JP2007211938A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油量を必要最小限に抑え、且つ、必要な量の潤滑油を供給することのできる変速機を提供する。
【解決手段】変速機内の回転軸５６には、潤滑油の流路としての潤滑油流路１ａが形成され、変速機構に潤滑油を供給するために潤滑油流路１ａと連通した貫通孔１ｂが形成され、この貫通孔１ｂの開口面積を回転軸５６の回転数に基づいて変化させることのできる可変手段２が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、潤滑油量を必要最小限に抑え、必要箇所には必要な量の潤滑油を供給することのできる変速機に関する。

従来、この種の変速機としては、回転軸の軸中心に潤滑油流路としての潤滑孔を形成するとともに、この潤滑孔に潤滑油供給口としての径方向貫通孔を形成して、潤滑孔を流れる潤滑油を径方向貫通孔から流出させることで、回転軸上に配置された変速ギヤや同期装置からなる変速機構を潤滑するものが提案されている。
この変速機では、径方向貫通孔の径寸法を部位によって異ならせることで、部位毎に潤滑油量を異ならしめるものとしている。
特公平６−１０４９４号公報

一般的に、変速ギヤや同期装置からなる変速機構は部位や回転軸の回転数に応じて必要潤滑油量が異なるものである。
部位によっては、例えば、低回転時には潤滑油が不要なものや、これとは逆に回転軸の回転数が高回転時には潤滑油が不要なもの等、回転軸の回転数によって全く潤滑油が不要なものも存在する。このような場合、径方向貫通孔から潤滑油を常時供給する上述した変速機では、潤滑油が不要な場合でも潤滑油を供給することとなる。

本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、潤滑油量を必要最小限に抑えることを目的の１つとする。また、本発明の変速機は、必要箇所に必要な量の潤滑油を供給することを目的の１つとし、請求項１は、回転軸と、該回転軸上に配置された必要潤滑部位としての変速機構と、該回転軸から該変速機構に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える変速機において、前記潤滑油供給手段は、前記回転軸に形成された前記潤滑油の流路としての潤滑油流路と、前記変速機構に前記潤滑油を供給するために前記潤滑油流路に形成された供給口としての貫通孔と、前記貫通孔の開口面積を変化可能な可変手段と、前記潤滑油流路に前記潤滑油を送入する送入手段とを備えることである。

また請求項２は、前記可変手段は、前記回転軸の回転数に基づいて前記貫通孔の開口面積を変化可能な手段であることである。

また請求項３は、前記可変手段は、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記貫通孔の開口面積を大きくする手段であることである。

また請求項４は、前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、該封止手段を前記貫通孔側に付勢する弾性手段とを備え、該弾性手段は、前記回転軸の回転が停止している時には弾性力により前記封止手段を前記貫通孔側に付勢して該貫通孔を封止し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記開口面積が大きくなるよう該封止手段を付勢する手段であることである。

また請求項５は、前記可変手段は、前記回転軸の回転数が低くなるに伴い前記開口面積を大きくする手段であることである。

また請求項６は、前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、前記開口面積を確保可能に該封止手段を保持する保持手段とを備え、該保持手段は、前記回転軸の回転が停止している時には、前記開口面積が最大となるよう前記封止手段を保持し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い該開口面積が小さくなるよう前記封止手段を保持する手段であることである。

また請求項７は、前記貫通孔は、前記潤滑油流路の周方向に複数形成されてなることである。

また請求項８は、前記可変手段は、複数の前記貫通孔の開口面積をそれぞれ別個に変化させることができる手段であることである。

本発明は、回転軸と、該回転軸上に配置された必要潤滑部位としての変速機構と、該回転軸から該変速機構に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える変速機において、前記潤滑油供給手段は、前記回転軸に形成された前記潤滑油の流路としての潤滑油流路と、前記変速機構に前記潤滑油を供給するために前記潤滑油流路に形成された供給口としての貫通孔と、前記貫通孔の開口面積を変化可能な可変手段と、前記潤滑油流路に前記潤滑油を送入する送入手段とを備えることにより、潤滑油供給手段が、貫通孔の開口面積を変化可能な可変手段を備えるから、潤滑油が必要ない時には開口面積をゼロにし、潤滑油を多く必要とする時には開口面積を大きくすることができる。この結果、潤滑油量を必要最小限に抑えることができるとともに、必要箇所に必要な量の潤滑油を供給することができる。

