JP2015004367A - 自動車用変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】掻き上げられたオイルをカウンタシャフトの後端部の中心穴に有効に導いて潤滑に供する。
【解決手段】自動車用変速機は、前後に延びるカウンタシャフト１６の後部がギヤケース１１の支持壁２１に支持され、支持壁２１より後方に突出するカウンタシャフト１６の後端縁から軸芯に沿って潤滑用の中心穴１６ｅが形成される。支持壁２１より前方のギヤケース１１の内側壁に前後方向に延びる樋２３が中心穴１６ｅより上方に形成され、樋２３に連通する供給油孔２１ｃが支持壁２１に形成され、支持壁２１より後方のギヤケース１１の内壁に供給油孔２１ｃから中心穴１６ｅに臨む位置まで連通する油道２４が形成される。油道２４に基端が連通して先端が中心穴１６ｅに挿入される筒状のカラー２６がギヤケース１１の中心穴１６ｅに臨む位置に取付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ギヤケースの支持壁に支持されたカウンタシャフトの後端縁から軸芯に沿って潤滑用の中心穴が形成された自動車用変速機に関するものである。

従来、自動車用変速機は、クラッチの出力軸と結合したインプットシャフトから入力される回転をインプットシャフトに設けられたハイスピードギヤと噛合するカウンタシャフトドライブギヤを介してカウンタシャフトに伝達し、このカウンタシャフト上とアウトプットシャフト上とに設けた各速段ギヤの噛合を変えてエンジンのトルクを駆動輪に伝えるものとして知られている。このような自動車用変速機の潤滑は、そのカウンタシャフトを収容するギヤケース内にカウンタシャフトが半分ほど漬かる程度に潤滑用のオイルを貯留し、そのカウンタシャフトが回転することにより、そのカウンタシャフト上の各速段ギヤがオイルを掻き揚げて各部の潤滑を促している。

一方、カウンタシャフト上の各速段ギヤは、そのカウンタシャフトに形成されたスプラインや、そのカウンタシャフトに嵌着されたニードルベアリングを介して装着されるものもある。このため、そのような速段ギヤにおけるスプラインやニードルベアリングを潤滑するために、カウンタシャフトの後端縁から軸芯に沿ってオイル流入用の中心穴を形成し、その中心穴とスプラインやニードルベアリングに連通する油孔をカウンタシャフトに形成するようなことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような自動車用変速機では、カウンタシャフトの後端縁からその中心穴に流入したオイルが、カウンタシャフトが回転することにより生じる遠心力により油孔を介してスプラインやニードルベアリングに達し、それによりこれらを潤滑させるとしている。

特開２０１３−５０１４７号公報

しかし、カウンタシャフトの後部はギヤケースの支持壁に支持され、その支持壁より後方の空間に突出するカウンタシャフトの後端縁から中心穴が前方に延びて形成されることになる。これに対して、オイルを掻き揚げるカウンタシャフト上の各速段ギヤはその支持壁より前方に多く存在する。このため、掻き揚げられるオイルの量は支持壁より前方が多く、その後方は少なくなることから、その中心穴へのオイルの進入は少なくなり、その中心穴を介して供給されるオイルによるスプラインやニードルベアリングの潤滑が十分にできないおそれがあった。

また、カウンタシャフトの後端縁とケースの内面との間には、カウンタシャフトを回転させるために必要な隙間が形成される。このため、たとえ掻き上げられたオイルがギヤケースの内面に付着して、その中心穴に対向する位置にまで伝わり落ちたとしても、そのオイルはカウンタシャフトの後端縁とケースの内面との間の隙間から自重により流下してしまうことが多く、対策が求められていた。

本発明の目的は、掻き上げられたオイルをカウンタシャフトに形成された中心穴に有効に導いて潤滑に供し得る自動車用変速機を提供することにある。

本発明は、前後に延びるカウンタシャフトの後部がギヤケースの支持壁に支持され、支持壁より後方に突出するカウンタシャフトの後端縁から軸芯に沿って潤滑用の中心穴が形成された自動車用変速機の改良である。

