JP2008208884A

JP2008208884A - 車両用変速機

Info

Publication number: JP2008208884A
Application number: JP2007044883A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Takeda; 克信武田; Takeshi Kobayashi; 毅小林
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】内部に貯留された潤滑油の鮮度を維持し、廃油にするまでの期間を従来より延長する。
【解決手段】変速機は、動力源の出力側に取付けられ潤滑油が貯留された内部を外部に連通させる開口孔１７を有するトランスミッションケース１４と、その開口孔１７を閉止するプラグ１８とを備える。トランスミッションケース１４はプラグ１８が開口孔１７を閉止した状態で潤滑油が貯留された内部を密閉可能に構成され、トランスミッションケース１４の密閉された内部の圧力変動を吸収する圧力緩衝装置２１がプラグ１８に設けられる。潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケース１４の内部に不活性ガスが充填される。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力源の出力側に取付けられ内部に潤滑油が貯留された車両用変速機に関するものである。

従来、トラック等の動力源である車両用エンジンには、そのクランク軸の回転を減速させてプロペラシャフトに伝達する変速機がその出力側に取付けられる。この変速機は、複数のギヤを上下２本のシャフトの間に複数組歯合させており、このギヤの間に、ギヤの組み合わせを変えるドッグクラッチと、それを操作するためのフォークやリンク機構及びシフトレバー等から成り立っている。これらのギヤ等は、ダイキャスト製や鋳物製のトランスミッションケース内に収納され、そのケース内部にはギヤ等を潤滑する潤滑油が底部に貯留され、ギヤ等が回転する際にこの潤滑油を掻き上げてギヤ等の潤滑を行うようにしている。
また、変速機には、駆動状態における内部温度の上昇に基づく内圧上昇を回避するために、エアブリーザを設けることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このエアブリーザは、トランスミッションケースに突出状に固定した中空パイプを介してトランスミッションケースの内部と外部を連通させ、これによりトランスミッションケースの内圧と外気圧を一定にしている。
実公平８−１３４６号公報

しかし、エアブリーザを設けた変速機では、トランスミッションケースの内部と外部を連通させて内圧の上昇を防止するので、トランスミッションケースの内部に外部の空気が常に流れ込み、そのケース内部に貯留された潤滑油は金属の摩耗粉が触媒として作用して酸化変質する不具合があった。潤滑油が酸化変質すると、やがて油には溶けないレジン状のスラッジが生じ、ギヤやフォークやリンク機構等の部品の作動不良を起こす不具合もある。更に、潤滑油が酸化変質すると、潤滑油における熱交換が悪化して油温が上昇し、潤滑油の粘度を低下させて潤滑性能を悪化させる問題点もある。

一方、酸化変質して劣化した潤滑油は、廃油として高額な料金を支払って廃棄物処理施設で処理されており、一般に、廃棄物処理施設では廃油を燃焼処理するため多量の炭酸ガスやダイオキシンなどを発生し、近年の地球温暖化防止対策や地球環境保護対策上の重要な解決課題になっている。従って、低コストで潤滑油の劣化を防止し、出来るだけ廃油として廃棄するまでの期間を延長させることが望まれている。
本発明の目的は、内部に貯留された潤滑油の鮮度を維持し、廃油にするまでの期間を従来より延長し得る車両用変速機を提供することにある。

請求項１に係る発明は、図１及び図４に示すように、動力源の出力側に取付けられ潤滑油が貯留された内部を外部に連通させる開口孔１７を有するトランスミッションケース１４と、その開口孔１７を閉止するプラグ１８とを備えた変速機の改良である。
その特徴ある構成は、トランスミッションケース１４はプラグ１８が開口孔１７を閉止した状態で潤滑油が貯留された内部を密閉可能に構成され、トランスミッションケース１４の密閉された内部の圧力変動を吸収する圧力緩衝装置２１がプラグ１８に設けられたところにある。

この請求項１に記載された車両用変速機では、トランスミッションケース１４は潤滑油が貯留された内部を密閉するので、トランスミッションケース１４の内部に外部の空気が流れ込むようなことはない。従って、ケース１４の内部に貯留された潤滑油の酸化変質の進行を妨げ、その潤滑油の鮮度を比較的長期に維持することができる。
また、圧力緩衝装置２１を設けたので、トランスミッションケース１４の内部における圧力変動をこの装置２１が吸収し、内圧が上昇することによる不具合を回避することができる。
更に、従来の変速機に取付けられているプラグに圧力緩衝装置２１を設けたので、比較的容易かつ安価に本発明の変速機を得ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケース１４の内部に不活性ガスが充填されたことを特徴とする。
この請求項２に記載された車両用変速機では、トランスミッションケース１４の内部に潤滑油を貯留させた当初から、その潤滑油を酸化変質させる酸素をその内部から排除することができる。また、不活性ガスは、潤滑油を高温で使用した際に遊離酸の加水分解を促進するので、潤滑油を酸化し難くする。従って、潤滑油の酸価値の上昇は抑制され、スラッジの生成を防止するとともに潤滑性能を長く維持することができる。よって、ケース１４の内部に貯留された潤滑油の酸化変質を当初から防止して、その潤滑油の廃油にするまでの期間を従来より著しく延長させることができる。

