JP2010101399A - 変速機の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプの容量を大きくせずに、潤滑油の流量が少なくても潤滑油を複数方向へ安定して供給できる変速機の潤滑構造を提供すること。
【解決手段】変速機１００に潤滑油を供給するオイルポンプと、内部を軸方向に貫通する潤滑油流路２１が形成され、オイルポンプから供給される潤滑油を通過させ、軸を中心に回転するメインシャフト２０と、潤滑油流路２１の貫通端が位置するメインシャフト２０の先端部２０ａに形成され、メインシャフト２０の潤滑油流路２１を流れてくる潤滑油を、メインシャフト２０の周方向に飛散させるオイルガイドとしての突起部３０と、突起部３０の外周に対峙して設けられ、飛散した潤滑油を溜めるためのオイル溜１２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機を潤滑するための潤滑構造に関するものである。

従来より、変速機のシャフトの内部を軸方向に貫通する穴を利用して潤滑油を供給する構造が知られている。

特許文献１には、シャフトの内部を軸方向に貫通する油穴を設けた自動変速機の潤滑構造が開示されている。
特開２０００−８１１１５号公報

しかしながら、この構造では潤滑油の流量が少ないと、シャフト端部から出た潤滑油が、その表面張力によってシャフトの外周に付着したまま飛散せず、シャフトの外周と対峙する部位に潤滑油を供給できない場合があった。そのため、潤滑油を充分に供給するためには、オイルポンプの容量を大きくする必要があった。

そこで、本発明ではオイルポンプの容量を大きくせずに、潤滑油の流量が少なくても潤滑油を安定して供給できる変速機の潤滑構造を提供することを目的とする。

本発明は、変速機に潤滑油を供給するオイルポンプと、内部を軸方向に貫通する潤滑油流路が形成され、前記オイルポンプから供給される潤滑油を通過させ、軸中心に回転するシャフトと、前記潤滑油流路の貫通端が位置する前記シャフトの先端部外周に形成され、前記シャフトの潤滑油流路を流れてくる潤滑油を、前記シャフトの周方向に飛散させるオイルガイドと、前記オイルガイドの外周に対峙して設けられ、前記飛散した潤滑油を一時的に溜めるためのオイル溜と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、オイルガイドによって潤滑油を確実にオイル溜へと飛散させることができ、潤滑油の流量が少なくても、潤滑油がシャフトの外周を伝って流れることを防止できる。よって、オイルポンプの容量を大きくせずに、オイル溜から潤滑部へと潤滑油を安定して供給することができる。

（第１実施形態）
以下、図１を参照して本発明の第１の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機１００について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機１００の側面の断面図である。図中の矢印は、潤滑油の流れを示している。

変速機１００は、エンジン（図示省略）からの出力を変速機１００に伝達する入力軸としてのインプットシャフト１０と、変速用のシンクロ機構５０と、変速機１００からの出力を駆動輪（図示省略）に伝達する出力軸としてのメインシャフト２０とを備える。このメインシャフト２０がシャフトに該当する。

変速機１００は、インプットシャフト１０を通じて入力されたエンジンからの回転出力を、ギア１５，ギア２５，シンクロ機構５０などを介してメインシャフト２０へ伝達し、駆動輪に伝達するものである。変速機１００は、入力の回転に対する出力の回転を、例えば前進５段，後進１段の異なる変速比に変速できる手動変速機である。

インプットシャフト１０は、エンジンからの出力を受けて回転する入力軸である。インプットシャフト１０は、変速機の外殻を形成するケース１に対して、ベアリング４１によって回転可能に支持される。ベアリング４１は、メインシャフト２０の先端部２０ａから更に先へと進む方向に設けられる。このベアリング４１が、第２のベアリングに該当する。

インプットシャフト１０の端部には、メインシャフト２０を受け入れる環状空間である凹部１１が同軸的に形成される。インプットシャフト１０の外周には、動力伝達用のギア１５が形成される。ギア１５は、インプットシャフト１０と並列に設けられるカウンターシャフト（図示省略）のカウンターギア（図示省略）と噛み合って動力を伝達する。ギア１５は、カウンターギアと常時噛み合っている。

インプットシャフト１０の外周には、シンクロ機構５０の構成部品であるコーン１６とクラッチギア１７とが、ギア１５と並べて更に設けられる。コーン１６とクラッチギア１７とは、インプットシャフト１０と一体として設けられ、インプットシャフト１０の回転と共に回転する。

