を互いに隣接する歯間の歯底区域の一部が残るまで機械加工することによって達成することができる。これによって、軸方向不連続部又は凹部が、各歯車歯間の歯底の軸方向延長部によって形成される。軸方向不連続部又は凹部は、肩部の周面の長さに沿って軸方向に延びることとなる。この軸方向不連続部は、太陽歯車の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する凹部を形成する。

【0016】

更なる例によれば、肩部は、歯車の歯底円と等しいか又はそれよりも大きい直径を有する。この例では、太陽歯車の肩部の端部分における歯は、互いに隣接する歯間の歯底区域の一部が残るまで部分的に機械加工するか又は歯のどの部分も残らなくなるまで完全に機械加工されるとよい。肩部に嵌合される構成要素の環状部分は、その内周面に沿って軸方向不連続部を備える。太陽歯車の歯が完全に機械加工される場合、環状部分の軸方向不連続部が歯車の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する。太陽歯車の歯が互いに隣接する歯間の歯底区域の一部が残るように機械加工される場合、肩部及び環状部分の両方における軸方向不連続部が潤滑剤を案内しかつ分配するための組合せ凹部を形成する。

【0017】

更なる例によれば、肩部の外周面は、潤滑される歯車の歯に隣接するアンダーカットを備えてもよい。アンダーカットは、潤滑されるべき太陽歯車の歯に隣接する肩部に機械加工された周方向のアンダーカット又は溝である。アンダーカットは、応力緩和をもたらし、肩部と太陽歯車の歯との移行部に生じる亀裂のおそれをなくすことができる。また、アンダーカットは、リング歯車の環状部分を太陽歯車の歯の端によって形成された半径面にぴったりと重ねて取り付けることを容易にする。

【0018】

更なる例によれば、歯車の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配するための凹部を形成する軸方向不連続部の外側部分の深さは、構成要素の方向に増大している。深さの増大は、各軸方向不連続部の外端を機械加工し、該軸方向不連続部の外端に肩部の自由端に向かって半径方向内方に傾く傾斜面を設けることによって達成される。この構成によって、軸方向不連続部の外側部分の断面積が増大し、その結果、加圧された潤滑剤が供給される軸方向不連続部の開口の面積が増大する。開口の面積が増大すると、軸方向不連続部内への潤滑剤の流量が増大する。流量の増大は、潤滑剤が機械加工されていない軸方向不連続部の部分に達した時に潤滑剤の流速が増大するという効果をもたらす。

【0019】

更なる例によれば、歯車の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する凹部を形成する軸方向不連続部の外側部分の幅は、構成要素の方向に増大している。この幅の増大は、各軸方向不連続部の外端を機械加工し、該軸方向不連続部の外端に肩部の自由端に向かって外方に拡がる一対の互いに向き合う傾斜した側面を設けることによって達成される。前述の例において説明したように、この構成によって、軸方向不連続部の外側部分の外側部分の断面積が増大し、その結果、加圧された潤滑剤が供給される軸方向不連続部の開口の面積が増大する。開口の面積が増大すると、軸方向不連続部内への潤滑剤の流量が増大する。流量の増大は、潤滑剤が機械加工されていない軸方向不連続部の部分に達した時に潤滑剤の流速が増大するという効果をもたらす。

【0020】

更なる例によれば、軸方向不連続部の外側部分の幅及び深さの両方が、構成要素の方向に増大している。前述の例の組合せは、軸方向不連続部内への潤滑剤の流量の更なる増大及び歯車歯に到達する潤滑剤の流速の増大に貢献する。

【0021】

第２の態様によれば、本発明は、前述の潤滑機構を有する変速装置を備える車両に関する。

【0022】

前述の機構の１つの利点は、構成要素の部分の機械加工を著しく少なくし、その結果、リング構成要素及び太陽歯車の製造ステップの数を少なくし、かつ複雑な製造ステップを簡素化することにある。一例によれば、リング構成要素に対して太陽歯車の肩部に圧入可能な環状部分を簡単に設けることができる。スプライン加工することなくかつ潤滑ダクトに必要なシールの数を少なくして、リング歯車を作製することができる。太陽歯車に必要とされるのは、リング構成要素の環状部分に嵌合するための適切な寸法を有する肩部をもたらすために、その一端を機械加工することのみである。

【0023】

更なる利点は、軸方向不連続部の構成を歯車ボックスの種々の実施形態に対して修正することができることにある。ある形式の歯車ボックスが、例えば、遊星歯車装置に対して潤滑剤の量の増大を必要とする場合、太陽歯車の肩部における軸方向不連続部の入口部分を拡大した断面積をもたらすように修正することができる。