その特徴ある構成は、支持壁より前方のギヤケースの内側壁に前後方向に延びる樋が中心穴より上方に形成され、樋に連通する供給油孔が支持壁に形成され、支持壁より後方のギヤケースの内壁に供給油孔から中心穴に臨む位置まで連通する油道が形成されたところにある。

この自動車用変速機では、油道に基端が連通して先端が中心穴に挿入される筒状のカラーがギヤケースの中心穴に臨む位置に取付けられることが好ましく、供給油孔より下方の支持壁に戻り油孔が形成され、供給油孔より上方の支持壁にエア孔が形成されることが更に好ましい。

本発明の自動車用変速機では、ギヤケースの内側壁に前後方向に延びる樋を形成したので、その樋より上方の内側壁に付着したオイルは流下してその樋により集められる。樋により集められたオイルは、支持壁に形成された供給油孔を通過し、油道に達する。油道に達したオイルは、カウンタシャフトの中心穴に臨む位置まで流下し、中心穴に導いて潤滑に供することができる。

また、カウンタシャフトの後端縁とギヤケースとの間には隙間が形成される。けれども、先端が中心穴に挿入される筒状のカラーをギヤケースの中心穴に臨む位置に取付ければ、油道を流下するオイルの全てを中心穴の内部に流出させることができる。

そして、供給油孔より下方の支持壁に戻り油孔を形成したので、樋により運ばれて供給油孔から支持壁の後方にまで案内されたオイルを、その後速やかに支持壁の前方にまで戻すことができる。また、供給油孔より上方の後部支持壁にエア孔を形成したので、後部支持壁の前後におけるエア圧を均一にすることができ、戻り油孔を介したオイルの流通が阻害されるようなことを回避することができる。

本発明実施形態の自動車用変速機の図２のＡ−Ａ線で切断したギヤケースの斜視図である。 その自動車用変速機を示す図３のＢ−Ｂ線で切断した支持壁を示す図である。 その自動車用変速機の縦断面図である。

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３に示すように、本発明の自動車用変速機１０は、そのギヤケース１１の内部の上側にメインシャフト１２が自動車の前後方向に延びて配置される。メインシャフト１２は、図示しないクラッチに連結されるインプットシャフト１３と、その後方に同軸に設けられるアウトプットシャフト１４を備える。一方、そのメインシャフト１２の下方のギヤケース１１の内部には、カウンタシャフト１６がそのメインシャフト１２に平行に配置される。カウンタシャフト１６はその前部及び後部が円錐コロから成る転動体を用いたテーパーローラーベアリング１７，１８によりそれぞれ支持される。

インプットシャフト１３にはハイスピードギヤ１３ａが設けられ、そのハイスピードギヤ１３ａと噛合するドライブギヤ１６ａがカウンタシャフト１６に設けられる。また、ドライブギヤ１６ａより後方のカウンタシャフト１６には各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅが設けられ、これらに歯合する各段ギヤ１５ｇ〜１５ｌがアウトプットシャフト１４に設けられる。これにより、この変速機１０は、インプットシャフト１３から入力される回転をインプットシャフト１３上のハイスピードギヤ１３ａと噛合するドライブギヤ１６ａを介してカウンタシャフト１６に伝達し、このカウンタシャフト１６上とアウトプットシャフト１４上とに設けた各速段ギヤ１５ｇ〜１５ｌ，１５ａ〜１５ｅの噛合を変えてエンジンのトルクを図示しない駆動輪に伝えるように構成される。ここで、図３における符号１９は、前後方向に延びて軸方向に移動することにより各速段ギヤ１５ｇ〜１５ｌ，１５ａ〜１５ｅの噛合を変えるシフタロッド１９である。

