歯車潤滑装置
【課題】歯面に付着する潤滑油の昇温を抑制し、歯面の冷却性及び潤滑性を向上することができる歯車潤滑装置を提供する。
【解決手段】互いに噛合する一対の歯車（大歯車２及び小歯車３）の噛み合い部５に潤滑油６を供給する歯車潤滑装置１において、大歯車２及び小歯車３のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の噛み合い部５より前の位置にてこの歯車の各歯面２ａ，３ａに空気７を供給し、各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する空気供給ノズル４を備える。
【解決手段】互いに噛合する一対の歯車（大歯車２及び小歯車３）の噛み合い部５に潤滑油６を供給する歯車潤滑装置１において、大歯車２及び小歯車３のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の噛み合い部５より前の位置にてこの歯車の各歯面２ａ，３ａに空気７を供給し、各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する空気供給ノズル４を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の歯面には加工痕等の微細な凹凸部があり、一対の歯車が噛み合う際にこれらの凹凸部同士が直接接触する頻度が多くなると、歯車の歯面間の摩擦係数が増大する。そこで歯車噛み合い時の歯面間の摩擦係数を低減させ、歯面の潤滑性を向上させるべく、例えば特許文献１には、歯車の噛み合い前及び噛み合い後に潤滑油を供給する歯車潤滑装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるような従来の歯車潤滑装置においては、歯車の噛み合う歯面に供給された潤滑油が、分子間力や表面張力等により遠心力に抗して歯面上に残留する場合がある。歯面上に残留する潤滑油は、歯面と長時間接触し続けるため、歯車の噛み合い等によって発生した熱を歯面から伝達され昇温してゆく。歯面上の潤滑油が昇温すると、歯面上に形成される油膜が薄くなり、歯車の噛み合い部において両歯車の歯面の凹凸部同士の接触頻度が増大する。このように、従来の歯車潤滑装置では、歯車同士の噛合回転の時間経過と共に、歯面に付着する潤滑油が昇温し、歯面の潤滑性が低下する虞があった。また、歯面上の潤滑油が昇温すると、歯面から十分に吸熱することができず、歯面の冷却性も低下する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、歯面に付着する潤滑油の昇温を抑制し、歯面の冷却性及び潤滑性を向上することができる歯車潤滑装置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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、互いに噛合する一対の歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する歯車潤滑装置において、前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の前記噛み合い部より前の位置にて該歯車の各歯面に媒体を供給し、該媒体によって前記各歯面上に付着している潤滑油を除去する除去手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の前記噛み合い部の開始位置から、該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内において、前記媒体を供給するよう配置されることが好ましい。
【０００８】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記除去手段により供給される媒体は空気であり、前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の歯面に空気を噴射する空気噴射手段を有することが好ましい。
【０００９】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記空気噴射手段は、前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の周囲を覆って配置され、該歯車の回転に伴って該歯車との間隙に空気を導入して整流する整流カバーと、前記整流カバーによって整流された前記空気を、前記潤滑油を除去する歯車の外周側から歯面に向けて噴射する空気供給ノズルと、を有することが好ましい。
【００１０】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記潤滑油を除去する歯車には、該歯車の回転軸まわりの内周面を備えた空間が設けられ、前記空気噴射手段は、前記潤滑油を除去する歯車に設けられた前記空間内に配置され、該歯車の回転に伴って前記空間の前記内周面に沿って空気を導入して整流すると共に、該歯車の前記噛み合い部の開始位置から該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内の所定位置において、空気の流れを外周側へ変化させるよう構成された整流ガイドと、前記潤滑油を除去する歯車の各歯底から、該歯車に設けられた前記空間の前記内周面へ連通され、前記整流ガイドにより整流された空気を外周側へ噴射する連通孔と、を有することが好ましい。
【００１１】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記連通孔は、該連通孔の軸線が、前記潤滑油を除去する前記歯面の方向に傾斜するよう設けられることが好ましい。
【００１２】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記連通孔は、前記内周面上の孔径が前記歯底上の孔径より大きくなるよう設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る歯車潤滑装置では、除去手段が、互いに噛合する一対の歯車の回転方向の噛み合い部より前の位置にて歯車の各歯面に媒体を供給し、この媒体によって各歯面上に付着している潤滑油を除去する。この構成により、潤滑油が歯面に長時間付着し続けるのを抑制し、歯面と潤滑油との接触する時間を短縮することができるので、潤滑油の昇温量を低減させることが可能となる。このため、噛み合い部において歯面上に形成される油膜を厚く保つことができ、互いに噛合する一対の歯車の歯面間の金属接触の頻度を低減し、摩擦係数の増大を抑制して、歯面の潤滑性を向上させることができる。また、歯面上の潤滑油の温度を低くできるため、歯面から十分な熱伝導を受けることができ、歯面の冷却性を向上できる。この結果、本実施形態に係る歯車潤滑装置は、互いに噛合する一対の歯車の各歯面に付着する潤滑油の昇温を抑制し、歯面の冷却性及び潤滑性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置の動作時の大歯車及び小歯車の歯面の状態を示した模式図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置の動作時の大歯車及び小歯車の歯面の状態を示した模式図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態の変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る歯車潤滑装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、図１，２を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置１の構成を示す概略図であり、図２は、本実施形態に係る歯車潤滑装置１の動作時の大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａの状態を示した模式図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の歯車潤滑装置１は、潤滑対象の一対の歯車である大歯車２及び小歯車３と、空気供給ノズル４（除去手段、空気噴射手段）とを備えて構成されている。
