JP2015121278A - 変速機の潤滑構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 変速機の回転軸の内部から供給される潤滑油で、その回転軸の外周に支持したワンウェイクラッチを効果的に潤滑する。
【解決手段】 ワッシャ59の径方向内端部を第1ベアリング57のインナーレース57aに当接させるとともに、ワッシャ59の径方向外端に設けたシール面59aを第2ベアリング51のアウターレース51bに当接させるので、第2ギヤ24に作用する軸方向の荷重を第2ベアリング51のアウターレース51b、ワッシャ59および第1ベアリング57のインナーレース57aを介して第2回転軸14で支持することができるだけでなく、ワッシャ59の第2ベアリング51側の側面に、第2回転軸14の内部から供給された潤滑油を第2ベアリング51を経てワンウェイクラッチ23に案内する潤滑油案内面59cを形成したので、第2ベアリング51およびワンウェイクラッチ23に効率良く潤滑油を供給して潤滑効果を高めることができる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、第1ギヤを支持する第1回転軸と、前記第1ギヤに噛合する第2ギヤをワンウェイクラッチを介して支持する第2回転軸と、前記第2回転軸をケーシングに支持する第1ベアリングと、前記ワンウェイクラッチおよび前記第1ベアリング間で前記第2回転軸に前記第2ギヤを支持する第2ベアリングと、前記第2回転軸の外周に支持されて前記第1ベアリングおよび前記第2ベアリング間に介在するワッシャとを備える変速機の潤滑構造に関する。
変速機のトルクコンバータのステータベーンをステータシャフトに支持するワンウェイクラッチのアウターレースに加わるスラスト荷重を、アウターレース→ワッシャ(リテーナ)→スラストベアリング→インナーレースの経路で、ステータシャフトにポンプインペラを支持するボールベアリングのインナーレースに伝達して支持するものが、下記特許文献1により公知である。
実公平2−23893号公報
ところで、上記特許文献1に記載されたワンウェイクラッチは、潤滑油(作動油)で満たされたトルクコンバータの内部に配置されているため、特別な潤滑油の供給手段を設けることなく潤滑することが可能である。
しかしながら、変速機の回転軸にワンウェイクラッチを介してギヤを支持し、回転軸の内部から供給される潤滑油でワンウェイクラッチを潤滑する場合、ワンウェイクラッチに向けて潤滑油を積極的に案内して潤滑効果を高めることが必要となる。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、変速機の回転軸の内部から供給される潤滑油で、その回転軸の外周に支持したワンウェイクラッチを効果的に潤滑することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、第1ギヤを支持する第1回転軸と、前記第1ギヤに噛合する第2ギヤをワンウェイクラッチを介して支持する第2回転軸と、前記第2回転軸をケーシングに支持する第1ベアリングと、前記ワンウェイクラッチおよび前記第1ベアリング間で前記第2回転軸に前記第2ギヤを支持する第2ベアリングと、前記第2回転軸の外周に支持されて前記第1ベアリングおよび前記第2ベアリング間に介在するワッシャとを備える変速機の潤滑構造であって、前記ワッシャの径方向内端部を前記第1ベアリングのインナーレースに当接させるとともに、前記ワッシャの径方向外端に設けたシール面を前記第2ベアリングのアウターレースに当接させ、前記ワッシャの前記第2ベアリング側の側面に、前記第2回転軸の内部から供給された潤滑油を前記第2ベアリングを経て前記ワンウェイクラッチに案内する潤滑油案内面を形成したことを特徴とする変速機の潤滑構造が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記第1ギヤおよび前記第2ギヤはヘリカルギヤであり、前記第2ギヤが前記第1ギヤから受ける軸方向の噛合反力で、前記第2ベアリングのアウターレースを前記ワッシャのシール面に向けて付勢することを特徴とする変速機の潤滑構造が提案される。