また、前記可変手段は、前記回転軸の回転数に基づいて前記貫通孔の開口面積を変化可能な手段であることにより、回転軸の回転数に基づいて貫通孔の開口面積を変化させることができる。

また、前記可変手段は、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記貫通孔の開口面積を大きくする手段であることにより、回転軸の回転数が高くなるほど潤滑油量を多く必要とする部位に潤滑油を供給する際に、効率良く潤滑油を供給することができる。この結果、潤滑油量を必要最小限に抑えることができるとともに、必要箇所に必要な量の潤滑油を供給することができる。

また、前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、該封止手段を前記貫通孔側に付勢する弾性手段とを備え、該弾性手段は、前記回転軸の回転が停止している時には弾性力により前記封止手段を前記貫通孔側に付勢して該貫通孔を封止し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記開口面積が大きくなるよう該封止手段を付勢する手段であることにより、貫通孔の開口面積を変化させる構造を簡易な構成で確保できる。

また、前記可変手段は、前記回転軸の回転数が低くなるに伴い前記開口面積を大きくする手段であることにより、回転軸の回転数が低くなるほど潤滑油量を多く必要とする部位に潤滑油を供給する際に、効率良く潤滑油を供給することができる。この結果、潤滑油量を必要最小限に抑えることができるとともに、必要箇所に必要な量の潤滑油を供給することができる。

また、前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、前記開口面積を確保可能に該封止手段を保持する保持手段とを備え、該保持手段は、前記回転軸の回転が停止している時には、前記開口面積が最大となるよう前記封止手段を保持し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い該開口面積が小さくなるよう前記封止手段を保持する手段であることにより、貫通孔の開口面積を変化させる構造を簡易な構成で確保できる。

また、前記貫通孔は、前記潤滑油流路の周方向に複数形成されてなることにより、こうすれば、複数の貫通孔から潤滑油を供給することができる。

また、前記可変手段は、複数の前記貫通孔の開口面積をそれぞれ別個に変化させることができる手段であることにより、こうすれば、複数の貫通孔の開口面積をそれぞれ別個に変化させることができるので、供給する潤滑油量の微調整を行なうことができる。この結果、必要最小限の潤滑油量をより正確に設定できる。

図１の変速機は、第１クラッチ５１を介してエンジンのクランク軸と接続された第１入力軸５２と、第２クラッチ５３を介してエンジンのクランク軸と接続されるとともに、第１入力軸５２に同軸上に配置された第２入力軸５４と、第１入力軸５２と第２入力軸５４とに変速機構を介して接続されるとともに、車軸に連結されたディファレンシャル装置５５に出力ギヤを介して接続された出力軸５６と、変速機構を構成する各部位の潤滑や冷却に用いられる潤滑油を循環させるオイルポンプとを備えている。

変速機構は、第１入力軸５２および第２入力軸５４に配置された固定ギヤとしての駆動ギヤＧと、出力軸５６に配置された遊転ギヤとしての被駆動ギヤＧ’と、出力軸５６上であって被駆動ギヤＧ’間に固定配置された同期装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とから構成されている。
出力軸５６は、中空構造となっており、軸中心に潤滑油の潤滑油流路１ａを形成している。また、潤滑油流路１ａには、変速機構の各部に潤滑油を供給するための供給口として複数個所に亘って貫通孔１ｂが形成されている。
なお、オイルポンプは、電流を動力源として駆動する周知の電動オイルポンプとして構成されており、このオイルポンプの駆動によりケース内に溜められている潤滑油は、ケースに形成された図示しない潤滑油通路を介して出力軸５６に形成された潤滑油流路１ａに供給される。

図２は、潤滑油流路１ａに形成された貫通孔１ｂ近傍を拡大して示す拡大図である。
貫通孔１ｂは、潤滑油流路１ａのうち遊転ギヤとしての被駆動ギヤＧ’がニードルベアリング５７を介して回転可能に支持された部位に形成されており、潤滑油流路１ａを流れる潤滑油がこの貫通孔１ｂから出力軸５６外周面と被駆動ギヤＧ’内周面との間に設けられた貫通孔１ｂの開口面積を変化させるための高回転側可変機構２を介してニードルベアリング５７に供給される。なお、ニードルベアリング５７に供給された潤滑油は、ニードルベアリング５７を潤滑後、同期装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に供給される。

