JP2016011711A

JP2016011711A - 変速機の潤滑構造

Info

Publication number: JP2016011711A
Application number: JP2014133458A
Authority: JP
Inventors: 禎朗伊藤; Sadaaki Ito; 一郎藤村; Ichiro Fujimura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-21

Abstract

【課題】掻き上げたオイルのセパレータへの戻りを遅延させ、必要な箇所にオイルを誘導する変速機の潤滑構造を提供する。【解決手段】トランスミッションケース１０と、複数の上位歯車３０ａ等を支持する第１シャフト２１と、複数の下位歯車４０ａ等を支持し第１シャフトより下位の第２シャフト２２と、を備えた変速機において、ケース底部側に下位歯車の下方部分を覆うオイルセパレータ５０が設けられ、セパレータ内面５１は、第２シャフトの横断面視で下位歯車の外周方向において、下位歯車の回転後方側の第１端部５１１と、回転前方側の第２端部５１２とを有し、第１端部は横断面視で第２シャフトの軸線より上位であり、下位歯車の下動側外周に接する垂線Ｌ１よりも第２シャフト側に位置し、第２端部は下位歯車の上動側外周に接する垂線Ｌ２よりも第２シャフトから離れる側に位置し、かつ、下位歯車の上動側外周と対向する内面にオイル誘導手段６０を設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の潤滑構造に関する。

車両用手動変速機は、複数の歯車を備える第１シャフトと、複数の歯車を備えるとともに第１シャフトよりも下位に位置し、第１シャフトの回転動力が伝達される第２シャフトとを有し、第１シャフトと共回り状態となる歯車と、これに噛み合い、第２シャフトと共回り状態となる歯車の組を手動で選択することにより、変速を行うことができるように構成される。第２シャフトの回転は、出力シャフトに伝達される。これら第１シャフト、第２シャフトおよび出力シャフトは、トランスミッションケースの内部に収容される。

トランスミッションケースの底部には、非回転状態において第２シャフトの各歯車の下方一部が漬かるようにオイルが溜められる。このオイルは、第２シャフトの歯車の回転によって掻き上げられることによりトランスミッションケース内に行き渡らせられ、潤滑作用を行うことが期待される。

オイル量が多いとこれに浸漬させられる歯車による攪拌抵抗が大きくなり、変速機の動力伝達効率が低下する。そのため、たとえば、特許文献１に示されているように、内面が第２シャフトの歯車の外周に近接し、かつ、各歯車間の空間に入り込むように形成されたオイルセパレータが形成されることがある。このような構成によると、非回転状態において、第２シャフトの歯車間の空間からオイルセパレータが占める分のオイルを排除できるため、第２シャフトの歯車を適度に浸漬させつつも、歯車により攪拌されるオイル量を減じることができ、攪拌抵抗を小さくすることができる。

しかしながら、単にオイルセパレータを設けただけでは、掻き上げられたオイルがすぐにオイルセパレータの内面空間に戻ってしまうため、回転状態においても歯車の一部がオイルに過度に浸漬させられるという状態が現出し、攪拌抵抗を一定以上に減じることができない。

また、歯車によって掻き上げられたオイルは、当該歯車の外周円の接線方向に集中して飛散させられ、トランスミッションケース内において、潤滑が不十分な箇所が発生する。

特開２００３−２６９５８６号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、変速機の潤滑構造において、掻き上げられたオイルのオイルセパレータの内面空間への戻りを遅延させ、かつ、トランスミッションケース内の必要な箇所にオイルを誘導することができる変速機の潤滑構造を提供することをその課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明によって提供される変速機の潤滑構造は、トランスミッションケースと、このトランスミッションケース内において、複数の上位歯車を支持する第１シャフトと、複数の下位歯車を支持するとともに上記第１シャフトよりも下位に位置する第２シャフトと、を備え、互いに噛み合って動力を伝達する上位歯車と下位歯車の組を選択して変速を行う変速機において、上記トランスミッションケースの底部側に、上記複数の下位歯車の下方部分を覆うオイルセパレータが設けられ、上記オイルセパレータは、上記第２シャフトの横断面視において、上記下位歯車の外周に沿う方向において、上記下位歯車の回転方向後方側の第１端部と、回転方向前方側の第２端部とを有し、上記第１端部は、上記複数の下位歯車の少なくとも１つの横断面視において、上記第２シャフトの軸線よりも上位であって、当該下位歯車の下動側外周に接する垂線よりも上記第２シャフト側に変位して位置し、上記第２端部は、当該下位歯車の上動側外周に接する垂線よりも上記第２シャフトから離れる側に位置し、かつ、上記トランスミッションケースにおける上記複数の下位歯車の上動側外周と対向する内面に、上記第２シャフトの軸方向に延びて、オイルを当該軸方向に誘導するオイル誘導手段を設けたことを特徴とする。

