JP2005003026A

JP2005003026A - 変速機の潤滑構造

Info

Publication number: JP2005003026A
Application number: JP2003164489A
Authority: JP
Inventors: Takemi Murata; 竹実村田
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】変速機の異物除去機能を簡単かつ安価に実現する。
【解決手段】サブカウンタシャフト３０の一端部がテーパローラベアリング３８で支持されると共に、その端部外方に閉塞空間４２が形成される変速機において、閉塞空間４２の一部を区画するサブボックス２０の内壁に、上方に向けて開口する略直方体形状のオイルキャッチャ４４を取り付け、その内部と閉塞空間４２内とを連通させる連通孔４６を形成すると共に、オイルキャッチャ４４内部に多孔性部材からなるフィルタ４８を取り付ける。かかる構成によれば、テーパローラベアリング３８に発生した吸引力により、各種ギヤにより掻き揚げられてオイルキャッチャ４４に溜まった潤滑油が閉塞空間４２に半強制的に導かれ、テーパローラベアリング３８の転走面を潤滑しつつサブボックス２０内へと戻される。このとき、潤滑油がフィルタ４８を通過することで、そこに混入された異物が除去される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機の異物除去機能を簡単かつ安価に実現する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、特許文献１に開示されるように、メインボックスとサブボックスとからなる２分割構造の変速機が公知である。かかる変速機では、ギヤ配置やカウンタギヤ潤滑の都合上、メインボックス及びサブボックスにおけるオイルレベルが異なる構成が採用されている。このため、メインボックスとサブボックスとの間の潤滑油の移動を抑制すべく、例えば、両者の接合面が堰のように利用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９８２２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、メインボックスでは、オイルポンプによる強制潤滑系にオイルフィルタを介装し、潤滑油に混入した異物の除去が行われている。この場合、オイルポンプが異物を噛み込まないようにすべく、その吸い口にオイルストレーナが取り付けられている。一方、サブボックスでは、その潤滑油量が少ないことから、メインボックスのような強制潤滑系が備えられていないことが多い。このため、サブボックスにおいては、オイルストレーナによる異物除去が期待できず、潤滑油に混入した異物の除去が不十分となり易く、簡単かつ安価な異物除去機能の実現が要望されていた。
【０００５】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、軸端部を支持するテーパローラベアリングの特性を利用して潤滑油を半強制的に循環させつつ、多孔性部材により異物を除去することで、簡単かつ安価な異物除去機能を実現した変速機の潤滑構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明では、軸端部がテーパローラベアリングで支持されると共に、その端部外方に閉塞空間が形成された変速機の潤滑構造であって、前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁に、上方に向けて開口する略直方体形状のオイルキャッチャを取り付け、該オイルキャッチャ内部と閉塞空間内とを連通させる連通孔を形成すると共に、前記オイルキャッチャ内部に多孔性部材からなるフィルタを取り付けたことを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、軸が回転すると、そこに固定された各種ギヤにより、潤滑油が掻き揚げられて飛沫となり、オイルキャッチャの上方からその中に入り込んで溜まる。また、軸が回転することで、テーパローラベアリングには、その小径部から大径部へと向かう吸引力が発生するので、オイルキャッチャの内部に溜まった潤滑油は、多孔性部材からなるフィルタにより異物が除去されつつ、連通孔を介して閉塞空間へと半強制的に導かれる。そして、閉塞空間へと導かれた潤滑油は、テーパローラベアリングの転走面を潤滑しつつ、変速機内部へと戻される。
【０００８】
請求項２記載の発明では、前記フィルタは、上層が粗、下層が密に夫々形成される２層構造をなしていることを特徴とする。
かかる構成によれば、異物除去の進行に伴い下層に目詰まりが発生しても、上層で潤滑油中の異物が除去可能であるため、長年に亘って異物除去機能を発揮し続けることが可能となる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、前記フィルタは、前記オイルキャッチャの一側壁であって、前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁に対向する側壁に向けて開口する略コ字形状をなしていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、フィルタにおける潤滑油との接触面が大となり、異物除去機能を発揮する面積が大きいことから、目詰まりし難くなる。