ギヤケース１１はメインシャフト１２とカウンタシャフト１６の中央部分を包囲するケース本体１１ａと、そのケース本体１１ａの前部に取付けられる前部カバー１１ｂと、そのケース本体１１ａの後部に取付けられる後部カバー１１ｃとを有する。このケース本体１１ａ、前部カバー１１ｂ及び後部カバー１１ｃはそれぞれダイカスト工法により作られ、それらを図示しないボルトにより連結することによりギヤケース１１が作られる。

ケース本体１１ａに前方から接続される前部カバー１１ｂの後端には、インプットシャフト１３とカウンタシャフト１６の前部を支持する前部支持壁１１ｄが形成される。また、後部カバー１１ｃが後方から連結されるケース本体１１ａの後端には後部支持壁２１が形成される。図２に詳しく示すように、その後部支持壁２１には、アウトプットシャフト１４を支持するための第１支持孔２１ａと、カウンタシャフト１６の後部を支持するための第２支持孔２１ｂが形成される。図３に戻って、そして、カウンタシャフト１６の後部は、第２支持孔２１ｂに装着されたテーパーローラーベアリング１８を介して後部支持壁２１に支持される。

後部支持壁２１より後方のカウンタシャフト１６には、連絡ギヤ２２がスプラインにより結合され、連絡ギヤ２２と後部支持壁２１との間のカウンタシャフト１６にはニードルベアリングを介してオーバドライブ用ギヤ１５ｅが嵌入される。そして、後部支持壁２１より後方に突出するカウンタシャフト１６には、その後端縁から軸芯に沿って潤滑用のオイルが流入可能な中心穴１６ｅが形成され、その中心穴１６ｅと連絡ギヤ２２やオーバドライブ用ギヤ１５ｅに連通する油孔１６ｇがカウンタシャフト１６に形成される。この油孔１６ｇは、中心穴１６ｅに流入したオイルが油孔１６ｇを介して連絡ギヤ２２やオーバドライブ用ギヤ１５ｅにまで達するように形成される。

図１及び図２に示すように、後部支持壁２１より前方のギヤケース１１の内側壁、即ちケース本体１１ａの内側壁には前後方向に延びる樋２３が形成される。この樋２３は、カウンタシャフト１６の回転中心よりも上方の内側壁に形成される。即ち、後部支持壁２１のカウンタシャフト１６が支持される第２支持孔２１ｂの中心より上方のケース本体１１ａの内側壁に前後方向に延びて樋２３が形成され、その後部支持壁２１には、その樋２３が連通する供給油孔２１ｃが形成される。

一方、後部支持壁２１より後方のギヤケース１１の内壁、即ち後部カバー１１ｃの内壁には、その供給油孔２１ｃから、カウンタシャフト１６の後端縁から形成された中心穴１６ｅに臨む位置まで連通する油道２４が形成される。

図１に示すように、この油道２４は、ギヤケース１１の側壁に形成されて樋２３とともに供給油孔２１ｃを挟んでその樋２３に連続する延長樋部２４ａと、ギヤケース１１の後部に形成されてその延長樋部２４ａの後端からカウンタシャフト１６の中心穴１６ｅ（図３）に臨む位置まで貫通して形成された油道孔２４ｂとを備える。ここで、樋２３は、カウンタシャフト１６より上方に形成されるので、それに連続する延長樋部２４ａもカウンタシャフト１６より上方と成り、その延長樋部２４ａの後端から中心穴１６ｅ（図３）に臨む位置にまで貫通する油道孔２４ｂは、中心穴１６ｅ（図３）に臨む側が下方に成るように傾斜して形成される。

