JP2008309283A - 回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、製造コストを増大させることなく潤滑油量の減少による潤滑不足をなくする。
【解決手段】 ハウジング１０内に支持した回転軸２０に中心孔２１を同軸的に形成し、回転軸の一端面２０ｂと対向するハウジングの内面に取り付けられた潤滑油送入部材２３の導入部２３ｂを中心孔の一端面側から挿入して中心孔内に潤滑油を送り込み、この潤滑油を中心孔から回転軸の外周面２０ａに向かって放射方向に形成した複数の分配孔２１ａ〜２１ｄにより回転軸の外周面に設けた部材に供給する。中心孔の内面には回転軸２０の回転による遠心力により潤滑油が保持される少なくとも１個の環状溝２２ａ〜２２ｃを形成し、複数の分配孔の少なくとも一部の半径方向内端はこの環状溝の底面に開口させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の変速機などにおける回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置、特に回転軸の外周面に設けた部材を中心孔内に供給した潤滑油により潤滑するようにした回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置に関する。

この種の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。図２はこの特許文献１と実質的に同じ技術を示すものであり、変速機ハウジング１０内に互いに平行に回転自在に支持した２本の回転軸２０，２４には、互いに噛合される複数対の変速歯車２６ａ，２６ｂ、２７ａ，２７ｂ、２８ａ，２８ｂ及び２９ａ，２９ｂが設けられ、回転軸２０には第１及び第２変速クラッチ３０，４０が設けられている。回転軸２０には、その中心孔２１と外周面２０ａの間に、各変速歯車２７ａ，２８ａ，２９ａの各軸受部及び第２変速クラッチ４０に潤滑油を供給する放射方向の分配孔２１ａ〜２１ｄが形成され、フランジ部２３ａがハウジング１０に取り付けられた潤滑油送入部材２３のパイプ部２３ｂは一端面２０ｂに形成された開口から回転軸２０の中心孔２１内に挿入され、その先端は複数の分配孔２１ａ〜２１ｄのうち回転軸２０の一端面２０ｂに最も近い第４分配孔２１ｄよりも中心孔２１の奥側に延長配置されている。

ハウジング１０内で撹拌されて飛散される潤滑油は導入通路（図示省略）を介してハウジング１０とフランジ部２３ａの間の空間Ｓに送り込まれ、パイプ部２３ｂから矢印ａに示すように中心孔２１内に放出される。放出された潤滑油は中心孔２１の奥に向かう流れと、パイプ部２３ｂと中心孔２１の間を通って一端面２０ｂ側に向かう流れに分かれ、前者は全て分配孔２１ａ〜２１ｃに供給され、後者は一部が分配孔２１ｄに供給されて残りは矢印ｄに示すように、回転軸２０の一端面２０ｂの開口からハウジング１０内に排出される。これにより、各分配孔２１ａ〜２１ｄから回転軸２０の外周面２０ａに設けた部材への潤滑油の供給量を可及的に均一にすることができる。
特公平３−４３５１８号公報（第３欄の第１１行〜第１６行、第５欄の第２２行〜第６欄の第１４行、図３）。

上述した技術では、潤滑油送入部材２３のパイプ部２３ｂから中心孔２１内に供給された潤滑油は、回転軸２０の回転による遠心力により通常は中心孔２１の内面に一様に延びて広がっているが、作動中に回転軸２０の軸線方向に向かう加速度が加わると、中心孔２１内の潤滑油はその加速度の方向に流れて偏り、特にその加速度の方向が一端面２０ｂ方向に向かう場合は一端面２０ｂに形成された開口から排出され、各分配孔２１ａ〜２１ｄを介して行われる回転軸２０の外周面２０ａに設けた部材への潤滑油の供給が不足するという問題がある。このような問題は、上述した技術の潤滑油供給装置を備えた変速機を横置きに搭載した車両が走行中に繰り返して旋回を行った場合などに発生するおそれがある。これを解決する手段としてはパイプ部２３ｂと中心孔２１の間の隙間を減少させ、また螺旋溝により排出とは逆向きの流れを筒部２３ｂと中心孔２１の間に発生させる等の対策が考えられるが、加工精度及び組立精度を高める必要があるので製造コストが増大するという別の問題を生じる。本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。

