JP2011179645A - 変速機の潤滑機構 - Google Patents

Abstract

【課題】部品数が低減され変速機をコンパクトに構成することができると共に、シフト状態に応じた潤滑を可能にする、変速機の潤滑機構を提供すること。
【解決手段】シフトフォークシャフト７は、変速ギヤ４の回転によって飛散された潤滑油を受け止めて貯留するよう外部に向って開口し、さらに、受け止めた潤滑油を潤滑必要部位へ導入自在となるよう、シフト方向に延在して形成された溝７ａを備えている。さらに、シフトフォークシャフト７は、溝７ａに連通し、溝が受け止めた潤滑油を滴下する孔７ｂ，７ｂを備えている。孔７ｂ，７ｂは、同期機構５ないしシフトフォークシャフト７のニュートラル位置においては、同ニュートラル位置における潤滑必要部位の上方に位置し、同期機構５ないしシフトフォークシャフト７のシフト位置においては、同シフト位置における潤滑必要部位の上方に位置するよう、シフトフォークシャフト７に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の潤滑機構に関し、特に、同期機構及び変速ギヤの潤滑機構に関する。

図５（Ａ）は、従来例に係る変速機の潤滑機構を示す断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ矢視部分拡大図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照すると、手動変速機においては、焼付き等を防止するため、潤滑が必要である。そのため、一般的に、従来の手動変速機においては、変速ギヤ５４の回転によって飛散した潤滑油を受け止めて、同期機構（シンクロ部）５５や変速シャフト５２の端面のような潤滑必要部位まで導く、オイルレシーバ６０が設けられている。オイルレシーバ６０は、変速機のハウジング５１に固定されている。さらに、この手動変速機においては、同期機構５５のスリーブ５５ａに係合しているシフトフォーク５６をシフトストロークさせるため、シフトフォーク５６を支持すると共にシフトフォーク５６にシフト操作力を伝達するシフトフォークシャフト５７が、設けられている。

また、特許文献１には、オイルポンプに直結された給油管を延在させ、給油管に開けられた孔から、同期機構のスリーブとシフトフォークの係合面に潤滑油が滴下される、変速機の潤滑機構が提案されている。なお、給油管は、オイルレシーバ機能を有しておらず、シフトフォークシャフトとも別の部品である。

特許文献２には、シフトフォークに取り付けられてシフトフォークシャフトと平行に延在し、変速ギヤによって跳ね上げられた潤滑油を捕集して潤滑必要部位まで導くオイルガータを有する、変速機の潤滑機構が提案されている。オイルガータは、シフトフォークシャフトと別の部品である。

特許文献３には、シフトフォークシャフト内に、軸方向に延在する中空油路を形成し、この中空油路を通じて、変速室又はクラッチ室内の潤滑油をサイドカバー室内に供給する、変速機の潤滑機構が提案されている。

特開２００７−１３９０６９号公報 特開平１０−２９９８７６号公報 特開２００４−３２４７２５号公報

一般的な従来の手動変速機によれば、オイルレシーバとシフトフォークシャフトの両方を有するため、部品点数が増加すると共に、大きな取り付け空間が必要となり、結果として、変速機全体が大型化するという問題がある。また、不動なオイルレシーバから、同期機構に潤滑油を供給する場合、荷重伝達時（シフト時）に、同期機構の潤滑を必要としない箇所に、潤滑油が供給されるという問題が生じる（後述する図３（Ｂ）参照）。

また、特許文献１〜３の変速機においては、シフトフォークシャフトが潤滑油を受け止める機能を有していないから、シフトフォークシャフトとは別に、潤滑油を受け止める機能を有する部品が必要である。このため、これらの変速機においては、部品点数が増加するという問題がある。

特に、特許文献１の給油管や特許文献２のオイルガータを採用すると、変速機全体の大型化を招来する。

また、特許文献３のように、シフトフォーク内に形成された中空油路は、油路断面径を小さく形成せざるを得ないため、潤滑油を貯留する能力が低く、別途、オイル溜まりを設ける必要があり、オイル溜まりを設ける分、変速機が大型化する。

本発明の目的は、部品点数が低減され変速機をコンパクトに構成することができると共に、シフト状態に応じた潤滑を可能にする、変速機の潤滑機構を提供することである。

本発明は、第１の視点において、変速機の同期機構を操作するためのシフトフォークシャフトが、潤滑油を受け止めて貯留するよう外部に向って開口し、さらに、受け止めた潤滑油を潤滑必要部位へ導入自在となるよう、シフト方向に延在して形成された溝を備える、変速機の潤滑機構を提供する。