【0024】

以下、添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。これらの概略図は、単なる例示のために用いられ、本発明の範囲をどのようにも制限するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】潤滑機構を備える変速装置を有する車両を概略的に示す図である。

【図2】潤滑機構を備える歯車ボックスの概略図である。

【図3A】遊星歯車装置の略断面図である。

【図3B】図３Ａの遊星歯車装置の略断面図である。

【図4A】低レンジモードにある遊星歯車装置の略断面図である。

【図4B】高レンジモードにある遊星歯車装置の略断面図である。

【図5A】歯車装置を潤滑するための第１の機構の略断面図である。

【図5B】図５Ａに示される機構の部分断面図である。

【図6A】歯車装置を潤滑するための第２の機構の略断面図である。

【図6B】図６Ａに示される機構の部分断面図である。

【図7A】歯車装置を潤滑するための第１の代替機構の断面図である。

【図7B】図７Ａに示される機構の部分断面図である。

【図8A】歯車装置を潤滑するための第２の代替機構の断面図である。

【図8B】図８Ａに示される機構の部分断面図である。

【図8C】図８Ｂに示される機構の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、本発明による潤滑機構を備える変速装置を有する車両１０１の概略図を示す。車両１０１は、車両の駆動シャフト（図示せず）にトルクを伝達するために、歯車ボックス１０３を有する変速装置、例えば、自動化マニュアル変速機（ＡＭＴ）に接続された内燃エンジン（ＩＣＥ）１０２を備える。潤滑機構は、歯車ボックス１０３内の歯車装置内の少なくとも１つの歯車を潤滑するように構成される。ＩＣＥ１０２は、ＩＣＥ１０２からのエンジン冷却液及びオイルを冷却するためにラジエーター装置１０４に接続されている。歯車ボックス１０３は、ドライバーによって又は電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０５を介して自動的に制御される。ＥＣＵ１０５は、例えば、ドライバーによって要求されるエンジン始動中に変速装置を独立して制御するための制御アルゴリズムを備える。変速歯車ボックスは、エンジン１０２と一対の被駆動輪１０６との間の歯車比を選択するように制御される。

【0027】

図２は、本発明による潤滑機構を備える歯車ボックス２００の概略図を示す。図２に示される歯車ボックスは、クラッチ２０１と、スプリッター区域２０２と、主区域２０３と、遊星歯車装置２０５を有するレンジ区域２０４と、を備える多段複合スプリッター／レンジ変速装置である。このような歯車ボックスの操作は、当業界において周知であり、ここでは更に詳細に説明しないこととする。後続のいくつかの例は、遊星歯車装置２０５内の少なくとも１つの歯車を潤滑するように構成された潤滑機構に関するものである。歯車ボックス２００は、歯車ボックスの種々の区域の回転シャフトを支持する横断壁２０７，２０８を備える歯車ボックス外側ケーシング２０６によって密閉されている。

【0028】

図３Ａは、図２に示される歯車ボックス２００のレンジ区域２０４における遊星歯車装置３００の略断面を示す。遊星歯車装置３００は、図２に示される主区域２０３からの出力シャフトである入力シャフト又は主シャフト３０１を備える。係合リング３０２及び太陽歯車３０３は、軸方向スプライン又は同様の適切な固定手段によって主シャフ ト３０１の端部に共回転可能に固定される。係合リング３０２の中心部分３１２は、例えば、圧入によって太陽歯車３０３に直接接続される。太陽歯車３０３は、遊星キャリア３０６によって支持された個別の遊星歯車軸３０５を中心として回転可能な遊星歯車３０４に駆動可能に接続された中心歯車である。遊星キャリア３０６は、歯車ボックス出力シャフト３０７に固定されてもよいし、又は図３Ａに示されるように歯車ボックス出力シャフト３０７の一部であってもよい。主シャフト３０１及び歯車ボックス出力シャフト３０７は、共通軸Ｘを中心として回転するように配置される。遊星歯車装置３００は、遊星歯車３０４に駆動可能に接続された外側リング歯車３０８を更に備える。外側リング歯車３０８は、その内周の周りに歯を備え、低レンジ動作モード又は高レンジ動作モード（図４Ａ，４Ｂ参照）をもたらすために、遊星歯車装置３００の軸方向に変位可能である。遊星歯車装置３００は、図２に示される歯車ボックスケーシング２０６の一端においてケーシング３０９によって密閉されている。歯車ボックス出力シャフト３０７は、遊星歯車装置３００を取り囲むケーシング３０９に対して軸受３１０によって支持される。