【００１８】
大歯車２及び小歯車３は、それぞれの回転軸に回転可能に固定され、噛み合い部５にてそれぞれの歯面２ａ，３ａが相互に噛合されており、一方の回転に応じて他方が回転されるよう構成される。図１の例では、大歯車２の回転方向は時計回りの方向であり、小歯車３の回転方向は反時計回りの方向である。大歯車２及び小歯車３は、平歯車やはすば歯車であり、例えば自動車等の車両における動力伝達装置などに用いられる歯車対である。
【００１９】
大歯車２及び小歯車３の噛み合う歯面２ａ，３ａには、図２（ａ）に示すように、例えば飛沫給油等の手法により噛み合い部５において潤滑油６が供給される。なお、潤滑油６の供給に関しては、大歯車２及び小歯車３の回転方向で、噛み合い部５の開始位置より上流側に潤滑油供給ノズル（図示せず）を設け、この潤滑油供給ノズルから大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに潤滑油６を噴射させるよう構成してもよい。
【００２０】
空気供給ノズル４は、大歯車２及び小歯車３のそれぞれの回転方向の噛み合い部５より前の位置にて、図２（ｂ）に示すように、大歯車２及び小歯車３の噛み合う歯面２ａ，３ａに空気（媒体）７を供給して、供給された空気７によって大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する。より詳細には、空気供給ノズル４は、大歯車２の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から大歯車２の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ１内に配置され、図示しない供給源から導入された空気７を、大歯車２の外周側から小歯車３と噛み合う歯面２ａに向けて噴射するよう構成される。同様に、空気供給ノズル４は、小歯車３の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ２内にも配置され、図示しない供給源から導入された空気７を小歯車３の外周側から大歯車２と噛み合う歯面３ａに向けて噴射するよう構成される。
【００２１】
なお、上述のように潤滑油供給ノズル（図示せず）により潤滑油６を供給する構成の場合には、空気供給ノズル４は、潤滑油供給ノズルよりも大歯車２及び小歯車３のそれぞれの回転方向の上流側に配置される。
【００２２】
このような歯車潤滑装置１では、大歯車２の各歯面２ａ及び小歯車３の各歯面３ａは、まず周知の手法により歯面２ａ，３ａ上に潤滑油６が供給されて噛み合い部５にて噛合する。噛み合いの後には、図２（ａ）に示すように、両歯車２，３の噛み合いによって発生した熱（図２（ａ）の矢印）を歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６へ伝達しながら回転を続ける。そして、噛み合い部５の上流側にて、図２（ｂ）に示すように、空気供給ノズル４により歯面２ａ，３ａに空気７を噴射され、各歯面２ａ，３ａに付着している潤滑油６が吹き飛ばされて歯面２ａ，３ａ上から除去される。その後に、歯面２ａ，３ａ上に新たに潤滑油６が供給されて再び噛み合い部５にて噛合する。大歯車２及び小歯車３が噛合回転している間、このような動作が繰り返される。
【００２３】
このように、本実施形態に係る歯車潤滑装置１によれば、図１，２に示すように、空気供給ノズル４が、互いに噛合する大歯車２及び小歯車３の回転方向の噛み合い部５より前の位置にて空気７を供給し、この空気７によって大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する。この構成により、潤滑油６が歯面２ａ，３ａに長時間付着し続けるのを抑制し、歯面２ａ，３ａと潤滑油６との接触する時間を短縮することができるので、潤滑油６の昇温量を低減させることが可能となる。このため、噛み合い部５において歯面２ａ，３ａ上に形成される油膜を厚く保つことができ、大歯車２の歯面２ａと小歯車３の歯面３ａとの間の金属接触の頻度を低減し、摩擦係数の増大を抑制して、歯面２ａ，３ａの潤滑性を向上させることができる。また、歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６の温度を低くできるため、歯面２ａ，３ａから十分な熱伝導を受けることができ、歯面２ａ，３ａの冷却性を向上できる。この結果、本実施形態に係る歯車潤滑装置１は、大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａに付着する潤滑油６の昇温を抑制し、歯面２ａ，３ａの冷却性及び潤滑性を向上させることができる。
【００２４】
また、本実施形態の歯車潤滑装置１では、図１に示すように、空気供給ノズル４が、噛み合い部５の開始位置から、大歯車２及び小歯車３の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲Ｌ１，Ｌ２内に配置される。この構成により、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａでは、噛み合い部５での噛み合い後に、少なくとも半周は歯面２ａ，３ａ上に潤滑油６を付着させたまま回転し、歯面２ａ，３ａから潤滑油６への熱伝導が十分に行われてから、昇温した潤滑油６が除去されるので、歯面２ａ，３ａの放熱を阻害することなく、潤滑油６の除去を行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態の歯車潤滑装置１では、図１，２に示すように、空気供給ノズル４により供給される、潤滑油６を除去するための媒体が空気７であり、空気供給ノズル４が、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに空気７を噴射する。この構成により、潤滑油６を除去するための媒体として、液体等より軽量な空気７を用いるため、歯車潤滑装置１の軽量化を図ることができる。また、媒体として空気７を用いれば、液体等のように予め媒体を貯留しておく必要もないので、歯車潤滑装置１の省スペース化を図ることもできる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、空気供給ノズル４は、大歯車２の歯面２ａ及び小歯車３の歯面３ａの両方に空気７を噴射できるように設置されたが、両歯面２ａ，３ａいずれか一方のみに空気７を噴射するように設置し、大歯車２または小歯車３のいずれか一方の歯面の潤滑油を除去するよう構成してもよい。この場合、１歯当たりの噛み合い回数の多い小歯車３に空気供給ノズル４を設け、小歯車３の歯面３ａから潤滑油６を除去可能とし、潤滑油６を歯面３ａから除去する頻度を増やすことができるよう構成するのが好適である。
【００２７】
［第２実施形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る歯車潤滑装置１０の構成を示す概略図である。本実施形態の歯車潤滑装置１０は、図３に示すように、（１）大歯車２及び小歯車３の周囲にそれぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂを備える点、及び（２）空気供給ノズル１２ａ，１２ｂが、それぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂから供給された空気７を噴射するよう構成されている点において、上記第１実施形態の歯車潤滑装置１と異なるものである。
【００２８】
整流カバー１１ａは、大歯車２を覆ってその周囲に配置され、大歯車２の径方向外側に大歯車２の外周に沿った周面１９ａを備え、この周面１９ａと大歯車２との間に周方向に沿って間隙１３ａを形成している。また、整流カバー１１ａは、噛み合い部５から大歯車２の回転方向の下流側に、間隙１３ａに空気７を導入するための開口部１４ａを有し、さらに、噛み合い部５の上流側にて空気供給ノズル１２ａと連結されている。
【００２９】