本発明によれば、変速機において、変速を行うための同期機構に係合されたシフトフォークを支持しているシフトフォークシャフトに、変速ギヤなどの回転によって飛散された潤滑油を捕集する機能と、変速機の潤滑必要箇所に向って潤滑油を流通させる機能を付加することにより、従来のオイルレシーバを廃止し、変速機を構成する部品の点数を削減することができる。これによって、変速機の小型化や軽量化、すなわち、コンパクト化が達成される。

また、シフトフォークシャフトは、シフト操作に伴ってストロークする。したがって、ニュートラル位置とシフト位置では潤滑必要箇所が変位する変速機において、本発明によれば、オイルレシーバ機能が付加されたオイルシフトフォークシャフトに孔を形成することにより、該孔から、ニュートラル位置ではニュートラル状態における潤滑必要箇所に、又、シフト位置ではシフト位置における潤滑必要箇所に、それぞれ選択的に潤滑油を供給することができる。これによって、少ない油量で効率的な潤滑が達成できる。

また、本発明によれば、オイルレシーバ機能が付加されたオイルシフトフォークシャフトの端面から潤滑油を滴下することにより、変速シャフトの内部油路に、潤滑油を供給することができる。これによって、さらに、変速機の潤滑性能が向上される。

（Ａ）は、本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機構を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視部分拡大図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機構の動作図であって、（Ａ）は、ニュートラル位置、（Ｂ）は、シフト位置の潤滑機構をそれぞれ示す動作図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、比較例に係る変速機の潤滑機構の動作図であって、（Ａ）は、ニュートラル位置、（Ｂ）は、シフト位置の潤滑機構をそれぞれ示す動作図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、図１に示したシフトフォークの形状例をそれぞれ示す横断面図である。 （Ａ）は、従来例に係る変速機の潤滑機構を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視部分拡大図である。

本発明の好ましい実施の形態において、本発明は、変速シャフトと該変速シャフトに遊嵌された変速ギヤ、或いは、前記変速シャフト同士を、シフト自在なスリーブを介して結合する同期機構と、前記スリーブにシフト方向に関して係合されたシフトフォークと、前記シフトフォークを支持すると共にシフト方向に延在し、シフト操作に伴ってニュートラル位置とシフト位置の間でストロークして、前記スリーブをシフトさせるシフトフォークシャフトと、を有する変速機に適用される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記シフトフォークシャフトは、前記溝に連通し、該溝が受け止めた潤滑油を滴下する孔を備え、前記孔は、前記ニュートラル位置においては、同ニュートラル位置における潤滑必要部位の上方に位置し、前記シフト位置においては、同シフト位置における潤滑必要部位の上方に位置するよう、前記シフトフォークシャフトに形成される。この形態によれば、少ない油量で、シフト状態に応じた、効率的な潤滑が達成できる。

本発明の好ましい実施の形態において、前記シフトフォークシャフトに形成された前記溝の横断面は、Ｖ字状、Ｕ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、凹状、及び、コの字状のいずれか一である。この形態によれば、飛散した潤滑油を受け止めて捕集する能力が向上される。また、このような断面形状を有するシフトフォークシャフトは、曲げ強度が高いため、駄肉を除去して軽量化することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、前記シフトフォークシャフトに形成された前記溝の横断面は、潤滑油を受け止めて貯留可能なように平板が組み合わされた形状である。この形態の横断面は、例えば、Ｖ字状に形成される。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフトフォークシャフトは、前記シフトフォークシャフトの端面に形成され、該端面と該シフトフォークシャフトをシフト自在に支持するハウジングとの間の空間に潤滑油を滴下する穴を備える。この形態によれば、前記空間を通じて、変速シャフトの内部油路に、潤滑油を供給することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、同期機構は、変速ギヤとそれが遊嵌された変速シャフトを同期させる、或いは、ギヤピース又はスリーブがスプライン嵌合するハブスリーブが形成された変速シャフト同士を同期させる。

本発明の好ましい実施の形態において、本発明の潤滑機構は、シフトフォークシャフトが手動操作される変速機、或いは、操作意思ないし操作判断に応じて、シフトフォークシャフトが自動操作される変速機に適用される。