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記ワッシャの径方向内端部に前記第2回転軸の内部から供給された潤滑油を前記潤滑油案内面に導く切欠きを形成し、前記ワンウェイクラッチの前記第2ベアリングと反対側の端部を塞き止めプレートで閉塞し、前記塞き止めプレートの径方向内端部に潤滑油を排出する隙間を形成したことを特徴とする変速機の潤滑構造が提案される。
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記第2回転軸にボス部を固定したパーキングギヤを備え、前記ワンウェイクラッチを前記ボス部の外周面と前記第2ギヤの内周面との間に配置したことを特徴とする変速機の潤滑構造が提案される。
尚、実施の形態のメインシャフト12は本発明の第1回転軸に対応し、実施の形態のカウンタシャフト14は本発明の第2回転軸に対応し、実施の形態の1速ドライブギヤ22は本発明の第1ギヤに対応し、実施の形態の1速ドリブンギヤ24は本発明の第2ギヤに対応し、実施の形態のボールベアリング51は本発明の第2ベアリングに対応し、実施の形態のボールベアリング57は本発明の第1ベアリングに対応する。
請求項1の構成によれば、変速機は、第1ギヤを支持する第1回転軸と、第1ギヤに噛合する第2ギヤをワンウェイクラッチを介して支持する第2回転軸と、第2回転軸をケーシングに支持する第1ベアリングと、ワンウェイクラッチおよび第1ベアリング間で第2回転軸に第2ギヤを支持する第2ベアリングと、第2回転軸の外周に支持されて第1ベアリングおよび第2ベアリング間に介在するワッシャとを備える。ワッシャの径方向内端部を第1ベアリングのインナーレースに当接させるとともに、ワッシャの径方向外端に設けたシール面を第2ベアリングのアウターレースに当接させるので、第2ギヤに作用する軸方向の荷重を第2ベアリングアウターレース、ワッシャおよび第1ベアリングのインナーレースを介して第2回転軸で強固に支持することができるだけでなく、ワッシャの第2ベアリング側の側面に、第2回転軸の内部から供給された潤滑油を第2ベアリングを経てワンウェイクラッチに案内する潤滑油案内面を形成したので、第2ベアリングおよびワンウェイクラッチに効率良く潤滑油を供給して潤滑効果を高めることができる。
また請求項2の構成によれば、第1ギヤおよび第2ギヤはヘリカルギヤであり、第2ギヤが第1ギヤから受ける軸方向の噛合反力で、第2ベアリングのアウターレースをワッシャのシール面に向けて付勢するので、第1、第2回転軸間で大きなトルクを伝達するためにワンウェイクラッチの負荷が増大したときに、前記噛合反力で第2ベアリングのアウターレースとワッシャのシール面とを密着させて潤滑油の漏れを防止することで、ワンウェイクラッチの確実な潤滑を可能にすることができる。
また請求項3の構成によれば、ワッシャの径方向内端部に第2回転軸の内部から供給された潤滑油を潤滑油案内面に導く切欠きを形成し、ワンウェイクラッチの第2ベアリングと反対側の端部を塞き止めプレートで閉塞し、塞き止めプレートの径方向内端部に潤滑油を排出する隙間を形成したので、ワンウェイクラッチの径方向内側に位置する切欠きと隙間との間に遠心力に抗して潤滑油を保持することが可能となり、ワンウェイクラッチの潤滑効果が高められる。
また請求項4の構成によれば、第2回転軸にボス部を固定したパーキングギヤを備え、ワンウェイクラッチをボス部の外周面と第2ギヤの内周面との間に配置したので、ワンウェイクラッチの外径をボス部の分だけ拡大してトルク伝達容量および耐久性を増加させることができる。
ツインクラッチ式の変速機のスケルトン図。 図1の2部の拡大詳細図。