このために、本発明による回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置は、ハウジング内にほゞ水平に回転自在に回転軸を支持し、回転軸に同軸的に形成した中心孔を回転軸の一端面に開口させ、回転軸の一端面と対向するハウジングの内面に取り付けられた潤滑油送入部材の導入部を中心孔に一端面側から挿入して中心孔内に潤滑油を送り込み、中心孔から回転軸の外周面に向かって放射方向に形成した複数の分配孔により中心孔内に送り込まれた潤滑油を回転軸の外周面に設けた部材に供給するようにした回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、中心孔の内面に回転軸の回転による遠心力により潤滑油が保持される少なくとも１個の環状溝を形成し、複数の分配孔の少なくとも一部の半径方向内端は環状溝の底面に開口させたことを特徴とするものである。

前項に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、潤滑油送入部材の導入部の先端は複数の分配孔のうち回転軸の一端面に最も近い分配孔を越えた位置まで達するようにすることが好ましい。

前２項に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、潤滑油送入部材は、回転軸の一端面と対向するハウジングの内面に取り付けられてこの内面との間に空間を形成するフランジ部と、一端がフランジ部に連結されて空間に連通されフランジ部から略直角に延びて中心孔内に挿入される筒状の導入部からなり、ハウジング内で撹拌される潤滑油はハウジングとフランジの間の空間内に導入されて導入部から中心孔内に送り込まれるようにすることが好ましい。

前３項に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、回転軸の外周面には変速歯車を回転自在に支持するとともに変速歯車を回転軸に離脱可能に連結する変速クラッチを設け、分配孔は変速歯車および変速クラッチに潤滑油を供給することが好ましい。

上述のように、請求項１の発明によれば、中心孔の内面に回転軸の回転による遠心力により潤滑油が保持される少なくとも１個の環状溝を形成し、複数の分配孔の少なくとも一部の半径方向内端は環状溝の底面に開口させたので、潤滑油送入部材の導入部から回転軸の中心孔内に供給された潤滑油は、回転軸の回転による遠心力により環状溝内に入りその底面側に押し付けられてその内部に保持される。従って作動中に回転軸の軸線方向に加速度が加わっても、その加速度の向き如何に関わらず、環状溝内の潤滑油はそこに保持され、このように環状溝内に保持された潤滑油が、各分配孔から回転軸の外周面に設けた部材に供給されるので、軸線方向に加速度が加わった場合でも相当な期間は引き続き潤滑がなされて、一時的にせよ潤滑が不足するという問題は生じない。また、潤滑油送入部材の導入部と中心孔の間の隙間を減少させる必要はなく、中心孔の加工精度や潤滑油送入部材の加工精度及び取付精度を高める必要はないので、製造コストが増大することもない。

潤滑油送入部材の導入部の先端が複数の分配孔のうち回転軸の一端面に最も近い分配孔を越えた位置まで達するようにした請求項２の発明によれば、導入部の先端から中心孔内に供給される潤滑油が一端面に最も近い第４分配孔に過剰に供給されることはなくなるので、中心孔の奥部に形成された分配孔にも充分に潤滑油が分配される。従って前項に記載の効果に加えて、中心孔の奥部に形成された分配孔に連通される部材に潤滑不足が生じるおそれが減少する。

潤滑油送入部材は、回転軸の一端面と対向するハウジングの内面に取り付けられてこの内面との間に空間を形成するフランジ部と、一端がフランジ部に連結されて空間に連通されフランジ部から略直角に延びて中心孔内に挿入される筒状の導入部からなり、ハウジング内で撹拌される潤滑油がハウジングとフランジの間の空間内に導入されて導入部から中心孔内に送り込まれるようにした請求項３の発明によれば、前各項に記載の効果に加えて、潤滑油を供給するポンプを設ける必要がないので回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置の構造を簡略化して製造コストを少なくすることができる。