以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１（Ａ）は、本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機構を示す断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ矢視部分拡大図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照すると、本発明の一実施例に係る潤滑機構が適用される変速機は、変速シャフト２と変速シャフト２に遊嵌された変速ギヤ４を、シフト自在なスリーブ５ａを介して結合する同期機構５と、スリーブ５ａにシフト方向に関して係合されたシフトフォーク６と、シフトフォーク６を支持すると共にシフト方向に延在し、シフト操作に伴ってニュートラル位置とシフト位置の間でストロークして、スリーブ５ａをシフトさせるシフトフォークシャフト７と、を有している。

変速シャフト２は、ベアリング３を介して、変速機のハウジング１に対して回転自在に支持されている。シフトフォークシャフト７の端部は、ベアリング８を介して、ハウジング１に対してシフト自在に支持されている。同期機構５は、スリーブ５ａ、変速シャフト２上に固定されると共にスリーブ５ａとスプライン嵌合するハブ５ｂ、スリーブ５ａと変速ギヤ４上に形成されたギヤピース４ａとの間に配置され、スリーブ５ａから付勢されてギヤピース４ａと摺動自在なシンクロナイザリング５ｃと、を有している。スリーブ５ａを中心として、同期機構５はシフト方向に対称的に構成され、又、左右の変速ギヤ４，４が、シフト方向に対称的に配置されている。

シフトフォークシャフト７は、変速ギヤ４の回転によって飛散された潤滑油を受け止めて貯留するよう外部に向って開口し、さらに、受け止めた潤滑油を潤滑必要部位へ導入自在となるよう、シフト方向に延在して形成された溝７ａを備えている。

特に、図１（Ｂ）を参照すると、溝７ａの横断面は、Ｖ字状に形成されている。換言すると、溝７ａの横断面は、潤滑油を受け止めて貯留可能なように平板が組み合わされた形状をしている。

さらに、シフトフォークシャフト７は、溝７ａに連通し、溝が受け止めた潤滑油を滴下する孔７ｂ，７ｂを備えている。孔７ｂ，７ｂは、同期機構５ないしシフトフォークシャフト７のニュートラル位置においては、同ニュートラル位置における潤滑必要部位の上方に位置し、同期機構５ないしシフトフォークシャフト７のシフト位置においては、同シフト位置における潤滑必要部位の上方に位置するよう、シフトフォークシャフト７に形成されている。

さらに、シフトフォークシャフト７は、図１（Ａ）中左方の端面には、この端面とハウジング１との間の空間９に潤滑油を滴下する穴７ｃを備えている。穴７ｃから滴下された潤滑油は、空間９を通じて、変速シャフト２の内部油路２ａに導入される。

以上説明した本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機構の機能を、比較例に係る潤滑機構と対比しながら説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機構の動作図であって、図２（Ａ）は、ニュートラル位置、図２（Ｂ）は、シフト位置の潤滑機構をそれぞれ示す動作図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、比較例に係る変速機の潤滑機構の動作図であって、図３（Ａ）は、ニュートラル位置、図３（Ｂ）は、シフト位置の潤滑機構をそれぞれ示す動作図である。

実施例に係る潤滑機構においては、図２（Ａ）を参照して、シフト方向にストローク自在なシフトフォークシャフト７に孔７ｂ，７ｂが形成されているが、比較例に係る潤滑機構においては、図３（Ａ）を参照して、ハウジング５０に固定されて不動なオイルレシーバ６０に孔６０ｂ，６０ｂが形成されている。

［ニュートラル位置］
図２（Ａ）を参照すると、実施例に係る潤滑機構において、シフトフォークシャフト７に形成された孔７ｂ，７ｂは、ニュートラル位置における潤滑必要箇所、すなわち、互いに相対回転するギヤピース４ａ（変速ギヤ４）とシンクロナイザリング５ｃの摺動面上方にそれぞれ位置している。

図３（Ａ）を参照すると、比較例に係る潤滑機構において、オイルレシーバ６０に形成された孔６０ｂ，６０ｂは、実施例と同様に、ニュートラル位置における潤滑必要箇所、すなわち、互いに相対回転するギヤピース５４ａ（変速ギヤ５４）とシンクロナイザリング５５ｃの摺動面上方にそれぞれ位置している。