図３に示すように、ギヤケース１１の中心穴１６ｅに臨む位置には、その油道孔２４ｂに基端が連通して先端が中心穴１６ｅに挿入される筒状のカラー２６が取付けられ、図１の破線矢印で示すように、油道孔２４ｂを流下するオイルは、基端側からこのカラー２６を通過して先端から中心穴１６ｅ（図３）の内部に流出するように構成される。そして、図２に示すように、その中心穴１６ｅ（図３）より下方の後部支持壁２１には、戻り油孔２１ｄが形成され、供給油孔２１ｃより上方の後部支持壁２１にはエア孔２１ｅが形成される。なお、図２における符号２１ｆは、軸方向に移動するシフタロッド１９（図３）が挿通されるロッド孔２１ｆである。

次に、このように構成された自動車用変速機の動作を説明する。

本発明の自動車用変速機１０は、自動車に搭載されて使用されるけれども、その自動車への搭載時に後方がわずかに下方に位置するように取付けられる。このように後方が下方に下る所定の搭載角により取付けられたギヤケース１１内部には所定量のオイルが注入されて貯留される。潤滑用のオイルはカウンタシャフト１６が半分ほど漬かる程度に注入される。このため、図示しないエンジンが停止している状態では、カウンタシャフト１６が回転することは無いので、その中心穴１６ｅにオイルが進入する程度にオイルが貯留されることになる。

一方、図示しないエンジンが駆動してカウンタシャフト１６が回転すると、カウンタシャフト１６上の各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅはオイルを掻き揚げる。そして、カウンタシャフト１６上の回転する各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅが掻き揚げたオイルは、各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅや、これらに歯合する各段ギヤ１５ｇ〜１５ｌを潤滑させる。そして、そのカウンタシャフト１６上の各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅがオイルを掻き揚げると、ギヤケース１１の内部に貯留されたオイルの液面は中心穴１６ｅの下方に低下し、貯留されたオイルが直接その中心穴１６ｅに進入することは無くなる。

カウンタシャフト１６の回転により掻き揚げられたオイルの一部はギヤケース１１の内壁に付着して流下する。そして、本発明では、ギヤケース１１の内側壁に前後方向に延びる樋２３を形成したので、その樋２３より上方の内側壁に付着したオイルは流下してその樋２３により集められる。ここで、オイルを掻き揚げるカウンタシャフト１６上の各速段ギヤ１５ａ〜１５ｅはその後部支持壁２１より前方に多く存在し、掻き上げられるオイルの量はその支持壁２１より前方が多くなる。本発明では、その支持壁２１より前方のギヤケース１１の内側壁に樋２３を形成するので、その樋２３により比較的多くのオイルを集めることが可能となる。

この自動車用変速機１０は、後方が下方に下る所定の搭載角により自動車に取付けられる。このため、ギヤケース１１の内壁に付着して流下し、樋２３により集められたオイルは、搭載角により後方が下がる樋２３の傾斜により図１の破線矢印で示すように後方に流れる。そして、後方に向かって流れるオイルは、後部支持壁２１に形成されてその樋２３に連通する供給油孔２１ｃを通過し、その支持壁２１より後方のギヤケース１１の内壁に形成された油道２４に達する。

油道２４に達したオイルは、先ず、そのギヤケース１１の内壁に形成されて樋２３とともに供給油孔２１ｃを挟んでその樋２３に連続する延長樋部２４ａを後方に向かって流れ、その延長樋部２４ａの後端からカウンタシャフト１６の中心穴１６ｅに臨む位置まで貫通して形成された油道孔２４ｂに流入する。ここで、樋２３及び延長樋部２４ａは、カウンタシャフト１６より上方に形成されるので、その延長樋部２４ａの後端から中心穴１６ｅに臨む位置にまで貫通する油道孔２４ｂは、中心穴１６ｅに臨む側が下方に成る。このため、延長樋部２４ａから油道孔２４ｂに流入したオイルは、自重により中心穴１６ｅに臨む位置にまでその油道孔２４ｂを流下することに成る。そして、中心穴１６ｅに臨む位置にはカラー２６が取付けられているので、油道孔２４ｂを流下するオイルの全ては、カラー２６の基端側からこのカラー２６を通過して、その先端から中心穴１６ｅ（図３）の内部に流出される。