凹部１１は、インプットシャフト１０の端部に形成される第２凹部１１ｂと、第２凹部１１ｂの奥側に第２凹部１１ｂよりも小径に形成される第１凹部１１ａとを有する。凹部１１には、メインシャフト２０の先端部２０ａが入り込む。第１凹部１１ａの内周面には、一定量の潤滑油を溜めておくオイル溜１２が形成される。第２凹部１１ｂの内周面には、メインシャフト２０を支持するためのベアリング４２が設けられる。ベアリング４２は、メインシャフト２０の下方へと戻る方向に設けられる。第２凹部１１ｂには、ベアリング４２によってメインシャフト２０が回転可能に支持される。このベアリング４２が、第１のベアリングに該当する。ベアリング４２は、オイル溜１２を挟んでベアリング４１と反対方向に位置する。

オイル溜１２は、インプットシャフト１０の第１凹部１１ａの内周の全周に渡って形成される潤滑油を溜めるための凹みである。オイル溜１２は、第１凹部１１ａの端部に環状に形成される突起１２ａによって一定の高さに形成される。オイル溜１２には、潤滑油をインプットシャフト１０の外周側へと流出させ、ベアリング４１へと供給するためのオイル穴１３が設けられる。

オイル穴１３は、潤滑油をインプットシャフト１０の第１凹部１１ａから外周側へ誘導する穴である。オイル穴１３は、インプットシャフト１０の回転と共にその位置を変化させる。このとき、オイル溜め１２の潤滑油は、インプットシャフト１０の回転と潤滑油の粘性とによって、第１凹部１１ａの内周全体に付着して環状に広がる。ここで、オイル穴１３はインプットシャフト１０の外周側へ向けて斜めに形成されるため、インプットシャフト１０の回転時には遠心力によって潤滑油をインプットシャフト１０の外周側へ誘導する。そのため、インプットシャフト１０は、オイル穴１３から潤滑油を噴出しながら回転する。オイル穴１３は、本実施形態では一つだけ設けられるが、インプットシャフト１０が一回転する間に複数回潤滑油を流出させるために複数設けてもよい。

一方、オイル溜１２に溜まった潤滑油の油位が突起１２ａの高さを越えると、潤滑油は突起１２ａを乗り越えて溢れる。溢れた潤滑油は、メインシャフト２０の下方へ戻る方向へと流下し、ベアリング４２へと供給される。つまり、オイル溜１２は、オイル穴１３から流出してベアリング４１へと供給される方向と、突起１２ａを越えて流出してベアリング４２へと供給する方向との複数の方向へ潤滑油を供給する。

メインシャフト２０は、インプットシャフト１０から入力された回転を駆動輪に伝達するための、インプットシャフト１０と同軸的に配置された軸である。メインシャフト２０には、軸方向に先端部２０ａまで内部を貫通する潤滑油流路２１が形成され、オイルポンプ（図示省略）から供給される潤滑油が流れる。メインシャフト２０の中間部には、先端部２０ａ以外の他の場所へ潤滑油を供給するための複数の流路２２が分岐して形成される。

オイルポンプから供給される潤滑油は、潤滑油流路２１を先端部２０ａに向かって流れ、流路２２からメインシャフト２０の外周側へ一部が流出した後、残留した分が先端部２０ａから流出する。よって、オイルポンプの容量が充分に大きな場合には各部位に充分な量の潤滑油が供給されるが、オイルポンプの容量が小さな場合には、先端部２０ａから排出される潤滑油の量は少なくなる。

メインシャフト２０の外周には、ギア２５など複数の動力伝達用ギアが設けられる。ギア２５は、インプットシャフト１０のギア１５と噛み合うカウンターギアを有するカウンターシャフトからの動力を伝達される。ギア２５は、カウンターギアと常時噛み合っている。ギア２５は、メインシャフト２０とは一体ではなく、シンクロ機構５０によって連結された場合にのみ、メインシャフト２０と一体となって回転する。

メインシャフト２０の外周には、シンクロ機構５０の構成部品であるクラッチハブ２６とクラッチギア２７とが、ギア２５と並べて更に設けられる。クラッチハブ２６は、メインシャフト２０と一体として設けられ、メインシャフト２０の回転と共に回転する。クラッチギア２７は、ギア２５と一体として設けられ、ギア２５と共に回転する。

メインシャフト２０の先端部２０ａの外周側には、潤滑油をオイル溜１２へ向けてメインシャフト２０の周方向へ飛散させるためのオイルガイドとしての鍔状部３０が形成される。