回転軸の外周面には変速歯車を回転自在に支持するとともに変速歯車を回転軸に離脱可能に連結する変速クラッチを設け、分配孔は変速歯車および変速クラッチに潤滑油を供給するようにした請求項４の発明によれば、前各項の効果を有する変速機を得ることができる。

以下に、図１により、本発明による回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置を実施するための最良の形態の説明をする。図１は本発明による回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置を、自動車の手動変速機に適用したものである。図２で説明した従来技術と同様、変速機ハウジング１０内には互いに平行に回転自在に支持した入力軸（回転軸）２０及び複軸（図示省略）が水平に設けられ、入力軸２０及び複軸には、互いに噛合される複数対の変速歯車２６ａ，２ｂ、２７ａ，２７ｂ、２８ａ，２８ｂ及び２９ａ，２９ｂが設けられ、入力軸２０には第１及び第２変速クラッチ３０，４０が設けられている。

ハウジング１０は、ハウジング本体１０ａと、このハウジング本体１０ａの後壁に六角ボルト１０ｃにより固定されたハウジングカバー１０ｂよりなるものであり、ハウジング本体１０ａの前側（図１において右側）はクラッチハウジング（図示省略）にボルト止め固定されている。入力軸２０及び複軸の後部は、ボールベアリング１５及びテーパローラベアリング１６を介して、ハウジング本体１０ａの後壁に回転自在に支持され、両ベアリング１５，１６は、皿ボルト１２によりハウジング本体１０ａに固定される軸受カバー１１によりハウジング本体１０ａに保持されている。入力軸２０及び複軸の前部は、ハウジング本体１０ａが取り付けられるクラッチハウジングに、転がり軸受を介して支持されている。

図１には、各変速歯車対のうち、第２速変速歯車対２６ａ，２６ｂ、第３速変速歯車対２７ａ，２７ｂ、第４速変速歯車対２８ａ，２８ｂ及び第５速変速歯車対２９ａ，２９ｂが図示され、第１速変速歯車対は図示が省略されている。第２速変速歯車対２６ａ，２６ｂの駆動歯車２６ａはハウジング本体１０ａの後壁から前側に距離をおいて入力軸２０に固定され、第２速駆動歯車２６ａとボールベアリング１５の間となる入力軸２０の外周面２０ａには、第３速駆動歯車２７ａ及び第４速駆動歯車２８ａがニードルローラベアリングを介して回転自在に支持され、この第３速及び第４速駆動歯車２７ａ，２８ａの間には、各駆動歯車２７ａ，２８ａを入力軸２０に選択的に連結する第１変速クラッチ３０が設けられている。またボールベアリング１５のすぐ後側となる入力軸２０の外周面２０ａには、第５速駆動歯車２９ａがニードルローラベアリングを介して回転自在に支持され、そのすぐ後側には、第５速駆動歯車２９ａを入力軸２０に選択的に連結する第２変速クラッチ４０が設けられている。

入力軸２０には、第２変速クラッチ４０側となる一端面２０ｂから、第２速駆動歯車２６ａの少し手前に位置に達する中心孔２１が同軸的に形成されている。また入力軸２０には、第３〜第５速駆動歯車２７ａ〜２９ａを支持するニードルローラベアリングを設ける軸線方向各位置及び第２変速クラッチ４０を設ける軸線方向各位置に、中心孔２１から入力軸２０の外周面２０ａに向かって放射方向に延びるそれぞれ複数の分配孔２１ａ〜２１ｄが形成されている。また中心孔２１の内面には、第３〜第５速駆動歯車２７ａ〜２９ａの各ニードルローラベアリングと対応する軸線方向各位置に３個の環状溝２２ａ〜２２ｃが形成され、複数の分配孔２１ａ〜２１ｄのうち、最も一端面２０ｂ側となる第４分配孔２１ｄを除く３組の分配孔２１ａ〜２１ｃの半径方向内端は環状溝２２ａ〜２２ｃの底面に開口されている。各環状溝２２ａ〜２２ｃの断面形状は四角で、その横幅は各環状溝２２ａ〜２２ｃの径よりも大きく、深さは横幅と同程度である。