空気供給ノズル１２ａは、整流カバー１１ａの間隙１３ａ内に開口し、整流カバー１１ａ内を流れる空気７を導入する導入口１５ａを備える。この空気供給ノズル１２ａも、第１実施形態の空気供給ノズル４と同様に、大歯車２の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から大歯車２の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲（図１に符号Ｌ１で示す範囲）内に配置される。
【００３０】
同様に、整流カバー１１ｂは、小歯車３を覆ってその周囲に配置され、小歯車３の径方向外側に小歯車３の外周に沿った周面１９ｂを備え、この周面１９ｂと小歯車３との間に周方向に沿って間隙１３ｂを形成している。また、整流カバー１１ｂは、噛み合い部５から小歯車３の回転方向の下流側に、間隙１３ｂに空気７を導入するための開口部１４ｂを有し、さらに、噛み合い部５の上流側にて空気供給ノズル１２ｂと連結されている。
【００３１】
空気供給ノズル１２ｂは、整流カバー１１ｂの間隙１３ｂ内に開口し、整流カバー１１ｂ内を流れる空気７を導入する導入口１５ｂを備える。この空気供給ノズル１２ｂも、第１実施形態の空気供給ノズル４と同様に、小歯車３の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲（図１に符号Ｌ２で示す範囲）内に配置される。
【００３２】
また、整流カバー１１ａと空気供給ノズル１２ａとの連結部分には、油切り口１６ａが径方向外側に向けて設けられ、整流カバー１１ａの間隙１３ａに滞留する潤滑油６を外部に排出させることができるよう構成されている。同様に、整流カバー１１ｂと空気供給ノズル１２ｂとの連結部分には、油切り口１６ｂが径方向外側に向けて設けられ、整流カバー１１ｂの間隙１３ｂに滞留する潤滑油６を外部に排出させることができるよう構成されている。油滴は遠心力により、より外側へ移動する為、整流カバー１１ａ，１１ｂの外周に接するように油切り口１６ａ，１６ｂを配置し、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂをその油切り口１６ａ，１６ｂよりも内側に配置してもよい。このようにすることで、油と空気を効果的に分離することができる。
【００３３】
このような歯車潤滑装置１０では、大歯車２及び小歯車３が噛合回転することによって、大歯車２及び小歯車３の回転方向に空気７の流れが発生し、開口部１４ａから、整流カバー１１ａの周面１９ａと大歯車２とのなす間隙１３ａへ、また、開口部１４ｂから、整流カバー１１ｂの周面１９ｂと小歯車３とのなす間隙１３ｂへと空気７が導入される。導入された空気７は、整流カバー１１ａ，１１ｂの周面１９ａ，１９ｂに沿って整流されて大歯車２及び小歯車３の回転方向に間隙１３ａ，１３ｂを流れる。そして、このように整流カバー１１ａ，１１ｂによって整流された空気７が導入口１５ａ，１５ｂから空気供給ノズル１２ａ，１２ｂに導入され、空気供給ノズル１２ａにより、大歯車２の外周側から歯面２ａに向けて空気７が噴射され、また、空気供給ノズル１２ｂにより、小歯車３の外周側から歯面３ａに向けて空気７が噴射されて、大歯車２の各歯面２ａ及び小歯車３の各歯面３ａに付着している潤滑油６が除去される。
【００３４】
なお、歯面２ａ，３ａから除去された潤滑油６は、整流カバー１１ａ，１１ｂ内に滞留した場合には、大歯車２及び小歯車３の回転方向の空気７の流れによって、周面１９ａ，１９ｂに沿って移動され、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂの手前において、径方向外側に向けて設けられた油切り口１６ａ，１６ｂから外部に排出される。
【００３５】
本実施形態に係る歯車潤滑装置１０によれば、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂが、大歯車２及び小歯車３の噛合回転に伴って整流カバー１１ａ，１１ｂに導入されて整流された空気７を歯面２ａ，３ａに噴射する。この構成により、大歯車２及び小歯車３の回転により発生した空気７の流れを利用して、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂから空気７を噴射させることが可能となるので、空気供給源を別途用意する必要がなくなり、歯車潤滑装置１０の軽量化や低コスト化を図ることができる。
【００３６】
次に、図４を参照して、本実施形態の第１変形例について説明する。図４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る歯車潤滑装置１０ａの構成を示す概略図である。上記第２実施形態では、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂは、それぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂで整流された空気を導入口１５ａ，１５ｂから導入して個別に利用していたが、例えば、図４に示す歯車潤滑装置１０ａのように、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂから噴射口１７ａ，１７ｂの間に連通部１８を設けて、この連通部１８にて空気供給ノズル１２ａ，１２ｂを連通するよう構成してもよい。この構成により、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂからそれぞれ導入された空気７が連通部１８で混合され、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの噴射口１７ａ，１７ｂから同量の空気を噴射させることが可能となるので、大歯車２の歯面２ａ及び小歯車３の歯面３ａから潤滑油６を均等に除去することができる。
【００３７】
次に、図５を参照して、本実施形態の第２変形例について説明する。図５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る歯車潤滑装置１０ｂの構成を示す概略図である。上記実施形態では、大歯車２及び小歯車３の両方に整流カバー１１ａ，１１ｂが設置されていたが、図５に示す歯車潤滑装置１０ｂのように、大歯車２のみに整流カバー１１ａを設置するよう構成してもよい。この場合、整流カバー１１ａに連結される空気供給ノズル２０は、整流カバー１１ａの間隙１３ａに開口する１つの導入口２１と、この導入口２１から導入された空気を分岐して各歯車２，３の歯面２ａ，３ａに空気を噴射するための２つの噴射口２２，２３とを備えて構成される。なお、図５に示す例の他に、小歯車３のみに整流カバー１１ｂを設置し、この整流カバー１１ｂに空気供給ノズル２０を連結するよう構成してもよい。また、空気供給ノズル２０の噴射口を１つとし、大歯車２または小歯車３のいずれか一方のみに空気７を噴射するよう構成してもよい。
【００３８】
［第３実施形態］
次に、図６，７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置３０の構成を示す概略図であり、図７は、本実施形態に係る歯車潤滑装置３０の動作時の大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａの状態を示した模式図である。本実施形態の歯車潤滑装置３０は、図６に示すように、（１）大歯車２及び小歯車３に回転軸まわりの内周面３２ａ，３２ｂを備えた空間３１ａ，３１ｂを設ける点、（２）この空間３１ａ，３１ｂの内周面３２ａ，３２ｂに沿って空気７を導入して整流する整流ガイド３３ａ，３３ｂを有する点、図７に示すように、（３）大歯車２及び小歯車３の各歯底３４ａ，３４ｂから、内周面３２ａ，３２ｂへ連通された連通孔３５ａ，３５ｂを有する点において、上記第１実施形態の歯車潤滑装置１と異なるものである。
【００３９】
大歯車２に設けられた空間３１ａの内周面３２ａは、図６に示すように、回転軸の軸線方向視において、大歯車２の基準円と同心円状に設けられ、大歯車２の歯底を連ねた周面と対向して径方向内側に設けられている。同様に、小歯車３に設けられた空間３１ｂの内周面３２ｂは、軸線方向視において、小歯車３の基準円と同心円状に設けられ、小歯車３の歯底を連ねた周面と対向して径方向内側に設けられている。