以下、図1および図2に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1に示すように、エンジン11aおよびモータ・ジェネレータ11bを直列に配置した駆動源11に接続された前進9速、後進1速のツインクラッチ式の変速機Tは、相互に平行に配置されたメインシャフト12、セカンダリシャフト13、カウンタシャフト14、アウトプットシャフト15およびアイドルシャフト16を備える。駆動源11にはダンパー17を介して第1クラッチC1および第2クラッチC2が同軸に接続されており、第1クラッチC1を係合すると駆動源11の駆動力がメインシャフト12に伝達され、第2クラッチC2を係合すると駆動源11の駆動力がメインシャフト12の外周に相対回転自在に嵌合するインプットシャフト18に伝達される。
インプットシャフト18に固設したドライブギヤ19がアイドルシャフト16に固設したアイドルギヤ20に噛合し、アイドルギヤ20がセカンダリシャフト13に固設したドリブンギヤ21に噛合する。従って、第2クラッチC2を係合すると、駆動源11からの駆動力がセカンダリシャフト13に伝達される。
メインシャフト12の軸端には1速ドライブギヤ22が固設されており、この1速ドライブギヤ22は、ワンウェイクラッチ23を介してカウンタシャフト14に支持された1速ドリブンギヤ24に噛合する。またメインシャフト12のワンウェイクラッチ23に隣接する位置にはパーキングギヤ25が固設される。
セカンダリシャフト13には2速ドライブギヤ26、4速ドライブギヤ27、6速ドライブギヤ28および8速ドライブギヤ29が相対回転自在に支持されており、2速ドライブギヤ26および4速ドライブギヤ27は2速−4速同期装置S1を介してセカンダリシャフト13に選択的に結合可能であり、6速ドライブギヤ28および8速ドライブギヤ29は6速−8速同期装置S2を介してセカンダリシャフト13に選択的に結合可能である。
メインシャフト12には3速ドライブギヤ30、5速ドライブギヤ31、7速ドライブギヤ32および9速ドライブギヤ33が相対回転自在に支持されており、3速ドライブギヤ30および5速ドライブギヤ31は3速−5速同期装置S3を介してメインシャフト12に選択的に結合可能であり、7速ドライブギヤ32および9速ドライブギヤ33は7速−9速同期装置S4を介してメインシャフト12に選択的に結合可能である。
カウンタシャフト14には2速ドリブンギヤ34、3速ドリブンギヤ35、4速−5速ドリブンギヤ36、6速−7速ドリブンギヤ37および8速−9速ドリブンギヤ38が固設されており、2速ドリブンギヤ34は2速ドライブギヤ26に噛合し、3速ドリブンギヤ35は3速ドライブギヤ30に噛合し、4速−5速ドリブンギヤ36は4速ドライブギヤ27および5速ドライブギヤ31に噛合し、6速−7速ドリブンギヤ37は6速ドライブギヤ28および7速ドライブギヤ32に噛合し、8速−9速ドリブンギヤ38は8速ドライブギヤ29および9速ドライブギヤ33に噛合する。
アイドルシャフト16に相対回転自在に支持されてリバース同期装置Srを介してアイドルシャフト16に結合可能なリバースアイドルギヤ39が、メインシャフト12に固設した3速ドリブンギヤ35に噛合する。
アウトプットシャフト15に固設したファイナルドリブンギヤ40がメインシャフト12に固設した3速ドリブンギヤ35に噛合する。アウトプットシャフト15に固設した第1ベベルギヤ41がディファレンシャルギヤ42のケースに固設した第2ベベルギヤ43に噛合し、ディファレンシャルギヤ42から左右の車軸44,44がメインシャフト12に対して直交する方向に延びて駆動輪に接続される。
従って、2速−4速同期装置S1、6速−8速同期装置S2、3速−5速同期装置S3および7速−9速同期装置S4を中立位置とし、リバース同期装置Srを右動位置とした状態で第1クラッチC1を係合すると1速変速段が確立する。
2速−4速同期装置S1を右動して2速ドライブギヤ26をセカンダリシャフト13に結合した状態で第2クラッチC2を係合すると2速変速段が確立し、2速−4速同期装置S1を左動して4速ドライブギヤ27をセカンダリシャフト13に結合した状態で第2クラッチC2を係合すると4速変速段が確立し、6速−8速同期装置S2を右動して6速ドライブギヤ28をセカンダリシャフト13に結合した状態で第2クラッチC2を係合すると6速変速段が確立し、6速−8速同期装置S2を左動して8速ドライブギヤ29をセカンダリシャフト13に結合した状態で第2クラッチC2を係合すると8速変速段が確立する。