【0029】

図３Ｂは、図３Ａの主シャフト３０２の軸Ｘと直交する線に沿った断面Ａ－Ａを示す。図３Ｂは、それぞれの遊星歯車軸３０５を中心として回転可能な４つの遊星歯車３０４と駆動可能に接触する中心太陽歯車３０３を示す。この図は、４つの遊星歯車３０４の各々に駆動可能に接続された外側リング歯車３０８を更に示す。

【0030】

図４Ａ，４Ｂは、図３Ａに関して述べたのと同じ形式の遊星歯車装置４００の略断面を示す。遊星歯車装置４００は、図２に示される主区域２０３から延びる主シャフト４０１を備える。係合リング４０２及び太陽歯車４０３が、主シャフト１４０の端部に共回転可能に固定される。係合リング４０２の中心部分４１２は、例えば、圧入によって太陽歯車４０３に直接接続される。太陽歯車４０３は、歯車ボックス出力シャフト４０７の一部である遊星キャリア４０６によって支持された個別の遊星歯車軸４０５を中心として回転可能な遊星歯車４０４に駆動可能に接続される。主シャフト４０１及び歯車ボックス出力シャフト４０７は、共通軸Ｘを中心として回転するように配置される。遊星歯車装置４０４は、遊星歯車４０４に駆動可能に接続された外側リング歯車４０８を更に備える。外側リング歯車４０８は、その内周の周りに歯を備え、遊星歯車装置４００の軸方向に変位可能である。遊星歯車装置４００は、図２に示される歯車ボックスケーシング２０６の一端においてケーシング４０９によって密閉されている。歯車ボックス出力シャフト４０７は、遊星歯車装置４００を取り囲むケーシング４０９に対して軸受４１０によって支持される。

【0031】

図４Ａは、低レンジ動作モードにある遊星歯車装置４００を示す。低レンジモードでは、リング歯車４０８は、矢印Ａによって示されるように第１の位置に変位される。第１の位置では、リング歯車４０８は、ケーシング４０９に接続され、回転しないように固定される。歯車ボックスの主区域（図２参照）からの入力トルクによって、主シャフト４０１及びその太陽歯車４０３が回転し、これによって、遊星歯車４０４が回転しないリング歯車４０８に対して回転する。続いて、遊星歯車４０４を支持する遊星歯車軸４０５が太陽歯車４０３を中心として回転し、これによって、遊星キャリア４０６及び歯車ボックス出力シャフト４０７が回転する。この動作モードは、主シャフト４０１から歯車ボックス出力シャフト４０７への減速をもたらす。

【0032】

図４Ｂは、高レンジ動作モードにある遊星歯車装置４００を示す。高レンジモードでは、リング歯車４０８は、矢印Ｂによって示される第２の位置に変位される。第２の位置では、リング歯車４０８の内歯は、係合リングの歯付き外周（図示せず）に接続され、主シャフト４０１と共に回転することが可能になる。歯車ボックスの主区域（図２参照）からの入力トルクによって、主シャフト４０１が回転し、これによって、係合リング４０２及び遊星歯車４０４が回転する。遊星歯車４０４が係合リング４０２及びリング歯車４０８によって遊星キャリア４０６に対して回転しないように阻止されるので、主シャフト４０１、遊星キャリア４０６、及び歯車ボックス出力シャフト４０７の間に直接駆動接続がもたらされる。この動作モードによって、主シャフト４０１及び歯車ボックス出力シャフト４０７は、同一速度で回転することとなる。