鍔状部３０は、メインシャフト２０の先端部２０ａの外周に環状に形成される鍔状の突起である。鍔状部３０は、先端部２０ａに流出した潤滑油が、その表面張力によってメインシャフト２０の外周部２３へと流れることを防止する。鍔状部３０は、本実施形態では先端部２０ａに形成されるが、オイル溜１２に潤滑油を流下させるための上下の関係を保てばよいため、この位置に限られるものではない。

シンクロ機構５０は、インプットシャフト１０から伝達され、カウンターギアを介してギア２５などに伝達される動力をメインシャフト２０に伝達するための機構である。シンクロ機構５０は、メインシャフト２０と一体に設けられ共に回転するクラッチハブ２６と、運転者のシフト操作によって図１で見ると左右に移動し、クラッチハブ２６と共に回転するスリーブ５１とを備える。シンクロ機構５０は、スリーブ５１内側に設けられるギアが、インプットシャフト１０の外周に固定されるクラッチギア１７又はメインシャフト２０の外周に設けられるクラッチギア２７と噛み合うことによって、メインシャフト２０へと動力を伝達する。

スリーブ５１の内側には、回転の同期をとるためのキー５２が、バネ５２ａによって支持されて設けられる。キー５２によって、スリーブ５１は回転の同期が完了しないとクラッチギア１７，２７の位置まで移動することはできない。

以下では、変速機１００における潤滑構造の作用について説明する。

インプットシャフト１０がエンジンの回転によって回転させられると、その回転はギア１５からカウンターシャフトのカウンターギアに伝達される。図１に示すように、シンクロ機構５０のスリーブ５１が中間位置にあるときには、シンクロ機構５０は、ギア２５などの変速用ギアとメインシャフト２０とを連結していない。この状態が、インプットシャフト１０とカウンターシャフトとが回転しているのみで、メインシャフト２０は回転しない、いわゆるニュートラルの状態である。

シンクロ機構５０のスリーブ５１が、運転者の操作によって図１で見て左側に移動させられ、クラッチギア１７と噛み合うと、インプットシャフト１０とメインシャフト２０とは、前進５段ならば４速のいわゆる直結の状態となり、メインシャフト２０はインプットシャフト１０によって、１：１の比で回転する。

スリーブ５１が図１で見て右側に移動させられ、クラッチギア２７と噛み合うと、スリーブ５１とクラッチハブ２６とは、ギア２５からの動力によって回転する。つまり、インプットシャフト１０のギア１５からカウンターシャフトへと伝達された動力が、ギア２５へと伝達され、それによってメインシャフト２０は回転させられる。このとき、左上が１速の前進５段Ｈ型シフトパターンでは、３速にシフトされている状態である。

メインシャフト２０の潤滑油流路２１には、オイルポンプから圧送される潤滑油が供給される。潤滑油流路２１を流れる一部の潤滑油は、流路２２などの途中に設けられる分岐から流出し、潤滑油流路２１内に留まった一部の潤滑油は先端部２０ａから流出する。

先端部２０ａから流出した潤滑油は、メインシャフト２０の回転による遠心力によって、先端部２０ａを伝って外周へと流れる。ここで、メインシャフト２０の回転が充分に速い場合には、潤滑油はそのまま放射線状に飛散する。しかし、メインシャフト２０の回転が遅い場合や停止している場合には、潤滑油の粘性による表面張力が遠心力よりも大きくなる。よって、潤滑油はメインシャフト２０の外周面へと伝って流れる。

ここで、メインシャフト２０に鍔状部３０が形成されていない場合には、潤滑油はメインシャフト２０の外周部２３へと流れ、その全量がベアリング４２へと流れる。よって、潤滑油はオイル溜１２へと流下せず、ベアリング４１に充分な量の潤滑油を供給することができない。

しかしながら、メインシャフト２０の先端部２０ａには鍔状部３０が形成されているため、潤滑油はそのまま外周部２３まで流れることはなく、鍔状部３０の外周に留まる。鍔状部３０の外周にある程度の潤滑油が溜まると、遠心力や重力によってオイル溜１２へと流下する。