【００４０】
整流ガイド３３ａ，３３ｂは、図６に示すように、大歯車２及び小歯車３に設けられた空間３１ａ，３１ｂの内周面３２ａ，３２ｂの径方向内側に、この内周面３２ａ，３２ｂに沿って設けられた板状部材であり、例えば大歯車２及び小歯車３の外部の支持部材（図示せず）によって、大歯車２及び小歯車３の軸線方向外側から保持され、空間３１ａ，３１ｂ内に配置されている。そして、大歯車２及び小歯車３の内周面３２ａ，３２ｂとの間に周方向に沿って間隙３６ａ，３６ｂを形成している。
【００４１】
また、図６，７に示すように、整流ガイド３３ａ，３３ｂの周方向の端部の一方は径方向外側に湾曲されて、内周面３２ａ，３２ｂと共に間隙３６ａ，３６ｂを徐々に狭窄させる狭窄部３７ａ，３７ｂを形成しており、他方は内周面３２ａ，３２ｂと共に間隙３６ａ，３６ｂに空気７を導入する開口部３８ａ，３８ｂを形成している。
【００４２】
そして、整流ガイド３３ａ，３３ｂは、狭窄部３７ａ，３７ｂが大歯車２及び小歯車３の回転方向で噛み合い部５の前の位置、より詳細には、噛み合い部５の開始位置から大歯車２及び小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ１，Ｌ２内の所定位置に配置されるように、大歯車２及び小歯車３に設けられた空間３１ａ，３１ｂ内に固設されている。
【００４３】
連通孔３５ａ，３５ｂは、図７に示すように、大歯車２及び小歯車３の各歯の間の歯底３４ａ，３４ｂの全てから内周面３２ａ，３２ｂへと貫通され、それぞれの軸線方向が大歯車２及び小歯車３の径方向と略同一となるように設けられている。
【００４４】
このような歯車潤滑装置３０では、図６に示すように、大歯車２及び小歯車３が噛合回転することによって、大歯車２及び小歯車３の回転方向に空気７の流れが発生し、開口部３８ａ，３８ｂから整流ガイド３３ａ，３３ｂと大歯車２及び小歯車３の内周面３２ａ，３２ｂとのなす間隙３６ａ，３６ｂに空気７が導入される。導入された空気７は、整流ガイド３３ａ，３３ｂと内周面３２ａ，３２ｂに沿って整流されて、大歯車２及び小歯車３の回転方向に沿って間隙３６ａ，３６ｂを流れる。
【００４５】
整流ガイド３３ａ，３３ｂによって整流された空気７は、図７に示すように、狭窄部３７ａ，３７ｂにおいて流れ方向を内周面３２ａ，３２ｂに沿った周方向から径方向外側（外周側）に向けて徐々に変化してゆく。そして、大歯車２及び小歯車３の回転によってこのとき狭窄部３７ａ，３７ｂに到来した連通孔３５ａ，３５ｂの１つに導入される。連通孔３５ａ，３５ｂに導入された空気７は、大歯車２及び小歯車３の回転に伴い発生する遠心力によって外周側に向けて噴射され、歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６を吹き飛ばして除去しながら歯面２ａ，３ａに沿って径方向外側に流れてゆく。
【００４６】
本実施形態に係る歯車潤滑装置３０によれば、大歯車２及び小歯車３の内部に設けられた整流ガイド３３ａ，３３ｂ及び連通孔３５ａ，３５ｂを用いて、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに空気を噴射して潤滑油６を除去することが可能となるので、歯車潤滑装置３０の省スペース化を図ることができる。また、大歯車２及び小歯車３の回転により発生した空気７の流れを利用して、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに潤滑油を除去するための空気を噴射させることが可能となるので、空気供給源を別途用意する必要がなくなり、歯車潤滑装置３０の軽量化や低コスト化を図ることができる。さらに、連通孔３５ａ，３５ｂから噴射後の空気は、大歯車２及び小歯車３の回転により発生する遠心力を利用して歯面２ａ，３ａ上を進むので、効率的に歯面２ａ，３ａの潤滑油６を除去することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、連通孔３５ａ，３５ｂは、軸線方向が大歯車２及び小歯車３の径方向と略同一となるように設けられていたが、図８に示すように、連通孔３５ａ，３５ｂの軸線が、潤滑油６を除去する大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに向けて傾斜するように、連通孔３５ａ，３５ｂを設けてもよい。この構成により、連通孔３５ａ，３５ｂからの空気７の噴射方向が歯面２ａ，３ａに近づくので、連通孔３５ａ，３５ｂから噴射される空気７を強く歯面に当てることが可能となり、歯面２ａ，３ａから潤滑油６の除去を促進させることができる。
【００４８】
また、連通孔３５ａ，３５ｂを、内周面３２ａ，３２ｂ上の孔径が歯底３４ａ，３４ｂ上の孔径より大きくなるよう設けてもよい。この構成により、連通孔３５ａ，３５ｂへの空気７の流入が促進され、連通孔３５ａ，３５ｂからの空気の噴射量を増大させることが可能となり、歯面２ａ，３ａから潤滑油６の除去を促進させることができる。
【００４９】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１，１０，１０ａ，１０ｂ，３０ 歯車潤滑装置
２ 大歯車
２ａ 大歯車の歯面
３ 小歯車
３ａ 小歯車の歯面
４，１２ａ，１２ｂ，２０ 空気供給ノズル（除去手段、空気噴射手段）
５ 噛み合い部
６ 潤滑油
７ 空気（媒体）
１１ａ，１１ｂ 整流カバー
１３ａ，１３ｂ 整流カバーと大歯車及び小歯車との間隙
３１ａ，３１ｂ 大歯車及び小歯車に設けられた空間
３２ａ，３２ｂ 空間の内周面
３３ａ，３３ｂ 整流ガイド
３４ａ，３４ｂ 歯底
３５ａ，３５ｂ 連通孔
Ｌ１ 噛み合い部の開始位置から、大歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲
Ｌ２ 噛み合い部の開始位置から、小歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の歯面には加工痕等の微細な凹凸部があり、一対の歯車が噛み合う際にこれらの凹凸部同士が直接接触する頻度が多くなると、歯車の歯面間の摩擦係数が増大する。そこで歯車噛み合い時の歯面間の摩擦係数を低減させ、歯面の潤滑性を向上させるべく、例えば特許文献１には、歯車の噛み合い前及び噛み合い後に潤滑油を供給する歯車潤滑装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるような従来の歯車潤滑装置においては、歯車の噛み合う歯面に供給された潤滑油が、分子間力や表面張力等により遠心力に抗して歯面上に残留する場合がある。歯面上に残留する潤滑油は、歯面と長時間接触し続けるため、歯車の噛み合い等によって発生した熱を歯面から伝達され昇温してゆく。歯面上の潤滑油が昇温すると、歯面上に形成される油膜が薄くなり、歯車の噛み合い部において両歯車の歯面の凹凸部同士の接触頻度が増大する。このように、従来の歯車潤滑装置では、歯車同士の噛合回転の時間経過と共に、歯面に付着する潤滑油が昇温し、歯面の潤滑性が低下する虞があった。また、歯面上の潤滑油が昇温すると、歯面から十分に吸熱することができず、歯面の冷却性も低下する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、歯面に付着する潤滑油の昇温を抑制し、歯面の冷却性及び潤滑性を向上することができる歯車潤滑装置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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、互いに噛合する一対の歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する歯車潤滑装置において、前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の前記噛み合い部より前の位置にて該歯車の各歯面に媒体を供給し、該媒体によって前記各歯面上に付着している潤滑油を除去する除去手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の前記噛み合い部の開始位置から、該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内において、前記媒体を供給するよう配置されることが好ましい。