高回転側可変機構２は、図３で示すような構造となっている。なお、図４は、図３のＶ方向矢視図である。
高回転側可変機構２は、出力軸５６の外周に沿う湾曲状に形成されて、出力軸５６の外周に固定される取付フランジ部３から一体状に径方向外側へ突出して箱体４が形成され、この箱体４の外端面４ｃのほぼ中央にはバネ係止部４ａが突出されており、外端面４ｃのバネ係止部４ａを除く部分には箱体４の内側に貫通する複数の流出孔４ｂ，４ｂが貫通形成されている。
箱体４の内側は開放されており、この内側に、出力軸５６の外周曲面に対応した曲面を有する板状の封止部材６がコイルバネ５を介して連結され、封止部材６にはバネ係止部６ａが形成されている。
コイルバネ５は、箱体のバネ係止部４ａに一端側を係止され、他端側は封止部材６のバネ係止部６ａに係止されて組み付けられるものであり、図５のような出力軸５６の低回転時には、コイルバネ５の付勢力により封止部材６は貫通孔１ｂを封止するように出力軸５６の外周に押圧されて、貫通孔１ｂは低回転時には閉止されるものである。

一方、出力軸５６の回転が高速になると、図６に示すように、コイルバネ５に作用する遠心力が増大して、コイルバネ５の付勢力を上回った時点でコイルバネ５が縮み始め、高速になるほどその量が増大する。即ち、高速になるほど封止部材６は貫通孔１ｂから径方向外側へ離れて、貫通孔１ｂの開口面積が大きくなる。
従って、高回転側可変機構２が設けられている部位では、出力軸５６の回転数が高くなるほど貫通孔１ｂの開口面積が大となり、多量の潤滑油がニードルベアリング５７に供給され、ニードルベアリング５７を潤滑後、同期装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に供給される。

なお、図７に示す変更例のように、高回転側可変機構２Ａを板バネで構成することができ、出力軸５６に等間隔で４個形成された貫通孔１ｂのそれぞれの外側に、板バネ１２，１２，１２を設けておき、出力軸５６の低回転時には、図７のように、この板バネ１２が貫通孔１ｂを閉止した状態に維持され、出力軸５６が高回転になると、図８のように、板バネ１２に作用する遠心力が増大して、板バネ１２のバネ力を上回った時点で板バネ１２が径方向外側へ開いて、貫通孔１ｂが徐々にその開口面積を増大するように構成することができ、板バネ１２による簡単な構造で、良好に貫通孔１ｂの開口面積を可変できるものとなる。

実施例１では、低回転時においては貫通孔１ｂが閉止されるものとしたが、高回転時に比して低回転時の貫通孔１ｂの開口面積を小さくすることができれば良く、低回転時に貫通孔１ｂを閉止しなくても構わない。この場合、コイルバネ５を出力軸５６が最低回転数となった際にも封止部材６が貫通孔１ｂを封止しないような荷重に設定しておけば良い。

図９は、潤滑油流路１ａに形成された別の貫通孔１ｃ近傍を拡大して示す拡大図であり、図１０は、低回転側可変機構８の外観を示す拡大斜視図である。
低回転側可変機構８は、図９および図１０に示すように、出力軸５６の内周、即ち、潤滑油流路１ａ内の相対向する位置に配置され潤滑油流路１ａの壁面に沿う湾曲状に形成された２つの封止部材１０と、この２つの封止部材１０それぞれのほぼ中央から径方向外側に向かって突出状に一体形成されたバネ係止部１０ａに係止された保持コイルバネ９とから構成されている。
低回転側可変機構８は、封止部材１０が貫通孔１ｃを封止しない状態で潤滑油流路１ａ内に配置される。即ち、保持コイルバネ９が潤滑油流路１ａ内に配置され状態において自由長となっており、封止部材１０が貫通孔１ｃから離れた状態となっている。バネ係止部１０ａは、外形が貫通孔１ｃの形状と同様、円形状に形成されており、貫通孔１ｃよりも径が小さいものとなっている。また、バネ係止部１０ａは、低回転側可変機構８が潤滑油流路１ａ内に配置された状態において、その一部が貫通孔１ｃに挿入された状態となっている。これにより、潤滑油流路１ａ内における低回転可変機構８の位置決めが行われる。
こうして構成された低回転可変機構８は、出力軸５６の低回転時には、図１１に示すように、保持コイルバネ９が自由長の状態、あるいは、自由長から若干伸びた状態で両端側に設けられている封止部材１０は、貫通孔１ｃから離れた位置となっており、貫通孔１ｃは、開口面積が大きく開かれた状態となる。