【0033】

図５Ａは、前述した形式の遊星歯車装置内の歯車装置、例えば、太陽歯車５０３及び一組の協働する遊星歯車５０４を潤滑するのに適する機構の第１の例の略断面を示す。図５Ａにおいて、遊星歯車５０４は、遊星キャリア（図示せず、図３Ａの「３０６」参照）に支持されたシャフト５０５に取り付けられる。図５Ａの機構は、主シャフト５０１を備える。太陽歯車５０３は、主シャフト５０１及び太陽歯車５０３のそれぞれの協働スプライン５２１によって、主シャフト５１０に共回転可能に固定される。太陽歯車５０３は、主シャフト５０１のねじ山付き端部分５２３に取り付けられた保持ナット５２２によって、主シャフト５０１の所定の軸方向位置に固定される。係合リング５０２が、太陽歯車５０３の反対側に配置される。係合リング５０２の中心部分５１２は、主シャフト５０１及び中心部分５１２のそれぞれの協働スプライン５２５によって、主シャフト５０１に共回転可能に固定される。係合リング５０２の位置及び機能は、前述の図４Ａ，４Ｂに関連して述べた通りである。係合リング５０２の中心部分５１２は、主シャフト５０１に設けられた段付き部分（図示せず）によって主シャフト５０１の所定の軸方向位置に配置可能である。中心部分５１２は、主シャフト５０１の周りに配置され、太陽歯車５０３の端面５２７と距離を隔てて向き合う半径面５２６を備える。中心部分５１２は、内周面５２９を有する環状部分５２８を更に備える。環状部分５２８は、太陽歯車５０３の肩部５３０の外周面５３５に向かって延びている。中心部分５１２の環状部分５２８は、太陽歯車５０３のピッチ円よりも小さい内径を有する。中心部分５１２の環状部分５２８は、圧入によって太陽歯車５０３の肩部５３０の適所に固定される。

【0034】

主シャフト５０１は、加圧された潤滑剤を供給するための中心ダクト５３１を備え、中心ダクト５３１は、歯車装置用の潤滑剤の源に接続されている。主シャフト５０１は、いくつかの半径方向ダクト５３２を更に備える。半径方向ダクト５３２は、各々、太陽歯車５０３の近くに位置する領域において主シャフト５０１の外周に開口を有する。具体的には、半径方向ダクト５３２は、中心部分５１２及び太陽歯車５０３のそれぞれの互いに向き合う半径面５２６，５２７間の間隙５３３に開いている。間隙５３３は、潤滑剤を半径方向ダクト５３２から太陽歯車５０３及び遊星歯車５０４の噛合い歯５４０，５４１に向かって半径方向外方に案内しかつ分配するために配置される。対向面５２６，５２７は、明瞭にするために、図５Ａでは半径面として示される。本発明の範囲内において、代替的な対向面、例えば、凹状、凸状、又は円錐状の対向面が用いられてもよい。同様に、主シャフト５０１を貫通する半径方向ダクト５３２は、本発明の範囲内において、どのような適切な角度を有するように構成されてもよい。

【0035】

代替的に、加圧された潤滑剤は、適切な源から供給され、主シャフト５０１及び中心部分５１２のそれぞれのスプラインを通して間隙５３３に供給されてもよい。潤滑剤の流れは、破線矢印Ｂ’によって示される。

【0036】

中心部分５１２及び太陽歯車５０３の対向する半径面５２６，５２７間の間隙５３３から潤滑剤を噛合い歯に向かって案内するために、軸方向不連続部５３４が、太陽歯車５０３の肩部５３０と中心部分５１２の環状部分５２８との間に設けられる。図５Ａに示される例では、軸方向不連続部５３４は、肩部５３０の周面に沿って配置される。これらの軸方向不連続部５３４は、太陽歯車５０３の歯５４０の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する軸方向凹部を形成する。軸方向不連続部５３４は、肩部５３０を作製する時に太陽歯車５０３の一部を歯車歯５４０の外側部分の軸方向区域を除去するように機械加工することによって形成される。太陽歯車５０３は、所望の流量の潤滑剤を歯車歯に供給するのに十分な断面積を有する軸方向不連続部５３４をもたらすために、歯間の歯底の一部を残して所定の直径に機械加工されるとよい。図５Ｂは、図５Ａに示される間隙５３３の部分断面Ｂ－Ｂを示す。なお、この図では、図５Ａの参照番号が用いられている。図５Ｂは、軸方向不連続部５３４がいかに各対の歯車歯間の歯底の軸方向延長部の形態にある凹部を構成するかを示している。