オイル溜１２へ流下した潤滑油は、回転するインプットシャフト１０の内周を移動しながら最下部に溜まる。溜まった潤滑油の一部は、インプットシャフト１０が一回転する毎に最下部にくるインプットシャフト１０のオイル穴１３から、インプットシャフト１０の外周側へと流出し、ベアリング４１へと供給される。オイル溜１２に溜まった残りの潤滑油は、その油面が突起１２ａよりも高くなるとベアリング４２へ向けて流出する。つまり、オイル穴１３の径や個数及び突起１２ａの高さを調整することによって、ベアリング４１とベアリング４２とにそれぞれ供給する潤滑油の量を任意に設定することが可能である。

以上の実施の形態によれば、次のような効果を奏する。

メインシャフト２０の回転が遅く、先端部２０ａから流出した潤滑油に大きな遠心力が作用しない場合でも、鍔状部３０が潤滑油をオイル溜１２へと流下させ、そこからベアリング４１とベアリング４２とへ流れる潤滑油を振り分けることができる。つまり、メインシャフト２０内の潤滑油流路２１を流れて先端部２０ａから流出した潤滑油を、ベアリング４１とベアリング４２との双方に供給することができる。また、オイル穴１３の径や個数及び突起１２ａの高さを調整することによって、ベアリング４１とベアリング４２とのそれぞれに供給する潤滑油の量を任意の量に設定することが可能である。

よって、オイルポンプの容量を大きくせずに、潤滑油の流量が少なくても、潤滑油を潤滑部へと安定して供給できる変速機の潤滑構造を得ることができる。

（第２実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機２００について説明する。図２は本発明の第２の実施形態に係る潤滑構造を有する変速機２００の側面の断面図である。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

この第２実施形態では、メインシャフト２２０に鍔状部３０と並べてネジ部２２４が形成される点で、第１実施形態と相違する。この鍔状部３０とネジ部２２４とが、オイルガイドに該当する。

ネジ部２２４は、メインシャフト２２０の外周の軸方向に、鍔状部３０と並べて形成される。ネジ部２２４は、メインシャフト２２０の外周に付着した潤滑油を、回転によって先端部２０ａへと誘導する螺旋状の溝である。即ち、メインシャフト２２０が、前進時に図２の右側から見て時計回りに回転する場合には、ネジ部２２４は左ネジである。

メインシャフト２２０が回転すると、メインシャフト２２０の外周に付着した潤滑油はネジ部２２４の山を伝って鍔状部３０へと送られる。これによって、先端部２０ａへと流出した潤滑油が鍔状部３０を越えてメインシャフト２２０の軸方向へと流れても、それを再び鍔状部３０側へ移動させることができる。

以上の構成によれば、メインシャフト２２０の外周を伝った潤滑油が鍔状部３０を越えて流れても、ネジ部２２４が先端部２０ａ方向へと移動させるため、再び鍔状部３０へと導くことができる。よって、先端部２０ａから流出した潤滑油を確実にオイル溜１２へと流下させることが可能である。

本実施形態では、鍔状部３０と並べてネジ部２２４を形成したが、鍔状部３０を形成せずにネジ部２２４を単独で形成することも可能である。その場合、ネジ部２２４の山の部分が鍔状部３０の役割を果たす。つまり、ネジ部２２４がオイルガイドに該当する。

（第３実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機３００について説明する。図３は本発明の第３の実施形態に係る潤滑構造を有する変速機３００の側面の断面図である。

この第３実施形態では、メインシャフト３２０の先端部３２０ａにプレートとして環状のガイドプレート３２８を設ける点で、これまでの実施形態とは相違する。このガイドプレート３２８が、オイルガイドに該当する。

ガイドプレート３２８は、メインシャフト３２０の先端部３２０ａの外周に、全周に渡って固定される。ガイドプレート３２８は、先端部３２０ａからオイル溜１２へと潤滑油を誘導するように、メインシャフト３２０から離間する方向へテーパ状に広がる環状プレートである。

メインシャフト３２０内の潤滑油流路２１を流れて先端部３２１へと到達した潤滑油は、メインシャフト３２０の回転による遠心力で外径方向へと流れる。メインシャフト３２０の外周にはガイドプレート３２８が設けられるため、潤滑油はガイドプレート３２８を伝って流れ、その先端からオイル溜１２へと流下する。

以上の構成によれば、メインシャフト３２０の先端部３２０ａを外周方向へと流れた潤滑油を、ガイドプレート３２８を伝ってオイル溜１２へと誘導できる。よって、先端部３２０ａから流出した潤滑油を確実にオイル溜１２へと流下させることが可能である。