【０００８】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記除去手段により供給される媒体は空気であり、前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の歯面に空気を噴射する空気噴射手段を有することが好ましい。
【０００９】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記空気噴射手段は、前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の周囲を覆って配置され、該歯車の回転に伴って該歯車との間隙に空気を導入して整流する整流カバーと、前記整流カバーによって整流された前記空気を、前記潤滑油を除去する歯車の外周側から歯面に向けて噴射する空気供給ノズルと、を有することが好ましい。
【００１０】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記潤滑油を除去する歯車には、該歯車の回転軸まわりの内周面を備えた空間が設けられ、前記空気噴射手段は、前記潤滑油を除去する歯車に設けられた前記空間内に配置され、該歯車の回転に伴って前記空間の前記内周面に沿って空気を導入して整流すると共に、該歯車の前記噛み合い部の開始位置から該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内の所定位置において、空気の流れを外周側へ変化させるよう構成された整流ガイドと、前記潤滑油を除去する歯車の各歯底から、該歯車に設けられた前記空間の前記内周面へ連通され、前記整流ガイドにより整流された空気を外周側へ噴射する連通孔と、を有することが好ましい。
【００１１】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記連通孔は、該連通孔の軸線が、前記潤滑油を除去する前記歯面の方向に傾斜するよう設けられることが好ましい。
【００１２】
また、上記の歯車潤滑装置において、前記連通孔は、前記内周面上の孔径が前記歯底上の孔径より大きくなるよう設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る歯車潤滑装置では、除去手段が、互いに噛合する一対の歯車の回転方向の噛み合い部より前の位置にて歯車の各歯面に媒体を供給し、この媒体によって各歯面上に付着している潤滑油を除去する。この構成により、潤滑油が歯面に長時間付着し続けるのを抑制し、歯面と潤滑油との接触する時間を短縮することができるので、潤滑油の昇温量を低減させることが可能となる。このため、噛み合い部において歯面上に形成される油膜を厚く保つことができ、互いに噛合する一対の歯車の歯面間の金属接触の頻度を低減し、摩擦係数の増大を抑制して、歯面の潤滑性を向上させることができる。また、歯面上の潤滑油の温度を低くできるため、歯面から十分な熱伝導を受けることができ、歯面の冷却性を向上できる。この結果、本実施形態に係る歯車潤滑装置は、互いに噛合する一対の歯車の各歯面に付着する潤滑油の昇温を抑制し、歯面の冷却性及び潤滑性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置の動作時の大歯車及び小歯車の歯面の状態を示した模式図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置の動作時の大歯車及び小歯車の歯面の状態を示した模式図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態の変形例に係る歯車潤滑装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る歯車潤滑装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、図１，２を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る歯車潤滑装置１の構成を示す概略図であり、図２は、本実施形態に係る歯車潤滑装置１の動作時の大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａの状態を示した模式図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の歯車潤滑装置１は、潤滑対象の一対の歯車である大歯車２及び小歯車３と、空気供給ノズル４（除去手段、空気噴射手段）とを備えて構成されている。
【００１８】
大歯車２及び小歯車３は、それぞれの回転軸に回転可能に固定され、噛み合い部５にてそれぞれの歯面２ａ，３ａが相互に噛合されており、一方の回転に応じて他方が回転されるよう構成される。図１の例では、大歯車２の回転方向は時計回りの方向であり、小歯車３の回転方向は反時計回りの方向である。大歯車２及び小歯車３は、平歯車やはすば歯車であり、例えば自動車等の車両における動力伝達装置などに用いられる歯車対である。
【００１９】
大歯車２及び小歯車３の噛み合う歯面２ａ，３ａには、図２（ａ）に示すように、例えば飛沫給油等の手法により噛み合い部５において潤滑油６が供給される。なお、潤滑油６の供給に関しては、大歯車２及び小歯車３の回転方向で、噛み合い部５の開始位置より上流側に潤滑油供給ノズル（図示せず）を設け、この潤滑油供給ノズルから大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに潤滑油６を噴射させるよう構成してもよい。
【００２０】
空気供給ノズル４は、大歯車２及び小歯車３のそれぞれの回転方向の噛み合い部５より前の位置にて、図２（ｂ）に示すように、大歯車２及び小歯車３の噛み合う歯面２ａ，３ａに空気（媒体）７を供給して、供給された空気７によって大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する。より詳細には、空気供給ノズル４は、大歯車２の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から大歯車２の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ１内に配置され、図示しない供給源から導入された空気７を、大歯車２の外周側から小歯車３と噛み合う歯面２ａに向けて噴射するよう構成される。同様に、空気供給ノズル４は、小歯車３の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ２内にも配置され、図示しない供給源から導入された空気７を小歯車３の外周側から大歯車２と噛み合う歯面３ａに向けて噴射するよう構成される。
【００２１】
なお、上述のように潤滑油供給ノズル（図示せず）により潤滑油６を供給する構成の場合には、空気供給ノズル４は、潤滑油供給ノズルよりも大歯車２及び小歯車３のそれぞれの回転方向の上流側に配置される。
【００２２】
このような歯車潤滑装置１では、大歯車２の各歯面２ａ及び小歯車３の各歯面３ａは、まず周知の手法により歯面２ａ，３ａ上に潤滑油６が供給されて噛み合い部５にて噛合する。噛み合いの後には、図２（ａ）に示すように、両歯車２，３の噛み合いによって発生した熱（図２（ａ）の矢印）を歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６へ伝達しながら回転を続ける。そして、噛み合い部５の上流側にて、図２（ｂ）に示すように、空気供給ノズル４により歯面２ａ，３ａに空気７を噴射され、各歯面２ａ，３ａに付着している潤滑油６が吹き飛ばされて歯面２ａ，３ａ上から除去される。その後に、歯面２ａ，３ａ上に新たに潤滑油６が供給されて再び噛み合い部５にて噛合する。大歯車２及び小歯車３が噛合回転している間、このような動作が繰り返される。
【００２３】