【0037】

図６Ａは、前述の形式の遊星歯車装置内の歯車装置、例えば、太陽歯車６０３及び一組の協働する遊星歯車６０４を潤滑するのに適する機構の第２の例の断面を示す。図６Ａにおいて、遊星歯車６０４は、遊星キャリア（図示せず、図３Ａの「３０６」参照）に支持されたシャフト６０５に取り付けられる。図６Ａの機構は、主シャフト６０１を備える。太陽歯車６０３が、主シャフト６０１及び太陽歯車６０３のそれぞれの協働するスプライン６２１によって、共回転可能に主シャフト６０１に固定される。太陽歯車６０３は、主シャフト６０１のネジ山付き端部分６２３に取り付けられた保持ナット６２２によって、主シャフト６０１の所定の軸方向位置に固定される。係合リング６０２が、太陽歯車６０３の反対側に配置される。係合リング６０２の中心部分６１２は、主シャフト６０１及び中心部分６１２のそれぞれの協働スプライン６２５によって、主シャフト６０１に共回転可能に固定される。係合リング６０２の中心部分６１２は、主シャフト６０１に設けられた段付き部分（図示せず）によって主シャフト６０１の所定の軸方向位置に配置可能である。中心部分６１２は、主シャフト６０１の周りに配置され、太陽歯車６０３の端面６２７と距離を隔てて向き合う半径面６２６を備える。中心部分６１２は、内周面６２９を有する環状部分６２８を更に備える。環状部分６２８は、太陽歯車６０３の肩部６３０の外周面６３５に向かって延びている。中心部分６１２の環状部分６２８は、太陽歯車６０３のピッチ円よりも小さい内径を有する。中心部分６１２の環状部分６２８は、圧入によって太陽歯車６０３の肩部６３０の適所に固定される。

【0038】

主シャフト６０１は、加圧された潤滑剤を供給するための中心ダクト６３１を備え、中心ダクト６３１は、歯車装置用の潤滑剤の源に接続されている。主シャフト６０１は、いくつかの半径方向ダクト６３２を更に備える。半径方向ダクト６３２は、各々、太陽歯車６０３の近くに位置する領域において主シャフト６０１の外周に半径方向開口を有する。具体的には、半径方向ダクト６３２は、中心部分６１２及び太陽歯車６０３のそれぞれの互いに向き合う半径面６２６，６２７間の間隙６３３に開いている。間隙６３３は、潤滑剤を半径方向ダクト６３２から太陽歯車６０３及び遊星歯車６０４の噛合い歯６４０，６４１に向かって半径方向外方に案内しかつ分配するために配置される。対向面６２６，６２７は、明瞭にするために、図６Ａでは半径面として示される。本発明の範囲内において、代替的な対向面、例えば、凹状、凸状、又は円錐状の対向面が用いられてもよい。同様に、主シャフト６０１を貫通する半径方向ダクト６３２は、本発明の範囲内において、どのような適切な角度を有するように構成されてもよい。

【0039】

代替的に、加圧された潤滑剤は、適切な源から供給され、主シャフト６０１及び中心部分６１２のそれぞれのスプラインを通って間隙６３３に供給されてもよい。潤滑剤の流れは、破線矢印Ｂ’によって示される。

【0040】

中心部分６１２及び太陽歯車６０３の対向する半径面６２６，６２７間の間隙６３３から潤滑剤を噛合い歯に向かって案内するために、軸方向不連続部６３４が、太陽歯車６０３の肩部６３０と中心部分６１２の環状部分６２８との間に設けられる。図６Ａに示される例では、軸方向不連続部６３４は、環状部分６２８の内周面に沿って配置される。これらの軸方向不連続部６３４は、太陽歯車６０３の歯６４０の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する軸方向凹部を形成する。軸方向不連続部６３４は、環状部分６２８の内周面内に多数の軸方向長孔又は凹部を機械加工することによって形成することができる。全ての歯に潤滑剤を均等に分配するために、軸方向長孔の数は、好ましくは、太陽歯車の歯底の数と等しくされるとよい。環状部分６２８の半径方向厚み及び軸方向不連続部６３４の幅及び／又は深さに対して適切な寸法を選択することによって、軸方向不連続部６３４の断面積を潤滑の要求に応じて変更することができる。また、太陽歯車６０３の一部が、肩部６３０を作製する時に歯車歯６４０の外側部分の軸方向区域を除去するように機械加工される。具体的には、太陽歯車６０３は、その歯を完全に除去するか又は歯間に歯底の一部を残すように、所定の直径に機械加工されるとよい。歯車歯への潤滑剤が軸方向不連続部６３４から直接互いに隣接する歯間の歯底に流れるのを確実にするために、肩部の直径は、好ましくは、太陽歯車の歯底直径と等しくなるように選択されるとよい。図６Ｂは、図６Ａに示される間隙６３３の部分断面Ｃ－Ｃを示す。なお、この図では、図６Ａの参照番号が用いられている。図６Ｂは、軸方向不連続部６３４がいかに環状部分６２８の内周面６２９に軸方向凹部の形態にある凹部を構成するかを示している。軸方向凹部は、中心部分６１２及び太陽歯車６０３を組み立てる時に各対の歯車歯６４０間の歯底に対応しなければならない。