出力軸５６が図１２のように高回転になると、作用する遠心力が増大して保持コイルバネ９が伸び始め、高速になるほどその量が増大する。即ち、高速になるほど封止部材１０は貫通孔１ｃへ近づき、最終的には貫通孔１ｃに押し付けられて貫通孔１ｃが閉止される。
従って、この貫通孔１ｃの部位では、出力軸５６の高回転時には、潤滑油が貫通孔１ｃを通して径方向外側へ供給されなくなり、出力軸５６の回転数が低くなるに従って保持コイルバネ９が次第に縮んで自由長に近づき、次第に貫通孔１ｃが開かれてゆき径方向外側へ潤滑油が供給されるようになる。

なお、低回転側可変機構８側においても、図１３に示すように板バネを用いて構成することができ、板バネ１３をそれぞれ貫通孔１ｃの内周側に設けておき、図１３のような低回転時には、この板バネ１３が内側へ曲がり、貫通孔１ｃが開放された状態に保持され、出力軸５６が高回転時には図１４に示すように、作用する遠心力が増大して、板バネ１３のバネ力を上回った時点で板バネ１３が径方向外側へ変形して貫通孔１ｃが閉止されるよう構成しておくことができる。

なお、図１５は、低回転側可変機構８の変更例であり、図１５では、出力軸５６の外周に等間隔で４個の貫通孔１ｃ，１ｃ，１ｃが形成されており、対向する２個の貫通孔１ｃ，１ｃには、図１０のような保持コイルバネ９で開閉される封止部材１０，１０が設けられており、この保持コイルバネ９と直交する側の貫通孔１ｃ，１ｃには、図１６のＷ−Ｗ線矢視図で示すようなＣ字状に形成された板バネ１１の両端側に封止部材１０，１０が設けられたものとなっている。このＣ字状の板バネ１１は、出力軸５６の低回転時には、両端側に設けた封止部材１０，１０が貫通孔１ｃから離れて、貫通孔１ｃを開いた状態に保持し、高回転になると作用する遠心力の増大により板バネ１１が徐々に径方向外側に変形して、封止部材１０がやがては貫通孔１ｃの内周に当接して、貫通孔１ｃを閉止させることができるものである。

このように構成することにより、対向する４つの貫通孔１ｃ，１ｃ，１ｃの開閉を出力軸５６の回転数により可変することができ、また、保持コイルバネ９とＣ字状板バネ１１のバネ定数を変えておけば、保持コイルバネ９により開閉される貫通孔１ｃと、Ｃ字状板バネ１１により開閉される貫通孔１ｃとでは、出力軸５６のある回転数における開口面積を異なるものとして、貫通孔１ｃの開口面積をそれぞれ別個に変化させることができるものとなり、供給する潤滑油の微調整を行うことができて、必要最小限の潤滑油量に設定できるものとなる。

このように変速機内に設けられた変速機構への潤滑油の供給は、低回転時に潤滑油が不要な部位や、逆に高回転時に潤滑油が不要な部位が存在するため、出力軸５６の回転数が高くなるほど潤滑油を多く必要とする部位には高回転側可変機構２が設けられ、また、出力軸５６の回転数が低くなるほど潤滑油を多く必要とする部位には低回転側可変部材８が設けられている。