3速−5速同期装置S3を右動して3速ドライブギヤ30をメインシャフト12に結合した状態で第1クラッチC1を係合すると3速変速段が確立し、3速−5速同期装置S3を左動して5速ドライブギヤ31をメインシャフト12に結合した状態で第1クラッチC1を係合すると5速変速段が確立し、7速−9速同期装置S4を右動して7速ドライブギヤ32をメインシャフト12に結合した状態で第1クラッチC1を係合すると7速変速段が確立し、7速−9速同期装置S4を左動して9速ドライブギヤ33をメインシャフト12に結合した状態で第1クラッチC1を係合すると9速変速段が確立する。
またリバース同期装置Srを左動してリバースアイドルギヤ39をアイドルシャフト16に結合した状態で第2クラッチC2を係合するとリバース変速段が確立する。
ワンウェイクラッチ23は、1速変速段の確立時に係合してメインシャフト12側からカウンタシャフト14側に駆動力を伝達するが、3速、5速、7速および9速変速段の確立時にはカウンタシャフト14の回転数がメインシャフト12側から伝達される回転数を上回るために自動的に係合解除し、トルクロックの発生を防止する。2速、4速、6速および8速変速段の確立時には、メインシャフト12がトルクを伝達しないため、ワンウェイクラッチ23は自動的に係合解除する。またリバース変速段の確立時には、カウンタシャフト14が逆回転してワンウェイクラッチ23が係合するが、ワンウェイクラッチ23を介してトルクが伝達されるメインシャフト12は空転状態にあるために支障はない。
図2は、カウンタシャフト14に1速ドリブンギヤ24を支持するワンウェイクラッチ23の周辺の詳細図である。
パーキングギヤ25は、カウンタシャフト14の外周にスプライン嵌合する筒状のボス部25aと、ボス部25aの左端から径方向外側に延びるギヤ本体部25bとを備える。パーキングギヤ25のボス部25aの右端外周にはボールベアリング51を介して1速ドリブンギヤ24が相対回転自在に支持されており、ボス部25aの外周面25cおよび1速ドリブンギヤ24の内周面24a間にワンウェイクラッチ23が配置される。
ワンウェイクラッチ23は、ボス部25aの外周面25cおよび1速ドリブンギヤ24の内周面24a間に挟持された複数のローラ52…と、複数のローラ52…を所定間隔で保持するリテーナ53…と、ローラ52…の左端面を覆う円環状の塞き止めプレート54とを備えており、ワンウェイクラッチ23の右端は1速ドリブンギヤ24の内周面24aの右端に形成した段部24bに係止され、ワンウェイクラッチ23の左端は1速ドリブンギヤ24の内周面24aの左端に装着したクリップ55に係止される。
ケーシング56には、ボールベアリング57を介してカウンタシャフト14の左端部が支持されるとともに、ボールベアリング58を介してメインシャフト12の左端部が支持される。ボールベアリング57は、カウンタシャフト14の外周面に圧入されるインナーレース57aと、ケーシング56の内周面に圧入されるアウターレース57bと、インナーレース57aおよびアウターレース57b間に配置された複数のボール57c…とを備える。またボールベアリング51は、パーキングギヤ25のボス部25aに圧入されるインナーレース51aと、1速ドリブンギヤ24の内周面24aに圧入されるアウターレース51bと、インナーレース51aおよびアウターレース51b間に配置された複数のボール51c…とを備える。
ボールベアリング51およびボールベアリング57間に、カウンタシャフト14の外周を取り囲むように円環状のワッシャ59が配置される。ワッシャ59の内周側はボールベアリング51のインナーレース51aおよびボールベアリング57のインナーレース57a間に挟持され、ワッシャ59の外周側の左端に形成されたシール面59aはボールベアリング51のアウターレース51bに当接する。