（第４実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機４００について説明する。図４は本発明の第４の実施形態に係る潤滑構造を有する変速機４００の側面の断面図である。

この第４実施形態では、オイル溜４１２のメインシャフト３２０側の端部にリング型のオイルキャッチャ４１４を圧入する点で、これまでの実施形態とは相違する。

例えば図３を参照して、オイル溜１２の環状の突起１２ａを形成するには、インプットシャフト１０の凹部１１へ切削工具のバイトを入れて機械加工によってオイル溜１２を形成する方法がとられる。しかしながら、突起１２ａはある程度より高い高さには形成することができず、そのためオイル溜１２の深さは制限される。

本実施形態では図４に示すように、オイル溜４１２のメインシャフト３２０側の端部を形成するリングとしてのオイルキャッチャ４１４を設ける。この場合、図４の右側から垂直に切削して凹部４１１を形成し、そこにオイルキャッチャ４１４を圧入することによって、オイルキャッチャ４１４の内側にオイル溜４１２を設けることができる。よって、切削加工では得ることのできない深さをもったオイル溜４１２を得ることができる。このため、潤滑油をベアリング４１とベアリング４２とにそれぞれ供給するために、潤滑油をオイル溜４１２に多く溜めておきたいような場合には、このオイルキャッチャ４１４を設ける構成が好ましい。オイルキャッチャ４１４の高さを調整することによってオイル溜め４１２の深さを任意に決定できる点でも有効である。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、本実施形態のような手動変速機ではなく、自動変速機や半自動変速機に用いることも可能である。

本発明に係る潤滑構造を有する変速機は、車両の自動変速機や手動変速機などに利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機の側面の断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機の側面の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機の側面の断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る潤滑構造を有する変速機の側面の断面図である。

符号の説明

１００ 変速機
１０ インプットシャフト
１１ 凹部
１２ オイル溜
１２ａ 突起
１３ オイル穴
２０ メインシャフト
２０ａ 先端部
２１ 潤滑油流路
２２ 流路
２３ 外周部
３０ 鍔状部
４１ ベアリング
４２ ベアリング
２２４ ネジ部
３２８ ガイドプレート
４１１ 凹部
４１４ オイルキャッチャ

Claims (7)

1. 変速機に潤滑油を供給するオイルポンプと、
   前記オイルポンプから供給される潤滑油が通過する潤滑油流路が、軸方向に貫通して形成され、軸中心に回転するシャフトと、
   前記潤滑油流路の貫通端が位置する前記シャフトの先端部外周に形成され、前記シャフトの潤滑油流路を流れてくる潤滑油を、前記シャフトの周方向に飛散させるオイルガイドと、
   前記オイルガイドの外周に対峙して設けられ、前記飛散した潤滑油を一時的に溜めるためのオイル溜と、
   を備えることを特徴とする変速機の潤滑構造。
2. 前記オイルガイドは、前記シャフトの外周に環状に形成される鍔状部であることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
3. 前記オイルガイドは、該シャフトに付着した潤滑油を、回転によって該シャフトの先端部へと誘導する螺旋状の溝であることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
4. 前記オイルガイドは、
   前記シャフトの外周に環状に形成される鍔状部と、
   該シャフトに付着した潤滑油を、回転によって該シャフトの先端部へと誘導する螺旋状の溝と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
5. 前記オイルガイドは、前記シャフトの先端部の外周に取り付けられ、該シャフトから離間する方向に広がるテーパ状の環状プレートであることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
6. 変速機からの出力を駆動輪に伝達する前記シャフトとしてのメインシャフトと、
   変速機の外殻を形成するケースと、
   エンジンからの出力を変速機に伝達し、端部の内側に同軸の凹部が形成され、該凹部の内周に沿って前記オイル溜が形成されるインプットシャフトと、
   前記メインシャフトと同軸上に配置された前記インプットシャフトの凹部内周に対して前記メインシャフトの先端部を回転自在に支持する第１のベアリングと、
   前記オイル溜を挟んで前記第１のベアリングと反対方向に位置し、前記インプットシャフトを前記ケースに回転自在に支持する第２のベアリングと、
   を更に備え、
   前記オイル溜に溜まった潤滑油を、前記第１，第２のベアリングへと導くようにしたことを特徴とする請求項１から５のうち一つに記載の変速機の潤滑構造。
7. 前記オイル溜は、インプットシャフトの前記凹部の端部に装着した環状のリングの内側に形成されることを特徴とする請求項６に記載の変速機の潤滑構造。

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