請求項４記載の発明では、前記フィルタは、前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁との間に所定間隔を隔てて取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、オイルキャッチャの内部に溜まった潤滑油に作用する吸引力が最適化され、テーパローラベアリングの潤滑を確保しつつ、フィルタのメッシュサイズを小さくすることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係る変速機の潤滑構造を備えた多段変速機を示す。
【００１３】
多段変速機１０は、主変速機１２の入力側及び出力側に、副変速機としてのスプリッタ１４及びレンジ１６が夫々連結された構成をなす。そして、スプリッタ１４及び主変速機１２がメインボックス１８に収納される一方、レンジ１６がサブボックス２０に収納され、メインボックス１８及びサブボックス２０が接合面Ｓにてボルトで締結され一体化される。メインボックス１８には、インプットシャフト２２及びメインシャフト２４が略一直線上に配置されると共に、メインシャフト２４の下方にカウンタシャフト２６が略平行に配置される。一方、サブボックス２０には、メインボックス１８と一体化されたときに、メインシャフト２４と略一直線上にアウトプットシャフト２８が配置されると共に、その下方にサブカウンタシャフト３０が略平行に配置される。
【００１４】
カウンタシャフト２６の一端部、即ち、図中左方に位置する端部は、その外方に向けて小径部が位置するように配置されたテーパローラベアリング３２により支持される。また、カウンタシャフト２６の一端部外方には、メインボックス１８の内壁により、閉塞空間３４が形成される。
【００１５】
サブカウンタシャフト３０の両端部は、その外方に向けて小径部が位置するように配置されたテーパローラベアリング３６及び３８により夫々支持される。また、サブカウンタシャフト３０の一端部外方、即ち、図中右方に位置する端部外方には、ボルトで締結されるカバー４０により閉塞空間４２が形成される。さらに、閉塞空間４２の一部を区画するサブボックス２０の内壁には、図２及び図３に示すように、上方に向けて開口する略直方体形状のオイルキャッチャ４４が取り付けられると共に、オイルキャッチャ４４内部と閉塞空間４２内とを連通させる連通孔４６が形成される。そして、オイルキャッチャ４４内部には、多孔性部材からなるフィルタ４８が取り付けられる。
【００１６】
オイルキャッチャ４４は、図３に示すように、サブボックス２０の内壁から略垂直に延びる底壁４４Ａ及び一対の側壁４４Ｂと、底壁４４Ａ及び側壁４４Ｂの先端部を閉塞する蓋部４４Ｃと、から構成される。このようにすれば、サブボックス２０を鋳造により製作するときに、オイルキャッチャ４４の底壁４４Ａ及び側壁４４Ｂが同時に一体成形されるため、製作性を向上させることができる。また、蓋部４４Ｃは、薄板からなる単純な略矩形形状であるため、ボルトなどにより締結される構成としても、コストアップが最小限に抑制される。
【００１７】
一方、フィルタ４８は、図２（Ａ）に示すように、上層４８Ａが粗、下層４８Ｂが密に夫々形成される２層構造をなしている。そして、フィルタ４８は、同図（Ｂ）に示すように、オイルキャッチャ４４の一側壁であって、閉塞空間４２の一部を区画するサブボックス２０の内壁に対向する側壁、即ち、オイルキャッチャ４４の蓋部４４Ｃに向けて開口する略コ字形状をなしている。このとき、フィルタ４８は、サブボックス２０の内壁との間に所定間隔Ｌを隔てて取り付けられることが望ましい。
【００１８】
次に、かかる変速機の潤滑構造の作用について説明する。
多段変速機１０のサブカウンタシャフト３０が回転すると、そこに固定された各種ギヤにより、サブボックス２０の下部にある潤滑油が掻き揚げられて飛沫となる。飛沫となった潤滑油は、オイルキャッチャ４４の上方からその中に入り込み、略コ字形状をなすフィルタ４８の内部に溜まる。そして、サブカウンタシャフト３０が回転することで、テーパローラベアリング３８には、その小径部から大径部へと向かう吸引力が発生する。このため、フィルタ４８の内部に溜まった潤滑油は、テーパローラベアリング３８に発生した吸引力により、サブボックス２０の内壁に形成された連通孔４６を介して閉塞空間４２へと導かれる。このとき、潤滑油がフィルタ４８を通過することで、そこに混入された異物が除去される。その後、閉塞空間４２へと導かれた潤滑油は、テーパローラベアリング３８の転走面を潤滑しつつ、サブボックス２０内へと戻される。
【００１９】
従って、サブボックス２０に対して強制潤滑系を新たに設けなくとも、テーパローラベアリング３８に発生した吸引力により、サブボックス２０内の潤滑油の一部が半強制的に循環されつつ、そこに混入された異物が除去される。また、潤滑油が半強制的に循環することから、フィルタ４８のメッシュサイズを細かくすることができ、オイルストレーナでは除去できないような微細な異物をも除去することができる。