本発明の車両用変速機では、トランスミッションケースが潤滑油を貯留した内部を密閉するので、トランスミッションケースの内部に外部の空気が流れ込むようなことを防止して潤滑油の酸化変質の進行を妨げることができる。また、圧力緩衝装置を設けたので、トランスミッションケースの内部における圧力変動をこの装置が吸収し、内圧が上昇することによる不具合を回避することができる。更に、圧力緩衝装置をプラグに設けたので、従来の変速機に取付けられているプラグに圧力緩衝装置を設けることにより、比較的容易かつ安価に本発明の変速機を得ることができる。
また、潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケースの内部に不活性ガスを充填すれば、その潤滑油を酸化変質させる酸素をケースの内部から排除することができる。この結果、潤滑油の酸価値の上昇は抑制され、スラッジの生成を抑制するとともに潤滑性能を長く維持することができる。よって、ケースの内部に貯留された潤滑油の酸化変質を当初から防止して、その潤滑油の廃油にするまでの期間を従来より著しく延長させることができる。

次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図４に示すように、車両であるトラック１０の動力源であるエンジン１１はキャブ１０ａの下方に取付けられ、そのエンジン１１の出力側である後部にはクラッチ１２を介して変速機１３が取付けられる。この変速機１３は、図示しないが、複数のギヤを上下２本のシャフトの間に複数組歯合させており、このギヤの間に、ギヤの組み合わせを変えるドッグクラッチと、それを操作するためのフォークやリンク機構及びシフトレバー等から成り立っている。これらの図示しないギヤ等は、ダイキャスト製や鋳物製のトランスミッションケース１４内に収納され、エンジン１１の図示しないクランク軸の回転を減速させてプロペラシャフト１６に伝達するように構成される。ここで、図４における符号１１ｂはエンジン１１及び変速機１４を支持するシャシフレーム１１ｂを示す。

図１に示すように、トランスミッションケース１４にはその内部を外部に連通させる開口孔１７が複数形成され、その複数の開口孔１７を通常状態で閉止する複数のプラグ１８を更に備える。複数の開口孔１７は雌ねじ孔１７であって、ギヤ等を潤滑する潤滑油をトランスミッションケース１４の内部に外部から注入するための孔１７として用いられたり、劣化した潤滑油をその内部から外部に排出するための排出孔１７として用いられたりするものである。そして、複数のプラグ１８，３７，３８は、そのケース１４内部にギヤ等を潤滑する潤滑油が底部に貯留された通常状態で複数の開口孔１７の全てを閉止し、図示しないギヤ等は回転する際にケース１４内部に貯留された潤滑油を掻き上げてそのギヤ等の潤滑を行うようになっている。

複数のプラグ１８，３７，３８は、それぞれが六角の頭部を有するボルトであって、これら複数のプラグ１８，３７，３８が複数の開口孔１７の全てを閉止した状態で、トランスミッションケース１４は潤滑油が貯留された内部を密閉可能に構成される。このトランスミッションケース１４はエンジン１１の後部に取付けられたクラッチケース１２ａに取付けられるケース本体１４ａと、そのケース本体１４ａの後端を閉塞する蓋体１４ｂとを備える。そして、蓋体１４ｂはケース本体１４ａの後部に水密にねじ止めされ、このケース本体１４ａの前部をクラッチケース１２ａに更に水密に取付けることによりトランスミッションケース１４はその内部を密閉可能に構成される。

この実施の形態では、潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケース１４の内部に不活性ガスが充填される。不活性ガスとしては、窒素ガス、炭酸ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどを挙げることができる。中でも、特に窒素ガスは、潤滑油に対する脱臭効果が高く、かつ経済性及び安全性に優れているため好ましい。そして、複数のプラグ１８，３７，３８の内のいずれか１以上に圧力緩衝装置２１が設けられる。圧力緩衝装置２１は、トランスミッションケース１４の密閉された内部の圧力変動を吸収するためのものであり、この実施の形態では、図１に示すように、ケース本体１４ａの上部に設けられたプラグ１８の内の２つに圧力緩衝装置２１が設けられる例を示す。

図２に示すように、ケース本体１４ａの上部に設けられたプラグ１８は、雄ねじ部１８ａと外形が六角の頭部１８ｂを有するボルトであって、雌ねじ孔１７からなる開口孔１７に螺着することによりその開口孔１７を閉止可能に構成される。そしてこのプラグ１８に設けられた圧力緩衝装置２１は、プラグ１８の頭部１８ｂに形成された円筒状のシリンダ２２と、ねじ部を貫通して形成されトランスミッションケース１４の内部をシリンダ２２内部に連通させる連通孔２３と、シリンダ２２内部を移動するピストン２４と、一端がピストン２４に当接しそのピストン２４を連通孔２３側に付勢するコイルスプリング２６とを備える。