ケーシング60の内部には図示せぬオイルポンプに接続された油路60a,60bが形成されており、この油路60a,60bはカウンタシャフト14の内部に軸方向に形成された油路14aに連通する。カウンタシャフト14の油路14aは、カウンタシャフト14を径方向に貫通する油孔14bと、パーキングギヤ25のボス部25aを径方向に貫通する油孔25dとを介してワンウェイクラッチ23の内周部に連通する。またカウンタシャフト14の油路14aは、ワッシャ59の内周側の左端に形成された切欠き59bを介して、ワッシャ59の左側面に形成された潤滑油案内面59cとボールベアリング51のインナーレース51aの右側面との間の空間61に連通し、その空間61はボールベアリング51のインナーレース51aおよびアウターレース51b間の隙間を介してワンウェイクラッチ23の右端部に連通する。
そしてワンウェイクラッチ23の左端とパーキングギヤ25の本体部25bの右側面との間に形成された空間63は、1速ドリブンギヤ24の左端に形成した切欠き24cを介してケーシング60の内部空間に連通する。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
図示せぬオイルポンプからケーシング60の油路60a,60bを経てカウンタシャフト14の油路14aに供給された潤滑油の一部は、カウンタシャフト14の油孔14bおよびパーキングギヤ25のボス部25aの油孔25dを径方向内側から外側に通過してワンウェイクラッチ23の軸方向中央の内周部に流入する。またカウンタシャフト14の油路14aに供給された潤滑油の他の一部は、カウンタシャフト14の油孔14cおよびワッシャ59の切欠き59bを径方向内側から外側に通過し、ボールベアリング51およびワッシャ59に挟まれた空間61に流入する。
遠心力で空間61内を径方向外側に流れる潤滑油は、ワッシャ59の潤滑油案内面59cに案内されて軸方向左側に向きを変え、ボールベアリング51のインナーレース51aおよびアウターレース51b間の隙間を通過して空間62に流入し、そこからワンウェイクラッチ23の右端内周部に流入する。このように、ワッシャ59に潤滑油をワンウェイクラッチ23に向けて案内する潤滑油案内面59cを設けたので、カウンタシャフト14の内部から供給された潤滑油をワンウェイクラッチ23に向けて効率的に案内することができる。
ワンウェイクラッチ23の左端部は塞き止めプレート54で塞き止められており、塞き止めプレート54の径方向内側部分だけに隙間αが形成されているため、ワンウェイクラッチ23の内部の潤滑油は隙間αを通過して空間63に流入し、そこから1速ドリブンギヤ24の左端の切欠き24cを通過してケーシング60の内部空間に排出される。このように、径方向内側に位置する油孔25dおよび空間62から径方向外側に位置するワンウェイクラッチ23に潤滑油を供給し、またワンウェイクラッチ23からは径方向内側に位置する隙間αから潤滑油を排出するので、遠心力で径方向外側に付勢された潤滑油をワンウェイクラッチ23の内部に保持して潤滑効果を高めることができる。
また1速ドライブギヤ22および1速ドリブンギヤ24はヘリカルギヤで構成されるため、1速変速段での走行中に1速ドリブンギヤ24は1速ドライブギヤ22から図中右向きの噛合反力を受ける。図2に矢印で示すように、前記噛合反力は、1速ドリブンギヤ24からワンウェイクラッチ51のアウターレース51b、ワッシャ59の径方向外端のシール面59aおよびボールベアリング57のインナーレース57aを介してカウンタシャフト14に支持されるため、前記噛合反力に対する1速ドリブンギヤ24の支持剛性を高めることができる。
また1速ドライブギヤ22および1速ドリブンギヤ24間でトルクが伝達されるとき、1速ドリブンギヤ24をカウンタシャフト14に支持するワンウェイクラッチ23の負荷が増大して必要な潤滑油の量が増加するが、1速ドリブンギヤ24が受ける図中右向きの噛合反力の増加によりボールベアリング51のアウターレース51bがワッシャ59のシール面59aに強く押し付けられるため、シール面59aからの潤滑油の漏れを防止してワンウェイクラッチ23により多くの潤滑油を供給することができる。