入力軸２０の中心孔２１内に潤滑油を供給する潤滑油送入部材２３は、補強リブの打ち出しにより補強された略平板状のフランジ部２３ａと、このフランジ部２３ａの中央に形成されたフランジ付き穴内に一端部が挿入固着されて略直角方向に延びる中心孔２１よりも細い外径の筒部（導入部）２３ｂからなるものである。フランジ部２３ａは、入力軸２０の一端面２０ｂと対向するハウジング１０のハウジングカバー１０ｂの内面に、筒部２３ｂが中心孔２１と同軸的に配置されるように取り付けられ、図１に示すように組み立てた状態では、潤滑油送入部材２３の筒部２３ｂは中心孔２１内に挿入されて、その先端は入力軸２０の一端面２０ｂに最も近い分配孔２１ｄを越えた位置まで達している。フランジ部２３ａの外周部は上部を除いてはハウジングカバー１０ｂの内面に密着するように取り付けられて、フランジ部２３ａの中央部にはハウジングカバー１０ｂの内面との間に空間Ｓが形成され、ハウジング本体１０ａ内で撹拌されて飛散される潤滑油は重力により導入通路（図示省略）を介して空間Ｓに送り込まれ、筒部２３ｂから矢印ａに示すように入力軸２０の中心孔２１内に放出される。

第１変速クラッチ３０は、スプラインを介して入力軸２０の外周面２０ａに固定されたクラッチハブ３１と、このクラッチハブ３１の外周の外歯スプライン３１ａに内周の内歯スプライン３２ａが軸線方向摺動可能にスプライン係合されたスリーブ３２を有している。第３速駆動歯車２７ａに同軸的に固着された第１ギヤピース３３とクラッチハブ３１の間には第１シンクロナイザリング３６が設けられ、第１ギヤピース３３と第１シンクロナイザリング３６には互いに摩擦係合離脱可能なコーン面とコーン穴が形成され、またスリーブ３２の内歯スプライン３２ａと係合離脱可能な外歯スプライン３３ａ，３６ａがそれぞれ設けられている。同様に、第４速駆動歯車２８ａに固着された第２ギヤピース３４とクラッチハブ３１の間には第２シンクロナイザリング３７が設けられ、第２ギヤピース３４と第２シンクロナイザリング３７には互いに摩擦係合離脱可能なコーン面とコーン穴が形成され、またそれぞれスリーブ３２の内歯スプライン３２ａと係合離脱可能な外歯スプライン３４ａ，３７ａを備えている。両シンクロナイザリング３６，３７は、図示の中立位置では何れも軸線方向に多少移動自在である。

作動に際しては、入力軸２０とともに回転するスリーブ３２が、環状溝３２ｂに係合されたシフトフォーク（図示省略）により、図示の中立位置から右向きにシフトされれば、シフティングキー３５を介して第１シンクロナイザリング３６が右向きに押され、第１ギヤピース３３のコーン面と第１シンクロナイザリング３６のコーン穴が摩擦係合され、また第１シンクロナイザリング３６の外歯スプライン３６ａがスリーブ３２の内歯スプライン３２ａと係合されて第３速駆動歯車２７ａが入力軸２０と同期された後、第１ギヤピース３３の外歯スプライン３３ａがスリーブ３２の内歯スプライン３２ａと係合され、第３速駆動歯車２７ａは入力軸２０と連結されて第３速段が形成される。この状態からスリーブ３２が中立位置に戻されれば、第３速駆動歯車２７ａと入力軸２０の連結は解除される。これと逆に、スリーブ３２が中立位置から左向きにシフトされれば、同様にして第４速駆動歯車２８ａが入力軸２０と同期された後、第２ギヤピース３４の外歯スプライン３４ａがスリーブ３２の内歯スプライン３２ａと係合されて第４速駆動歯車２８ａは入力軸２０と連結されて第４速段が形成され、中立位置に戻されれば、第４速駆動歯車２８ａと入力軸２０の連結は解除される。