【００２０】
ここで、フィルタ４８を２層構造とし、その上層４８Ａ及び下層４８Ｂを夫々粗及び密に形成したから、異物除去の進行に伴い下層４８Ｂに目詰まりが発生しても、上層４８Ａで潤滑油中の異物が除去可能であるので、長年に亘って異物除去機能を発揮し続けることができる。また、フィルタ４８が略コ字形状をなしているため、潤滑油との接触面が大となり、異物除去機能を発揮する面積が大きいことから、目詰まりし難くなる。
【００２１】
さらに、フィルタ４８は、サブボックス２０の内壁との間に所定間隔Ｌを隔てて取り付けられているため、その所定間隔Ｌを適切に設定することで、閉塞空間４２へと導かれる潤滑油量、即ち、テーパローラベアリング３８を潤滑する潤滑油量を最適化することができる。つまり、フィルタ４８と内壁との間隔が小さいと、オイルキャッチャ４４に溜まった潤滑油に作用する吸引力が大きくなり、短時間で閉塞空間４２及びテーパローラベアリング３８の転走面を経て、サブボックス２０内へと戻されてしまう。このため、潤滑油の掻き揚げ量が少ない運転状態では、オイルキャッチャ４４に常に潤滑油が溜まっているとは限らず、テーパローラベアリング３８の潤滑が不足してしまうおそれがある。一方、フィルタ４８と内壁との間隔が大きいと、オイルキャッチャ４４に溜まった潤滑油に作用する吸引力が弱くなり、フィルタ４８のメッシュサイズを小さくすることが困難となる。
【００２２】
そこで、テーパローラベアリング３８に発生する吸引力に応じて、フィルタ４８と内壁との間の所定間隔Ｌを適切に設定することで、テーパローラベアリング３８の潤滑を確保しつつ、異物除去機能を十分発揮させることができる。
【００２３】
なお、以上説明した実施形態では、サブカウンタシャフト３０の一端部を支持するテーパローラベアリング３８の吸引力を利用したが、カウンタシャフト２６の一端部を支持するテーパローラベアリング３２の吸引力を利用し、メインボックス１８における異物除去機能を強化するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、テーパローラベアリングに発生した吸引力により、変速機内部の潤滑油の一部が半強制的に循環されるので、フィルタのメッシュサイズを小さくすることが可能となり、オイルストレーナでは除去できないような微細な異物も除去することができる。また、異物除去機能は、オイルキャッチャ内部に取り付けられた多孔性部材からなるフィルタにより奏されるため、これを簡単かつ安価に実現することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、異物除去の進行に伴い下層に目詰まりが発生しても、上層で潤滑油中の異物が除去可能であるため、長年に亘って異物除去機能を発揮し続けることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、フィルタにおける潤滑油との接触面が大となり、目詰まりし難くすることができる。
請求項４記載の発明によれば、テーパローラベアリングの潤滑を確保しつつ、フィルタのメッシュサイズを小さくすることが可能となり、異物除去機能を十分発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速機の潤滑構造を備えた多段変速機の構成図
【図２】同上の要部を示し、（Ａ）はオイルキャッチャ周辺の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視Ｘから見た平面図
【図３】オイルキャッチャの詳細を示す斜視図
【符号の説明】
１０多段変速機
１８メインボックス
２０サブボックス
２６カウンタシャフト
３０サブカウンタシャフト
３２テーパローラベアリング
３４閉塞空間
３８テーパローラベアリング
４２閉塞空間
４４オイルキャッチャ
４４Ｃ蓋部
４６連通孔
４８フィルタ
４８Ａ上層
４８Ｂ下層

Claims

軸端部がテーパローラベアリングで支持されると共に、その端部外方に閉塞空間が形成された変速機の潤滑構造であって、
前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁に、上方に向けて開口する略直方体形状のオイルキャッチャを取り付け、該オイルキャッチャ内部と閉塞空間内とを連通させる連通孔を形成すると共に、前記オイルキャッチャ内部に多孔性部材からなるフィルタを取り付けたことを特徴とする変速機の潤滑構造。
前記フィルタは、上層が粗、下層が密に夫々形成される２層構造をなしていることを特徴とする請求項１記載の変速機の潤滑構造。
前記フィルタは、前記オイルキャッチャの一側壁であって、前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁に対向する側壁に向けて開口する略コ字形状をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速機の潤滑構造。
前記フィルタは、前記閉塞空間の一部を区画する変速機の内壁との間に所定間隔を隔てて取り付けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の変速機の潤滑構造。