そして、中心穴１６ｅの内部に流出されたオイルは、カウンタシャフト１６が回転することにより生じる遠心力により、その中心穴１６ｅから図３に示す油孔１６ｇを介して連絡ギヤ２２やオーバドライブ用ギヤ１５ｅに達し、それによりこれらを潤滑させることができる。よって、本発明では、掻き上げられたオイルを中心穴１６ｅに有効に導いて潤滑に供することができるのである。

また、図３に示すように、カウンタシャフト１６の後端縁とギヤケース１１の内面との間には、カウンタシャフト１６を回転させるために必要な隙間が形成される。けれども、先端が中心穴１６ｅに挿入される筒状のカラー２６をギヤケース１１の中心穴１６ｅに臨む位置に取付けたので、油道２４を流下するオイルは、このカラー２６を通過して全てが中心穴１６ｅの内部に流出される。このため、油道２４を流下するオイルが、カウンタシャフト１６の後端縁とギヤケース１１の内面との間から流下することはなく、その大部分を潤滑に供することが可能になる。

そして、潤滑に供されたオイルはその後自重によりギヤケース１１の下部にまで戻るけれども、供給油孔２１ｃより下方の後部支持壁２１には、戻り油孔２１ｄを形成したので、樋２３により運ばれて供給油孔２１ｃから後部支持壁２１の後方にまで案内されたオイルを、その後速やかに後部支持壁２１の前方にまで戻すことができる。また、供給油孔２１ｃより上方の後部支持壁２１にはエア孔２１ｅを形成したので、後部支持壁２１の前後におけるエア圧を均一にすることができ、戻り油孔２１ｄを介したオイルの流通が阻害されるようなことを回避することができる。このため、例えば、後部支持壁２１の前後のいずれかが負圧になって、その前後のいずれかのオイルの液面が上昇するような事態を回避することができる。

なお、上述した実施の形態では、支持壁２１より後方のカウンタシャフト１６に単一のオーバドライブ用ギヤ１５ｅが設けられる変速機１０を用いて説明したが、変速機１０はこれに限られずに、図示しないが、支持壁２１より後方のカウンタシャフト１６に複数のギヤが設けられる変速機であっても良く、支持壁２１より後方のカウンタシャフト１６にギヤが設けられないような変速機であっても良い。

１０ 自動車用変速機
１１ ギヤケース
１６ カウンタシャフト
１６ｅ 中心穴
２１ 支持壁
２１ｃ 供給油孔
２１ｄ 戻り油孔
２１ｅ エア孔
２３ 樋
２４ 油道
２６ カラー

Claims (3)

1. 前後に延びるカウンタシャフト(16)の後部がギヤケース(11)の支持壁(21)に支持され、前記支持壁(21)より後方に突出する前記カウンタシャフト(16)の後端縁から軸芯に沿って潤滑用の中心穴(16e)が形成された自動車用変速機において、
   前記支持壁(21)より前方の前記ギヤケース(11)の内側壁に前後方向に延びる樋(23)が前記中心穴(16e)より上方に形成され、
   前記樋(23)に連通する供給油孔(21c)が前記支持壁(21)に形成され、
   前記前記支持壁(21)より後方の前記ギヤケース(11)の内壁に前記供給油孔(21c)から前記中心穴(16e)に臨む位置まで連通する油道(24)が形成された
   ことを特徴とする自動車用変速機。
2. 油道(24)に基端が連通して先端が中心穴(16e)に挿入される筒状のカラー(26)がギヤケース(11)の中心穴(16e)に臨む位置に取付けられた請求項１記載の自動車用変速機。
3. 供給油孔(21c)より下方の支持壁(21)に戻り油孔(21d)が形成され、供給油孔(21c)より上方の前記支持壁(21)にエア孔(21e)が形成された請求項１又は２記載の自動車用変速機。

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