第２変速クラッチ４０は、スプラインを介して入力軸２０の外周面２０ａに固定されたクラッチハブ４１と、このクラッチハブ４１の外周の外歯スプライン４１ａに内周の内歯スプライン４２ａが軸線方向摺動可能にスプライン係合されたスリーブ４２を有している。第５速駆動歯車２９ａとクラッチハブ４１の間には、内側から外側に重なるように、クラッチハブ４１に係合されてこれとともに回転されるインナリング４４と、第５速駆動歯車２９ａに係合されてこれとともに回転されるミドルリング４５と、スリーブ４２に係合されてこれとともに回転されるアウタリング４６が、何れも軸線方向に多少移動自在に設けられ、インナリング４４とミドルリング４５の間、およびミドルリング４５とアウタリング４６の間には、それぞれ互いに摩擦係合離脱可能なコーン面とコーン穴が形成されており、アウタリング４６の背面側にはプルリング４７が係合されている。また第５速駆動歯車２９ａにはスリーブ４２の内歯スプライン４２ａと係合離脱可能な外歯スプライン４３が形成されている。クラッチハブ４１には、入力軸２０の第４分配孔２１ｄと連通される半径方向に貫通する連通孔４１ｂが形成されている。

入力軸２０とともに回転するスリーブ４２が、環状溝４２ｂに係合されたシフトフォーク（図示省略）により、図示の中立位置から右向きにシフトされれば、第１シフティングキースプリング４８を介してアウタリング４６が右向きに押され、アウタリング４６とミドルリング４５とインナリング４４が各コーン面とコーン穴により摩擦係合されて第５速駆動歯車２９ａが入力軸２０と同期された後、第５速駆動歯車２９ａの外歯スプライン４３がスリーブ４２の内歯スプライン４２ａと係合され、第５速駆動歯車２９ａは入力軸２０と連結されて第５速段が形成される。この状態からスリーブ４２が中立位置に戻されれば、第５速駆動歯車２９ａと入力軸２０の連結が解除されるとともに、第２シフティング
キースプリング４９を介して左向きに押されるプルリング４７によりアウタリング４６が戻されて、アウタリング４６とミドルリング４５とインナリング４４の間の各コーン面とコーン穴による摩擦係合が解除される。

上述した実施形態による手動変速機の作動状態では、変速歯車２６ａ，２６ｂ、２７ａ，２７ｂ、２８ａ，２８ｂ等により撹拌されて飛散されたハウジング本体１０ａ内の潤滑油は、図示を省略した導入通路を介してハウジングカバー１０ｂの内面とフランジ部２３ａの間の空間Ｓに送り込まれ、筒部２３ｂから矢印ａに示すように中心孔２１内に放出される。中心孔２１内に挿入された潤滑油送入部材２３の筒部２３ｂの先端は回転軸２０の一端面２０ｂに最も近い第４分配孔２１ｄを越えた位置まで達しており、筒部２３ｂから中心孔２１内に放出された潤滑油は、先ず入力軸２０の回転による遠心力により、環状溝２２ａ〜２２ｃ内に入りその底面側に押し付けられてその内部に保持される。従って作動中に入力軸２０の軸線方向に加速度が加わっても、その加速度の向き如何に関わらず、環状溝２２ａ〜２２ｃ内の潤滑油はそこから出ることなく保持される。従って環状溝２２ａ〜２２ｃ内に保持された潤滑油が、各分配孔２１ａ〜２１ｃから変速歯車２７ａ，２８ａ，２９ａを入力軸２０に支持する各ニードルローラベアリングに供給されるので、相当な期間は引き続き潤滑がなされて、一時的にせよ潤滑が不足するという問題は生じない。なお、筒部２３ｂと中心孔２１の間の隙間を減少させなくても上記作用は行われ、従って中心孔２１の加工精度や潤滑油送入部材２３の加工精度及び取付精度を高める必要はないので、製造コストが増大することもない。