【0041】

図７Ａは、前述の形式の遊星歯車装置内の歯車装置、例えば、太陽歯車７０３及び一組の協働する遊星歯車７０４を潤滑するのに適する潤滑機構の断面を示す。図７Ａにおいて、遊星歯車７０４は、遊星キャリア（図示せず、図３Ａの「３０６」参照）に支持されたシャフト７０５に取り付けられる。図７Ａの機構は、主シャフト７０１を備える。太陽歯車７０３が、主シャフト７０１及び太陽歯車７０３のそれぞれの協働するスプライン７２１によって、主シャフト７０１に共回転可能に固定される。太陽歯車７０３は、主シャフト７０１のネジ山付き端部分７２３に取り付けられた保持ナット７２２によって、主シャフト７０１の所定の軸方向位置に固定される。係合リング７０２が、太陽歯車７０３の反対側に配置される。係合リング７０２の中心部分７１２は、主シャフト７０１及び中心部分７１２のそれぞれの協働するスプライン７２５によって、主シャフト７０１に共回転可能に固定される。係合リング７０２の位置及び機能は、前述の図４Ａ，４Ｂに関して述べた通りである。係合リング７０２の中心部分７１２は、主シャフト７０１に設けられた段付き部分（図示せず）によって主シャフト７０１の所定の軸方向位置に配置される。中心部分７１２は、主シャフト７０１の周りに配置され、太陽歯車７０３の端面７２７と距離を隔てて向き合う半径面７２６を備える。中心部分７１２は、内周面７２９を有する環状部分７２８を更に備える。環状部分７２８は、太陽歯車７０３の肩部７３０の外周面７３５に向かって延びている。中心部分７１２の環状部分７２８は、太陽歯車７０３のピッチ円よりも小さい内径を有する。中心部分７１２の環状部分７２８は、圧入によって太陽歯車７０３の肩部７３０の適所に固定される。

【0042】

主シャフト７０１は、加圧された潤滑剤を供給するための中心ダクト７３１を備え、中心ダクト７３１は、歯車装置用の潤滑剤の源に接続されている。主シャフト７０１は、いくつかの半径方向ダクト７３２を更に備える。半径方向ダクト７３２は、各々、太陽歯車７０３の近くに位置する領域において主シャフト７０１の外周に半径方向開口を有する。具体的には、半径方向ダクト７３２は、中心部分７１２及び太陽歯車７０３のそれぞれの互いに向き合う半径面７２６，７２７間の間隙７３３に開いている。間隙７３３は、潤滑剤を半径方向ダクト７３２から太陽歯車７０３及び遊星歯車７０４の噛合い歯７４０，７４１に向かって半径方向外方に案内しかつ分配するために配置される。対向面７２６，７２７は、明瞭にするために、図７Ａでは半径面として示される。本発明の範囲内において、代替的な対向面、例えば、凹状、凸状、又は円錐状の対向面が用いられてもよい。同様に、主シャフト７０１を貫通する半径方向ダクト７３２は、本発明の範囲内において、どのような適切な角度を有するように構成されてもよい。

【0043】

代替的に、加圧された潤滑剤は、適切な源から供給され、主シャフト７０１及び中心部分７１２のそれぞれのスプラインを通って間隙７３３に供給されてもよい。潤滑剤の流れは、破線矢印Ｂ’によって示される。

【0044】

中心部分７１２及び太陽歯車７０３の対向する半径面７２６，７２７間の間隙７３３から潤滑剤を噛合い歯に向かって案内するために、軸方向不連続部７３４が、太陽歯車の肩７３０と中心部分７１２の環状部分７２８とに間に設けられる。図７Ａに示される例では、軸方向不連続部７３４は、肩部７３０の周面に沿って配置される。軸方向不連続部７３４は、太陽歯車７０３の歯７４０の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する軸方向凹部を形成する。軸方向不連続部７３４は、肩部７３０を作製する時に太陽歯車７０３の一部を歯車歯７４０の外側部分の軸方向区域を除去するように機械加工することによって形成される。太陽歯車７０３は、所望の流量の潤滑剤を歯車歯に供給するのに十分な断面積を有する軸方向不連続部７３４をもたらすために、歯間の歯底の一部を残すように所定の直径に機械加工されるとよい。