このように、本実施形態に係る歯車潤滑装置１によれば、図１，２に示すように、空気供給ノズル４が、互いに噛合する大歯車２及び小歯車３の回転方向の噛み合い部５より前の位置にて空気７を供給し、この空気７によって大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａ上に付着している潤滑油６を除去する。この構成により、潤滑油６が歯面２ａ，３ａに長時間付着し続けるのを抑制し、歯面２ａ，３ａと潤滑油６との接触する時間を短縮することができるので、潤滑油６の昇温量を低減させることが可能となる。このため、噛み合い部５において歯面２ａ，３ａ上に形成される油膜を厚く保つことができ、大歯車２の歯面２ａと小歯車３の歯面３ａとの間の金属接触の頻度を低減し、摩擦係数の増大を抑制して、歯面２ａ，３ａの潤滑性を向上させることができる。また、歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６の温度を低くできるため、歯面２ａ，３ａから十分な熱伝導を受けることができ、歯面２ａ，３ａの冷却性を向上できる。この結果、本実施形態に係る歯車潤滑装置１は、大歯車２及び小歯車３の各歯面２ａ，３ａに付着する潤滑油６の昇温を抑制し、歯面２ａ，３ａの冷却性及び潤滑性を向上させることができる。
【００２４】
また、本実施形態の歯車潤滑装置１では、図１に示すように、空気供給ノズル４が、噛み合い部５の開始位置から、大歯車２及び小歯車３の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲Ｌ１，Ｌ２内に配置される。この構成により、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａでは、噛み合い部５での噛み合い後に、少なくとも半周は歯面２ａ，３ａ上に潤滑油６を付着させたまま回転し、歯面２ａ，３ａから潤滑油６への熱伝導が十分に行われてから、昇温した潤滑油６が除去されるので、歯面２ａ，３ａの放熱を阻害することなく、潤滑油６の除去を行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態の歯車潤滑装置１では、図１，２に示すように、空気供給ノズル４により供給される、潤滑油６を除去するための媒体が空気７であり、空気供給ノズル４が、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに空気７を噴射する。この構成により、潤滑油６を除去するための媒体として、液体等より軽量な空気７を用いるため、歯車潤滑装置１の軽量化を図ることができる。また、媒体として空気７を用いれば、液体等のように予め媒体を貯留しておく必要もないので、歯車潤滑装置１の省スペース化を図ることもできる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、空気供給ノズル４は、大歯車２の歯面２ａ及び小歯車３の歯面３ａの両方に空気７を噴射できるように設置されたが、両歯面２ａ，３ａいずれか一方のみに空気７を噴射するように設置し、大歯車２または小歯車３のいずれか一方の歯面の潤滑油を除去するよう構成してもよい。この場合、１歯当たりの噛み合い回数の多い小歯車３に空気供給ノズル４を設け、小歯車３の歯面３ａから潤滑油６を除去可能とし、潤滑油６を歯面３ａから除去する頻度を増やすことができるよう構成するのが好適である。
【００２７】
［第２実施形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る歯車潤滑装置１０の構成を示す概略図である。本実施形態の歯車潤滑装置１０は、図３に示すように、（１）大歯車２及び小歯車３の周囲にそれぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂを備える点、及び（２）空気供給ノズル１２ａ，１２ｂが、それぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂから供給された空気７を噴射するよう構成されている点において、上記第１実施形態の歯車潤滑装置１と異なるものである。
【００２８】
整流カバー１１ａは、大歯車２を覆ってその周囲に配置され、大歯車２の径方向外側に大歯車２の外周に沿った周面１９ａを備え、この周面１９ａと大歯車２との間に周方向に沿って間隙１３ａを形成している。また、整流カバー１１ａは、噛み合い部５から大歯車２の回転方向の下流側に、間隙１３ａに空気７を導入するための開口部１４ａを有し、さらに、噛み合い部５の上流側にて空気供給ノズル１２ａと連結されている。
【００２９】
空気供給ノズル１２ａは、整流カバー１１ａの間隙１３ａ内に開口し、整流カバー１１ａ内を流れる空気７を導入する導入口１５ａを備える。この空気供給ノズル１２ａも、第１実施形態の空気供給ノズル４と同様に、大歯車２の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から大歯車２の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲（図１に符号Ｌ１で示す範囲）内に配置される。
【００３０】
同様に、整流カバー１１ｂは、小歯車３を覆ってその周囲に配置され、小歯車３の径方向外側に小歯車３の外周に沿った周面１９ｂを備え、この周面１９ｂと小歯車３との間に周方向に沿って間隙１３ｂを形成している。また、整流カバー１１ｂは、噛み合い部５から小歯車３の回転方向の下流側に、間隙１３ｂに空気７を導入するための開口部１４ｂを有し、さらに、噛み合い部５の上流側にて空気供給ノズル１２ｂと連結されている。
【００３１】
空気供給ノズル１２ｂは、整流カバー１１ｂの間隙１３ｂ内に開口し、整流カバー１１ｂ内を流れる空気７を導入する導入口１５ｂを備える。この空気供給ノズル１２ｂも、第１実施形態の空気供給ノズル４と同様に、小歯車３の径方向外側の、噛み合い部５の開始位置から小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲（図１に符号Ｌ２で示す範囲）内に配置される。
【００３２】
また、整流カバー１１ａと空気供給ノズル１２ａとの連結部分には、油切り口１６ａが径方向外側に向けて設けられ、整流カバー１１ａの間隙１３ａに滞留する潤滑油６を外部に排出させることができるよう構成されている。同様に、整流カバー１１ｂと空気供給ノズル１２ｂとの連結部分には、油切り口１６ｂが径方向外側に向けて設けられ、整流カバー１１ｂの間隙１３ｂに滞留する潤滑油６を外部に排出させることができるよう構成されている。油滴は遠心力により、より外側へ移動する為、整流カバー１１ａ，１１ｂの外周に接するように油切り口１６ａ，１６ｂを配置し、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂをその油切り口１６ａ，１６ｂよりも内側に配置してもよい。このようにすることで、油と空気を効果的に分離することができる。
【００３３】
このような歯車潤滑装置１０では、大歯車２及び小歯車３が噛合回転することによって、大歯車２及び小歯車３の回転方向に空気７の流れが発生し、開口部１４ａから、整流カバー１１ａの周面１９ａと大歯車２とのなす間隙１３ａへ、また、開口部１４ｂから、整流カバー１１ｂの周面１９ｂと小歯車３とのなす間隙１３ｂへと空気７が導入される。導入された空気７は、整流カバー１１ａ，１１ｂの周面１９ａ，１９ｂに沿って整流されて大歯車２及び小歯車３の回転方向に間隙１３ａ，１３ｂを流れる。そして、このように整流カバー１１ａ，１１ｂによって整流された空気７が導入口１５ａ，１５ｂから空気供給ノズル１２ａ，１２ｂに導入され、空気供給ノズル１２ａにより、大歯車２の外周側から歯面２ａに向けて空気７が噴射され、また、空気供給ノズル１２ｂにより、小歯車３の外周側から歯面３ａに向けて空気７が噴射されて、大歯車２の各歯面２ａ及び小歯車３の各歯面３ａに付着している潤滑油６が除去される。
【００３４】
なお、歯面２ａ，３ａから除去された潤滑油６は、整流カバー１１ａ，１１ｂ内に滞留した場合には、大歯車２及び小歯車３の回転方向の空気７の流れによって、周面１９ａ，１９ｂに沿って移動され、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂの手前において、径方向外側に向けて設けられた油切り口１６ａ，１６ｂから外部に排出される。