上述した実施形態では、最も一端面２０ｂ側となる第４分配孔２１ｄの中心孔２１への開口箇所には環状溝を設けていないが、この部分にも環状溝２２ａ〜２２ｃと同様な環状溝を設けるようにして実施してもよい。

また上述した実施形態では、入力軸２０の一端面２０ｂと対向するハウジングカバー１０ｂの内面と、この内面に取り付けられる潤滑油送入部材２３のフランジ部２３ａとの間に空間Ｓを形成して、この空間Ｓにハウジング本体１０ａ内で撹拌され飛散される潤滑油が導入通路を介して送り込まれるようにしており、このようにすれば潤滑油を供給するポンプを設ける必要がないので回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置の構造を簡略化して製造コストを少なくすることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、潤滑油ポンプにより潤滑油送入部材２３に潤滑油を送り込むようにして実施することもできる。

なお上述した実施形態では、本発明を自動車の手動変速機に適用した例につき説明したが、本発明は自動車の手動変速機に限られるものではなく、回転軸を備えたその他の機器に適用することも可能である。

本発明による回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置の一実施形態の要部の構造を示す断面図である。 従来技術による回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０…ハウジング、２０…回転軸（入力軸）、２０ａ…外周面、２０ｂ…一端面、２１…中心孔、２１ａ〜２１ｄ…分配孔、２２ａ〜２２ｃ…環状溝、２３…潤滑油送入部材、２３ａ…フランジ部、２３ｂ…導入部（筒部）、２７ａ，２８ａ，２９ａ…変速歯車（駆動歯車）、３０，４０…変速クラッチ、Ｓ…空間。

Claims (4)

1. ハウジング内にほゞ水平に回転自在に回転軸を支持し、前記回転軸に同軸的に形成した中心孔を前記回転軸の一端面に開口させ、前記回転軸の前記一端面と対向する前記ハウジングの内面に取り付けられた潤滑油送入部材の導入部を前記中心孔に前記一端面側から挿入して前記中心孔内に潤滑油を送り込み、前記中心孔から前記回転軸の外周面に向かって放射方向に形成した複数の分配孔により前記中心孔内に送り込まれた潤滑油を前記回転軸の外周面に設けた部材に供給するようにした回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、前記中心孔の内面に前記回転軸の回転による遠心力により潤滑油が保持される少なくとも１個の環状溝を形成し、前記複数の分配孔の少なくとも一部の半径方向内端は前記環状溝の底面に開口させたことを特徴とする回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置。
2. 請求項１に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、前記潤滑油送入部材の導入部の先端は前記複数の分配孔のうち回転軸の一端面に最も近い分配孔を越えた位置まで達するようにしたことを特徴とする回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、前記潤滑油送入部材は、前記回転軸の前記一端面と対向する前記ハウジングの内面に取り付けられてこの内面との間に空間を形成するフランジ部と、一端が前記フランジ部に連結されて前記空間に連通され前記フランジ部から略直角に延びて前記中心孔内に挿入される筒状の前記導入部からなり、前記ハウジング内で撹拌される潤滑油は前記ハウジングとフランジの間の前記空間内に導入されて前記導入部から前記中心孔内に送り込まれるようにしたことを特徴とする回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置において、前記回転軸の外周面には変速歯車を回転自在に支持するとともに前記変速歯車を前記回転軸に離脱可能に連結する変速クラッチを設け、前記分配孔は前記変速歯車および変速クラッチに潤滑油を供給することを特徴とする回転軸に設けた部材への潤滑油供給装置。

Images