［シフト位置］
次に、図２（Ｂ）を参照すると、実施例に係る変速機において、同図中左方へのシフト操作が実行されると、シフトフォークシャフト７は、同方向へシフトストロークし、スリーブ５ａも、シンクロナイザリング５ｃとギヤピース４ａを摩擦係合させ、変速ギヤ４と変速シャフト２の回転を同期させながら、同方向へシフトストロークして、ギヤピース４ａとスプライン係合するシフト位置に到達する。このシフト位置において、シフトフォークシャフト７に形成された孔７ｂ，７ｂは、今度は、シフト位置における潤滑必要箇所、すなわち、他の不図示の変速ギヤと噛合して動力を伝達する変速ギヤ４ａの歯面上方と、
スリーブ５ａとハブのスプライン嵌合面上方とに、それぞれ位置している。

これに対して、図３（Ｂ）を参照すると、比較例に係る潤滑機構において、オイルレシーバ６０は不動であるから、オイルレシーバ６０に形成された孔６０ｂ，６０ｂの位置も不動である。よって、特に、図３（Ｂ）中左側の孔６０ｂは、シフト位置において潤滑が不要とされる箇所、すなわち、回転しているスリーブ６５ａの上方に位置している。これによって、孔６０ｂから滴下された潤滑油は、回転するスリーブ６５ａによって飛散されてしまう。

以上説明したように、実施例に係る潤滑機構によれば、シフト操作に応じてシフト方向にストローク自在なシフトフォークシャフト７から、潤滑油を滴下することにより、シフト方向に沿って、ニュートラル位置とシフト位置では相違する潤滑必要箇所に、選択的に潤滑油を供給することができる。

次に、本発明の一実施例に係るシフトフォークの形状例を説明する。図４（Ａ）〜（Ｆ）は、図１に示したシフトフォークの形状例をそれぞれ示す横断面図である。図４（Ａ）〜（Ｆ）を参照すると、シフトフォーク７の溝７ａの横断面は、Ｕ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、凹状、及び、コの字状にそれぞれ形成されている。このような断面形状を有するシフトフォークシャフト７は、曲げ強度が高い。

本発明は、手動操作される同期機構を備えた手動変速機に利用され、さらに、このような手動変速機をベースとする変速機にも利用される。

１ ハウジング
２ 変速シャフト
２ａ 内部油路
３ 変速シャフトを支持するベアリング
４ 変速ギヤ
４ａ ギヤピース
５ 同期機構
５ａ スリーブ
５ｂ ハブ
５ｃ シンクロナイザリング
６ シフトフォーク
７ シフトフォークシャフト
７ａ 溝
７ｂ 孔
７ｃ 穴
８ シフトフォークシャフトを支持するベアリング
９ シフトフォークシャフトとハウジング間の空間

Claims (5)

1. 変速シャフトと該変速シャフトに遊嵌された変速ギヤ、或いは、前記変速シャフト同士を、シフト自在なスリーブを介して結合する同期機構と、前記スリーブにシフト方向に関して係合されたシフトフォークと、前記シフトフォークを支持すると共にシフト方向に延在し、シフト操作に伴ってニュートラル位置とシフト位置の間でストロークして、前記スリーブをシフトさせるシフトフォークシャフトと、を有する変速機において、
   前記シフトフォークシャフトは、潤滑油を受け止めて貯留するよう外部に向って開口し、さらに、受け止めた潤滑油を潤滑必要部位へ導入自在となるよう、シフト方向に延在して形成された溝を備える、ことを特徴とする変速機の潤滑機構。
2. 前記シフトフォークシャフトは、前記溝に連通し、該溝が受け止めた潤滑油を滴下する孔を備え、
   前記孔は、前記ニュートラル位置においては、同ニュートラル位置における潤滑必要部位の上方に位置し、前記シフト位置においては、同シフト位置における潤滑必要部位の上方に位置するよう、前記シフトフォークシャフトに形成される、ことを特徴とする請求項１記載の変速機の潤滑機構。
3. 前記溝の横断面は、Ｖ字状、Ｕ字状、Ｌ字状、Ｈ字状、及び、コの字状のいずれか一である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の変速機の潤滑機構。
4. 前記溝の横断面は、潤滑油を受け止めて貯留可能なように平板が組み合わされた形状である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の変速機の潤滑機構。
5. 前記シフトフォークシャフトの端面に形成され、該端面と該シフトフォークシャフトをシフト自在に支持するハウジングとの間の空間に潤滑油を滴下する穴を備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の変速機の潤滑機構。

Images