【００３５】
本実施形態に係る歯車潤滑装置１０によれば、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂが、大歯車２及び小歯車３の噛合回転に伴って整流カバー１１ａ，１１ｂに導入されて整流された空気７を歯面２ａ，３ａに噴射する。この構成により、大歯車２及び小歯車３の回転により発生した空気７の流れを利用して、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂから空気７を噴射させることが可能となるので、空気供給源を別途用意する必要がなくなり、歯車潤滑装置１０の軽量化や低コスト化を図ることができる。
【００３６】
次に、図４を参照して、本実施形態の第１変形例について説明する。図４は、本発明の第２実施形態の第１変形例に係る歯車潤滑装置１０ａの構成を示す概略図である。上記第２実施形態では、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂは、それぞれ整流カバー１１ａ，１１ｂで整流された空気を導入口１５ａ，１５ｂから導入して個別に利用していたが、例えば、図４に示す歯車潤滑装置１０ａのように、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂから噴射口１７ａ，１７ｂの間に連通部１８を設けて、この連通部１８にて空気供給ノズル１２ａ，１２ｂを連通するよう構成してもよい。この構成により、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの導入口１５ａ，１５ｂからそれぞれ導入された空気７が連通部１８で混合され、空気供給ノズル１２ａ，１２ｂの噴射口１７ａ，１７ｂから同量の空気を噴射させることが可能となるので、大歯車２の歯面２ａ及び小歯車３の歯面３ａから潤滑油６を均等に除去することができる。
【００３７】
次に、図５を参照して、本実施形態の第２変形例について説明する。図５は、本発明の第２実施形態の第２変形例に係る歯車潤滑装置１０ｂの構成を示す概略図である。上記実施形態では、大歯車２及び小歯車３の両方に整流カバー１１ａ，１１ｂが設置されていたが、図５に示す歯車潤滑装置１０ｂのように、大歯車２のみに整流カバー１１ａを設置するよう構成してもよい。この場合、整流カバー１１ａに連結される空気供給ノズル２０は、整流カバー１１ａの間隙１３ａに開口する１つの導入口２１と、この導入口２１から導入された空気を分岐して各歯車２，３の歯面２ａ，３ａに空気を噴射するための２つの噴射口２２，２３とを備えて構成される。なお、図５に示す例の他に、小歯車３のみに整流カバー１１ｂを設置し、この整流カバー１１ｂに空気供給ノズル２０を連結するよう構成してもよい。また、空気供給ノズル２０の噴射口を１つとし、大歯車２または小歯車３のいずれか一方のみに空気７を噴射するよう構成してもよい。
【００３８】
［第３実施形態］
次に、図６，７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る歯車潤滑装置３０の構成を示す概略図であり、図７は、本実施形態に係る歯車潤滑装置３０の動作時の大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａの状態を示した模式図である。本実施形態の歯車潤滑装置３０は、図６に示すように、（１）大歯車２及び小歯車３に回転軸まわりの内周面３２ａ，３２ｂを備えた空間３１ａ，３１ｂを設ける点、（２）この空間３１ａ，３１ｂの内周面３２ａ，３２ｂに沿って空気７を導入して整流する整流ガイド３３ａ，３３ｂを有する点、図７に示すように、（３）大歯車２及び小歯車３の各歯底３４ａ，３４ｂから、内周面３２ａ，３２ｂへ連通された連通孔３５ａ，３５ｂを有する点において、上記第１実施形態の歯車潤滑装置１と異なるものである。
【００３９】
大歯車２に設けられた空間３１ａの内周面３２ａは、図６に示すように、回転軸の軸線方向視において、大歯車２の基準円と同心円状に設けられ、大歯車２の歯底を連ねた周面と対向して径方向内側に設けられている。同様に、小歯車３に設けられた空間３１ｂの内周面３２ｂは、軸線方向視において、小歯車３の基準円と同心円状に設けられ、小歯車３の歯底を連ねた周面と対向して径方向内側に設けられている。
【００４０】
整流ガイド３３ａ，３３ｂは、図６に示すように、大歯車２及び小歯車３に設けられた空間３１ａ，３１ｂの内周面３２ａ，３２ｂの径方向内側に、この内周面３２ａ，３２ｂに沿って設けられた板状部材であり、例えば大歯車２及び小歯車３の外部の支持部材（図示せず）によって、大歯車２及び小歯車３の軸線方向外側から保持され、空間３１ａ，３１ｂ内に配置されている。そして、大歯車２及び小歯車３の内周面３２ａ，３２ｂとの間に周方向に沿って間隙３６ａ，３６ｂを形成している。
【００４１】
また、図６，７に示すように、整流ガイド３３ａ，３３ｂの周方向の端部の一方は径方向外側に湾曲されて、内周面３２ａ，３２ｂと共に間隙３６ａ，３６ｂを徐々に狭窄させる狭窄部３７ａ，３７ｂを形成しており、他方は内周面３２ａ，３２ｂと共に間隙３６ａ，３６ｂに空気７を導入する開口部３８ａ，３８ｂを形成している。
【００４２】
そして、整流ガイド３３ａ，３３ｂは、狭窄部３７ａ，３７ｂが大歯車２及び小歯車３の回転方向で噛み合い部５の前の位置、より詳細には、噛み合い部５の開始位置から大歯車２及び小歯車３の回転方向の逆方向へ半周（１８０度）の位置までの範囲Ｌ１，Ｌ２内の所定位置に配置されるように、大歯車２及び小歯車３に設けられた空間３１ａ，３１ｂ内に固設されている。
【００４３】
連通孔３５ａ，３５ｂは、図７に示すように、大歯車２及び小歯車３の各歯の間の歯底３４ａ，３４ｂの全てから内周面３２ａ，３２ｂへと貫通され、それぞれの軸線方向が大歯車２及び小歯車３の径方向と略同一となるように設けられている。
【００４４】
このような歯車潤滑装置３０では、図６に示すように、大歯車２及び小歯車３が噛合回転することによって、大歯車２及び小歯車３の回転方向に空気７の流れが発生し、開口部３８ａ，３８ｂから整流ガイド３３ａ，３３ｂと大歯車２及び小歯車３の内周面３２ａ，３２ｂとのなす間隙３６ａ，３６ｂに空気７が導入される。導入された空気７は、整流ガイド３３ａ，３３ｂと内周面３２ａ，３２ｂに沿って整流されて、大歯車２及び小歯車３の回転方向に沿って間隙３６ａ，３６ｂを流れる。
【００４５】
整流ガイド３３ａ，３３ｂによって整流された空気７は、図７に示すように、狭窄部３７ａ，３７ｂにおいて流れ方向を内周面３２ａ，３２ｂに沿った周方向から径方向外側（外周側）に向けて徐々に変化してゆく。そして、大歯車２及び小歯車３の回転によってこのとき狭窄部３７ａ，３７ｂに到来した連通孔３５ａ，３５ｂの１つに導入される。連通孔３５ａ，３５ｂに導入された空気７は、大歯車２及び小歯車３の回転に伴い発生する遠心力によって外周側に向けて噴射され、歯面２ａ，３ａ上の潤滑油６を吹き飛ばして除去しながら歯面２ａ，３ａに沿って径方向外側に流れてゆく。
【００４６】
本実施形態に係る歯車潤滑装置３０によれば、大歯車２及び小歯車３の内部に設けられた整流ガイド３３ａ，３３ｂ及び連通孔３５ａ，３５ｂを用いて、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに空気を噴射して潤滑油６を除去することが可能となるので、歯車潤滑装置３０の省スペース化を図ることができる。また、大歯車２及び小歯車３の回転により発生した空気７の流れを利用して、大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに潤滑油を除去するための空気を噴射させることが可能となるので、空気供給源を別途用意する必要がなくなり、歯車潤滑装置３０の軽量化や低コスト化を図ることができる。さらに、連通孔３５ａ，３５ｂから噴射後の空気は、大歯車２及び小歯車３の回転により発生する遠心力を利用して歯面２ａ，３ａ上を進むので、効率的に歯面２ａ，３ａの潤滑油６を除去することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、連通孔３５ａ，３５ｂは、軸線方向が大歯車２及び小歯車３の径方向と略同一となるように設けられていたが、図８に示すように、連通孔３５ａ，３５ｂの軸線が、潤滑油６を除去する大歯車２及び小歯車３の歯面２ａ，３ａに向けて傾斜するように、連通孔３５ａ，３５ｂを設けてもよい。この構成により、連通孔３５ａ，３５ｂからの空気７の噴射方向が歯面２ａ，３ａに近づくので、連通孔３５ａ，３５ｂから噴射される空気７を強く歯面に当てることが可能となり、歯面２ａ，３ａから潤滑油６の除去を促進させることができる。