またカウンタシャフト14の外周に固定されたパーキングギヤ25のボス部25aの外周にワンウェイクラッチ23を支持したので、カウンタシャフト14の外周に直接ワンウェイクラッチ23を支持する場合に比べて、ワンウェイクラッチ23の直径を大型化することができる。これにより、ワンウェイクラッチ23のローラ52…の数を増加するとともにローラ52…に加わる負荷を低減し、ワンウェイクラッチ23のトルク伝達容量を増加や耐久性の向上が可能となる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態ではワンウェイクラッチ23およびボールベアリング51をカウンタシャフト14の外周にパーキングギヤ25を介して間接的に支持しているが、それらをカウンタシャフト14の外周にパーキングギヤ25を介さずに直接的に支持することができる。
また実施の形態ではワンウェイクラッチ23を1速ドリブンギヤ24の支持に適用しているが、それ以外の任意のギヤの支持に適用することができる。
12 メインシャフト(第1回転軸)
14 カウンタシャフト(第2回転軸)
22 1速ドライブギヤ(第1ギヤ)
23 ワンウェイクラッチ
24 1速ドリブンギヤ(第2ギヤ)
24a 内周面
25 パーキングギヤ
25a ボス部
25c 外周面
51 ボールベアリング(第2ベアリング)
51b アウターレース
54 塞き止めプレート
56 ケーシング
57 ボールベアリング(第1ベアリング)
57a インナーレース
59 ワッシャ
59a シール面
59b 切欠き
59c 潤滑油案内面
α 隙間

Claims (4)

  1. 第1ギヤ(22)を支持する第1回転軸(12)と、
    前記第1ギヤ(22)に噛合する第2ギヤ(24)をワンウェイクラッチ(23)を介して支持する第2回転軸(14)と、
    前記第2回転軸(14)をケーシング(56)に支持する第1ベアリング(57)と、 前記ワンウェイクラッチ(23)および前記第1ベアリング(57)間で前記第2回転軸(14)に前記第2ギヤ(24)を支持する第2ベアリング(51)と、
    前記第2回転軸(14)の外周に支持されて前記第1ベアリング(57)および前記第2ベアリング(51)間に介在するワッシャ(59)とを備える変速機の潤滑構造であって、
    前記ワッシャ(59)の径方向内端部を前記第1ベアリング(57)のインナーレース(57a)に当接させるとともに、前記ワッシャ(59)の径方向外端に設けたシール面(59a)を前記第2ベアリング(51)のアウターレース(51b)に当接させ、前記ワッシャ(59)の前記第2ベアリング(51)側の側面に、前記第2回転軸(14)の内部から供給された潤滑油を前記第2ベアリング(51)を経て前記ワンウェイクラッチ(23)に案内する潤滑油案内面(59c)を形成したことを特徴とする変速機の潤滑構造。
  2. 前記第1ギヤ(22)および前記第2ギヤ(24)はヘリカルギヤであり、前記第2ギヤ(24)が前記第1ギヤ(22)から受ける軸方向の噛合反力で、前記第2ベアリング(51)のアウターレース(51b)を前記ワッシャ(59)のシール面(59a)に向けて付勢す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. 前記ワッシャ(59)の径方向内端部に前記第2回転軸(14)の内部から供給された潤滑油を前記潤滑油案内面(59c)に導く切欠き(59b)を形成し、前記ワンウェイクラッチ(23)の前記第2ベアリング(51)と反対側の端部を塞き止めプレート(54)で閉塞し、前記塞き止めプレート(54)の径方向内端部に潤滑油を排出する隙間(α)を形成したことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の変速機の潤滑構造。
  4. 前記第2回転軸(14)にボス部(25a)を固定したパーキングギヤ(25)を備え、前記ワンウェイクラッチ(23)を前記ボス部(25a)の外周面(25c)と前記第2ギヤ(24)の内周面(24a)との間に配置したことを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の変速機の潤滑構造。
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