なお、上記した実施例では、出力軸５６の回転数に基づいて、貫通孔１ｂ，１ｃの開口面積を変化させるものとしたが、出力軸５６の潤滑油流路１ａ内を流れる潤滑油の温度に基づいて、貫通孔１ｂ，１ｃが開閉されるような構造とすることもでき、この場合は、潤滑油の温度に基づいて変形し貫通孔１ｂ，１ｃを開閉するバイメタルを用いて構成することができるものである。即ち、回転軸の高回転時には、潤滑油の温度も上昇するため、回転軸の高回転時には貫通孔１ｂは開かれ、貫通孔１ｃは閉じられるようにバイメタルを配置して構成することができるものである。

実施例２では、高回転時においては貫通孔１ｃが閉止されるものとしたが、低回転時に比して高回転時の貫通孔１ｃの開口面積を小さくすることができれば良く、高回転時に貫通孔１ｃを閉止しなくても構わない。この場合、保持コイルバネ９を出力軸５６が最高回転数となった際にも封止部材１０が貫通孔１ｃを封止しないような荷重に設定しておけば良い。

変速機内の配置構成図である。 変速機内の回転軸の要部断面構成図である。 高回転側可変機構の斜視構成図である。 高回転側可変機構の回転軸への取付状態を示す図３のＶ方向矢視図である。 回転軸の低回転時の要部断面構成図である。 回転軸の高回転時の断面構成図である。 高回転側可変機構を板バネで構成した場合の低回転時の配置構成図である。 高回転側可変機構を板バネで構成した場合の高回転時の配置構成図である。 第２実施例の変速機内の回転軸の要部断面構成図である。 第２実施例の低回転側可変機構の要部拡大斜視構成図である。 第２実施例の回転軸の低回転時の要部断面構成図である。 第２実施例の回転軸の高回転時の断面構成図である。 低回転側可変機構を板バネで構成した場合の低回転時の配置構成図である。 図１３の高回転時の配置構成図である。 低回転側可変機構の変更例を示す低回転時の配置構成図である。 図１５のＷ−Ｗ線矢視図である。

符号の説明

５６ 出力軸
１ａ 潤滑油流路
１ｂ，１ｃ 貫通孔
２ 高回転側可変機構
３ 取付フランジ部
４ 箱体
４ａ バネ係止部
４ｂ 流出孔
５ コイルバネ
６，１０ 封止部材
６ａ，１０ａ バネ係止部
８ 低回転側可変機構
９ 保持コイルバネ
１１ Ｃ字状板バネ
１２，１３ 板バネ

Claims (8)

1. 回転軸と、該回転軸上に配置された必要潤滑部位としての変速機構と、該回転軸から該変速機構に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える変速機において、
   前記潤滑油供給手段は、
   前記回転軸に形成された前記潤滑油の流路としての潤滑油流路と、前記変速機構に前記潤滑油を供給するために前記潤滑油流路に形成された供給口としての貫通孔と、前記貫通孔の開口面積を変化可能な可変手段と、前記潤滑油流路に前記潤滑油を送入する送入手段と、
   を備える変速機。
2. 前記可変手段は、前記回転軸の回転数に基づいて前記貫通孔の開口面積を変化可能な手段である請求項１記載の変速機。
3. 前記可変手段は、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記貫通孔の開口面積を大きくする手段である請求項２記載の変速機。
4. 前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、該封止手段を前記貫通孔側に付勢する弾性手段とを備え、
   該弾性手段は、前記回転軸の回転が停止している時には弾性力により前記封止手段を前記貫通孔側に付勢して該貫通孔を封止し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い前記開口面積が大きくなるよう該封止手段を付勢する手段である請求項３記載の変速機。
5. 前記可変手段は、前記回転軸の回転数が低くなるに伴い前記開口面積を大きくする手段である請求項２記載の変速機。
6. 前記可変手段は、前記貫通孔を封止可能な封止手段と、前記開口面積を確保可能に該封止手段を保持する保持手段とを備え、
   該保持手段は、前記回転軸の回転が停止している時には、前記開口面積が最大となるよう前記封止手段を保持し、前記回転軸の回転数が高くなるに伴い該開口面積が小さくなるよう前記封止手段を保持する手段である請求項５記載の変速機。
7. 前記貫通孔は、前記潤滑油流路の周方向に複数形成されてなる請求項１乃至６何れか記載の変速機。
8. 前記可変手段は、複数の前記貫通孔の開口面積をそれぞれ別個に変化させることができる手段である請求項７記載の変速機。

Images