【0045】

図７Ｂは、図７Ａに示される円領域Ｄの拡大図である。なお、この図では、図７Ａの参照番号が用いられている。図７Ｂは、中心部分７１２から延びる環状部分７２８の内周面７２９と接触する太陽歯車７０３の肩部７３０の外周面７３５を示す。図７Ｂは、潤滑されるべき太陽歯車７４０の歯に隣接して肩部７３０に機械加工された周方向アンダーカット７４２を示す。アンダーカット７４２は、応力緩和をもたらし、肩部と太陽歯車の歯との間の移行部に形成される亀裂のおそれを排除する。また、アンダーカット７４２は、環状部分７２８を太陽歯車７０３の歯７４０の端によって形成された半径面にぴったりと重ねて取り付けることを容易にする。

【0046】

図７Ａ，７Ｂは、図５Ａ，５Ｂの例に関連して述べた形式の肩部における軸方向不連続部を示している。しかしながら、図７Ｂに示されるアンダーカットは、図６Ａ，６Ｂに示される例に記載される肩部に用いられてもよい。

【0047】

図８Ａは、前述した形式の遊星歯車装置内の歯車装置、例えば、太陽歯車８０３及び一組の協働する遊星歯車８０４を潤滑するのに適する潤滑機構の断面を示す。図８Ａにおいて、遊星歯車８０４は、遊星キャリア（図示せず、図３Ａの「３０６」参照）に支持されたシャフト８０５に取り付けられる。図８Ａの機構は、主シャフト８０１を備える。太陽歯車８０３は、主シャフト８０１及び太陽歯車８０３のそれぞれの協働するスプライン８２１によって、主シャフト８０１に共回転可能に固定される。太陽歯車８０３は、主シャフト８０１のネジ山付き端部分８２３に取り付けられた保持ナット８２２によって、主シャフト８０１の所定の軸方向位置に固定される。係合リング８０２が、太陽歯車８０３の反対側に配置される。係合リング８０２の中心部分８１２は、主シャフト８０１及び中心部分８１２のそれぞれの協働スプライン８２５によって、主シャフト８０１に共回転可能に固定される。係合リング８０２の位置及び機能は、前述の図４Ａ，４Ｂに関連して述べた通りである。係合リング８０２の中心部分８１２は、主シャフト８０１に設けられた段付き部分（図示せず）によって主シャフト８０１の所定の軸方向位置に配置可能である。中心部分８１２は、主シャフト８０１の周りに配置され、太陽歯車の端面８２７と距離を隔てて向き合う半径面８２６を備える。中心部分８１２は、内周面８２９を有する環状部分８２８を更に備える。環状部分８２８は、太陽歯車８０３の肩部８３０の外周面８３５に向かって延びている。中心部分８１２の環状部分８２８は、太陽歯車８０３のピッチ円よりも小さい内径を有する。中心部分８１２の環状部分８２８は、圧入によって太陽歯車８０３の肩部８３０の適所に固定される。

【0048】

主シャフト８０１は、加圧された潤滑剤を供給するための中心ダクト８３１を備え、中心ダクト８３１は、歯車装置用の潤滑剤の源に接続されている。主シャフト８０１は、いくつかの半径方向ダクト８３２を更に備える。半径方向ダクト８３２は、各々、太陽歯車８０３の近くに位置する領域において主シャフト８０１の外周に半径方向開口を有する。具体的には、半径方向ダクト８３２は、中心部分８１２及び太陽歯車８０３のそれぞれの互いに向き合う半径面８２６，８２７間の間隙８３３に開いている。間隙８３３は、潤滑剤を半径方向ダクト８３２から太陽歯車８０３及び遊星歯車８０４の噛合い歯８４０，８４１に半径方向外方に案内しかつ分配するために配置される。対向面８２６，８２７は、明瞭にするために、図８Ａでは半径面として示される。本発明の範囲内において、代替的な対向面、例えば、凹状、凸状、又は円錐状の対向面が用いられてもよい。同様に、主シャフト８０１を貫通する半径方向ダクト８３２は、本発明の範囲内において、どのような適切な角度を有するように構成されてもよい。

【0049】

代替的に、加圧された潤滑剤は、適切な源から供給され、主シャフト８０１及び中心部分８１２のそれぞれのスプラインを通して間隙８３３に供給されてもよい。潤滑剤の流れは、破線矢印Ｂ’によって示される。