ピストン２４にはその外周をシリンダ２２の内面に密着させるリング２４ａが嵌着され、トランスミッションケース１４の内部の圧力が上昇すると、トランスミッションケース１４内部の不活性ガスが連通孔２３を介してシリンダ２２内に流入し、図３に示すように、そのピストン２４をコイルスプリング２６の付勢力に抗して移動させるように構成される。このピストン２４の移動により、圧力緩衝装置２１はトランスミッションケース１４内部の圧力変動を吸収するように構成される。ここで、図面中の符号２７はコイルスプリング２６の他端に当接してその他端をシリンダに固定する支持板２７であって、その中央にはピストン２４の移動を容易にするための通孔２７ａが形成される。

このように構成された車両用変速機１３では、トランスミッションケース１４は潤滑油が貯留された内部を密閉するので、トランスミッションケース１４の内部に外部の空気が流れ込むようなことを防止することができる。従って、ケース１４の内部に貯留された潤滑油の酸化変質の進行を妨げ、その潤滑油の鮮度を比較的長期に維持することができる。また、トランスミッションケース１４はその内部を密閉するけれども、トランスミッションケース１４の内部における圧力変動を吸収する圧力緩衝装置２１を設けたので、そのケース１４内の圧力が上昇することを防止することができる。一方、その圧力緩衝装置２１をプラグ１８に設けたので、従来の変速機に取付けられているプラグを圧力緩衝装置２１付きのプラグ１８に変更することにより、比較的容易かつ安価に本発明の変速機とすることができる。

また、本発明では、潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケース１４の内部に不活性ガスを充填したので、潤滑油が大気に直接接触することを回避することができる。また、不活性ガスは、潤滑油を高温で使用した際に遊離酸の加水分解を促進するので、潤滑油を酸化し難くするので、潤滑油の酸価値の上昇を抑制し、スラッジの生成を抑制するとともに潤滑性能を長く維持することができる。よって、ケース１４の内部に貯留された潤滑油の酸化変質を当初から防止して、その潤滑油の廃油にするまでの期間を従来より著しく延長させることができる。

なお、上述した実施の形態では、シリンダ２２と、連通孔２３と、ピストン２４と、コイルスプリング２６とを備える圧力緩衝装置２１を説明したが、圧力緩衝装置は図５に示すようなものであっても良い。この図５に示すに圧力緩衝装置３１は、プラグ１８の頭部１８ｂに形成された円筒状の筒部３２と、ねじ部を貫通して形成されトランスミッションケース１４の内部を筒部３２の内部に連通させる連通孔３３と、その筒部３２を水密に覆うゴムキャップ３４と、そのゴムキャップ３４を筒部３２に固定するバンド３６とを備える。そして、トランスミッションケース１４の内部の圧力が上昇すると、トランスミッションケース１４内部の不活性ガスが連通孔３３を介して筒部３２内に流入し、ゴムキャップ３４を膨らませるように構成される。この図５に示す圧力緩衝装置３１であっても、ゴムキャップ３４が膨むことにより、トランスミッションケース１４内部の圧力変動を吸収することができる。

また、上述した実施の形態では、潤滑する可能性を極力排除するため、トランスミッションケース１４の上部にあるプラグ１８を圧力緩衝装置２１付プラグとしたが、圧力緩衝装置を設けるプラグはミッションオイルの油面より上部のものであれば良く、例えば、図１における側面のプラグ３７や、オイル注入プラグ３８に圧力緩衝装置２１を設けても良い。

本発明実施形態の変速機を示す分解斜視図である。そのプラグの断面構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。そのプラグのピストンが移動して圧力変動を吸収した状態を示す図２に対応する断面図である。その変速機を有する車両の側面図である。本発明の別の圧力緩衝装置を示す図２に対応する断面図である。

符号の説明

１１エンジン
１３変速機
１４トランスミッションケース
１７開口孔
１８プラグ
２１圧力緩衝装置

Claims

動力源の出力側に取付けられ潤滑油が貯留された内部を外部に連通させる開口孔(17)を有するトランスミッションケース(14)と、前記開口孔(17)を閉止するプラグ(18)とを備えた変速機において、
前記トランスミッションケース(14)は前記プラグ(18)が前記開口孔(17)を閉止した状態で前記潤滑油が貯留された内部を密閉可能に構成され、
前記トランスミッションケース(14)の密閉された内部の圧力変動を吸収する圧力緩衝装置(21)が前記プラグ(18)に設けられた
ことを特徴とする車両用変速機。
潤滑油が貯留されて密閉されたトランスミッションケース(14)の内部に不活性ガスが充填された請求項１記載の車両用変速機。