【００４８】
また、連通孔３５ａ，３５ｂを、内周面３２ａ，３２ｂ上の孔径が歯底３４ａ，３４ｂ上の孔径より大きくなるよう設けてもよい。この構成により、連通孔３５ａ，３５ｂへの空気７の流入が促進され、連通孔３５ａ，３５ｂからの空気の噴射量を増大させることが可能となり、歯面２ａ，３ａから潤滑油６の除去を促進させることができる。
【００４９】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１，１０，１０ａ，１０ｂ，３０ 歯車潤滑装置
２ 大歯車
２ａ 大歯車の歯面
３ 小歯車
３ａ 小歯車の歯面
４，１２ａ，１２ｂ，２０ 空気供給ノズル（除去手段、空気噴射手段）
５ 噛み合い部
６ 潤滑油
７ 空気（媒体）
１１ａ，１１ｂ 整流カバー
１３ａ，１３ｂ 整流カバーと大歯車及び小歯車との間隙
３１ａ，３１ｂ 大歯車及び小歯車に設けられた空間
３２ａ，３２ｂ 空間の内周面
３３ａ，３３ｂ 整流ガイド
３４ａ，３４ｂ 歯底
３５ａ，３５ｂ 連通孔
Ｌ１ 噛み合い部の開始位置から、大歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲
Ｌ２ 噛み合い部の開始位置から、小歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛合する一対の歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する歯車潤滑装置において、
前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の前記噛み合い部より前の位置にて該歯車の各歯面に媒体を供給し、該媒体によって前記各歯面上に付着している潤滑油を除去する除去手段を備えることを特徴とする歯車潤滑装置。
【請求項２】
前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の前記噛み合い部の開始位置から、該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内において、前記媒体を供給するよう配置されることを特徴とする、請求項１に記載の歯車潤滑装置。
【請求項３】
前記除去手段により供給される媒体は空気であり、
前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の歯面に空気を噴射する空気噴射手段を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の歯車潤滑装置。
【請求項４】
前記空気噴射手段は、
前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の周囲を覆って配置され、該歯車の回転に伴って該歯車との間隙に空気を導入して整流する整流カバーと、
前記整流カバーによって整流された前記空気を、前記潤滑油を除去する歯車の外周側から歯面に向けて噴射する空気供給ノズルと、
を有することを特徴とする、請求項３に記載の歯車潤滑装置。
【請求項５】
前記潤滑油を除去する歯車には、該歯車の回転軸まわりの内周面を備えた空間が設けられ、
前記空気噴射手段は、
前記潤滑油を除去する歯車に設けられた前記空間内に配置され、該歯車の回転に伴って前記空間の前記内周面に沿って空気を導入して整流すると共に、該歯車の前記噛み合い部の開始位置から該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内の所定位置において、空気の流れを外周側へ変化させるよう構成された整流ガイドと、
前記潤滑油を除去する歯車の各歯底から、該歯車に設けられた前記空間の前記内周面へ連通され、前記整流ガイドにより整流された空気を外周側へ噴射する連通孔と、
を有することを特徴とする、請求項３に記載の歯車潤滑装置。
【請求項６】
前記連通孔は、該連通孔の軸線が、前記潤滑油を除去する前記歯面の方向に傾斜するよう設けられることを特徴とする請求項５に記載の歯車潤滑装置。
【請求項７】
前記連通孔は、前記内周面上の孔径が前記歯底上の孔径より大きくなるよう設けられることを特徴とする、請求項５または６に記載の歯車潤滑装置。
【請求項１】
互いに噛合する一対の歯車の噛み合い部に潤滑油を供給する歯車潤滑装置において、
前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の回転方向の前記噛み合い部より前の位置にて該歯車の各歯面に媒体を供給し、該媒体によって前記各歯面上に付着している潤滑油を除去する除去手段を備えることを特徴とする歯車潤滑装置。
【請求項２】
前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の前記噛み合い部の開始位置から、該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内において、前記媒体を供給するよう配置されることを特徴とする、請求項１に記載の歯車潤滑装置。
【請求項３】
前記除去手段により供給される媒体は空気であり、
前記除去手段は、前記潤滑油を除去する歯車の歯面に空気を噴射する空気噴射手段を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の歯車潤滑装置。
【請求項４】
前記空気噴射手段は、
前記一対の歯車のうち少なくとも一方の歯車の周囲を覆って配置され、該歯車の回転に伴って該歯車との間隙に空気を導入して整流する整流カバーと、
前記整流カバーによって整流された前記空気を、前記潤滑油を除去する歯車の外周側から歯面に向けて噴射する空気供給ノズルと、
を有することを特徴とする、請求項３に記載の歯車潤滑装置。
【請求項５】
前記潤滑油を除去する歯車には、該歯車の回転軸まわりの内周面を備えた空間が設けられ、
前記空気噴射手段は、
前記潤滑油を除去する歯車に設けられた前記空間内に配置され、該歯車の回転に伴って前記空間の前記内周面に沿って空気を導入して整流すると共に、該歯車の前記噛み合い部の開始位置から該歯車の回転方向の逆方向へ半周の位置までの範囲内の所定位置において、空気の流れを外周側へ変化させるよう構成された整流ガイドと、
前記潤滑油を除去する歯車の各歯底から、該歯車に設けられた前記空間の前記内周面へ連通され、前記整流ガイドにより整流された空気を外周側へ噴射する連通孔と、
を有することを特徴とする、請求項３に記載の歯車潤滑装置。
【請求項６】
前記連通孔は、該連通孔の軸線が、前記潤滑油を除去する前記歯面の方向に傾斜するよう設けられることを特徴とする請求項５に記載の歯車潤滑装置。
【請求項７】
前記連通孔は、前記内周面上の孔径が前記歯底上の孔径より大きくなるよう設けられることを特徴とする、請求項５または６に記載の歯車潤滑装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２１９９６２（Ｐ２０１２−２１９９６２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８５９７（Ｐ２０１１−８８５９７）
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１２日（２０１１．４．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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