【0050】

中心部分８１２及び太陽歯車８０３の対向する半径面８２６，８２７間の間隙８３３から潤滑剤を噛合い歯に向かって案内するために、軸方向不連続部８３４が、太陽歯車８０３の肩部８３０と中心部分８１２の環状部分８２８との間に設けられる。図８Ａに示される例では、軸方向不連続部８３４は、肩部８３０の周面に沿って配置される。これらの軸方向不連続部８３４は、太陽歯車８０３の歯８４０の歯底に潤滑剤を案内しかつ分配する軸方向凹部を形成する。軸方向不連続部５８３４は、肩部８３０を作製する時に太陽歯車８０３の一部を歯車歯８４０の外側部分の軸方向区域を除去するように機械加工することによって形成される。太陽歯車８０３は、所望の流量の潤滑剤を歯車歯に供給するのに十分な断面領域を有する軸方向不連続部８３４をもたらすために、歯間の歯底の一部を残して所定の直径に機械加工されるとよい。

【0051】

図８Ｂは、図８Ａに示される円領域Ｅの拡大図である。なお、この図では、図８Ａの参照番号が用いられている。図８Ｂは、中心部分８１２から延びる環状部分８２８の内周面８２９と接触する太陽歯車８０３の肩部８３０の外周面８３５を示す。図８Ｂは、潤滑剤を太陽歯車８０３の互いに隣接する２つの歯８４０間の歯底８４３の１つに案内しかつ分配するための凹部を形成する軸方向不連続部８３４の１つを示す。この例における軸方向不連続部８３４は、肩部８３０の外周面８３５内への互いに隣接する歯間の歯底８４３の延長部を形成している。

【0052】

図８Ｂは、肩部８３０の自由端に隣接する軸方向不連続部８３４の外側部分８５０の深さが、中心部分８１２の方向に増大することを示す。深さの増大は、各軸方向不連続部の外端を機械加工し、該軸方向不連続部の外端に傾斜面８５１を設けることによって達成される。傾斜面８５１は、中心部分８１２及び太陽歯車８０３の対向する半径面８２６，８２７間の間隙８３３の方向において半径方向内方に傾斜している。この構成によって、軸方向不連続部８３４の外側部分８５０の断面積が増大し、軸方向不連続部８３４の開口の面積が増大する。開口の面積の増大によって、軸方向不連続部８３４内への潤滑剤の流量が増大することとなる。

【0053】

図８Ｃは、図８Ｂの潤滑ダクトの拡大部分の部分断面Ｆ－Ｆを示す。図８Ｃは、肩部８３０の自由端に隣接する軸方向不連続部８３４の外側部分８５０の幅が中心部分８１２の方向に増大することを示す。この幅の増大は、各軸方向不連続部の外端を機械加工し、該軸方向不連続部の外端に１対の互いに向き合う傾斜面８５２を設けることによって達成される。１対の傾斜面８５２は、中心部分８１２及び太陽歯車８０３の対向する半径面８２６，８２７間の間隙８３３の方向において外方に拡がっている。この構成によって、軸方向不連続部８３４の外側部分８５０の断面積が更に増大し、軸方向不連続部８３４の開口の面積が更に増大する。開口の面積の増大によって、軸方向不連続部８３４内への潤滑剤の流量が増大することとなる。

【0054】

図８Ｂ，８Ｃに示される例は、深さ及び幅の両方が増大する外側部分８５０を有する軸方向不連続部８３４を示している。勿論、軸方向不連続部８３４内への潤滑剤の必要とされる流量に依存して、幅又は深さのいずれか１つを個別に増大させることによって、外側部分８５０の断面積を拡大させることも可能である。

【0055】

図８Ａ－８Ｃは、図５Ａ，５Ｂの例に関連して述べた形式の肩部における軸方向不連続部を示している。しかしながら、図８Ｂ，８Ｃに示される軸方向不連続部８３４の外側部分の拡大は、図６Ａ，６Ｂに示される例に記載される肩に用いられてもよく、特に肩部がその外面に歯底の一部を残すように機械加工される例において用いられてもよい。

【0056】

本発明は、前述の実施形態に制限されると見なされるべきではなく、むしろ、多くの更なる変更及び修正が以下の特許請求項の範囲内において考えられる。例えば、前述の例は、太陽歯車及び一組の遊星歯車の噛合い歯の潤滑に向けられている。しかしながら、本発明は、概して、第１の歯車が潤滑のための中心ダクトを有するシャフトに取り付けられるような協働する歯車にも適用可能である。潤滑剤を第１の歯車の歯底に直接供給するために、環状突起を有する中心体を備える追加的な構成要素が、前述したのと同じように第１の歯車の肩部に取り付けられてもよい。従って、本発明は、遊星歯車装置に制限されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【外国語明細書】