好ましい実施の形態において、上記オイルセパレータは、上記複数の下位歯車の下方部分外周に沿って延びる凹入壁部と、上記複数の下位歯車間の空間の少なくとも１つに延入する延入壁部とを有する。

上記構成において、オイルセパレータの第１端部は、下位歯車の下動側外周に沿って第２シャフト側にオーバハングするので、下位歯車の上動側外周によって掻き上げられたオイルがオイルセパレータの内面空間に戻りにくくなる。したがって、回転中の下位歯車によるオイルの攪拌抵抗がより小さくなり、変速機の動力伝達効率を高めることができる。

また、オイル誘導手段は、下位歯車によって掻き上げられたオイルを、第２シャフトの軸方向に誘導して、たとえば、出力シャフトとトランスミッションケースとの間の軸支部等、必要な箇所にオイルを誘導することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。

本発明の一実施形態に係る変速機の潤滑構造の断面図である。図１のII−II線に沿う断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明の一実施形態に係る車両用手動変速機Ａを、前進３速の変速が行えるものとして簡略化して示している。この変速機Ａは、トランスミッションケース１０と、水平方向に延びる第１シャフト２１と、この第１シャフト２１よりも下位において第１シャフト２１と平行に延びる第２シャフト２２と、オイルセパレータ５０と、オイル誘導手段６０とを有する。

第１シャフト２１は、クラッチ（図示略）を介してエンジンＥから伝達される回転動力によって回転させられる。第１シャフト２１はまた、外径が異なる複数の上位歯車３０ａ，３０ｂ，３０ｃを有する。第２シャフト２２は、外径の異なる複数の下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを有する。

本実施形態では、次のようにして変速が行われるものとする。すなわち、複数の上位歯車３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、それぞれ、対応する下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃに噛み合っており、かつ、上記上位歯車３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、乗員のシフトレバー操作によって作動する図示しない同期装置により、第１シャフト２１と一体回転する状態と、フリー回転する状態とを選択することができる。これにより、第１シャフト２１から第２シャフト２２への動力伝達経路を、上位歯車３０ａと下位歯車４０ａの組を介する経路と、上位歯車３０ｂと下位歯車４０ｂの組を介する経路と、上位歯車３０ｃと下位歯車４０ｃの組を介する経路とのいずれかを選択することができる。なお、第１シャフト２１ないし各上位歯車３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび第２シャフト２２ないし各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、図において矢印ａ，ｂで示す方向に回転する。また、上記のような変速の態様は、一例にすぎず、これに限られない。

第１シャフト２１の最先端側には、この第１シャフト２１と相対回転可能な出力シャフト２３が同軸状に配置され、この出力シャフト２３は、トランスミッションケース１０に軸支され、外部に延びている。この出力シャフト２３には、出力歯車３５が一体に設けられ、この出力歯車３５は、第２シャフト２２の先端側に一体に設けられた下位歯車４０ｄに噛み合っている。これにより、第２シャフト２２の回転は、下位歯車４０ｄおよび出力歯車３５を介して出力シャフト２３に伝達される。

オイルセパレータ５０は、複数の下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下方部分を覆う。このオイルセパレータ５０は、トランスミッションケース１０の内面に一体に形成されるか、または、たとえば樹脂により別体に形成したものをトランスミッションケース１０の底部に配置して形成される。

図１および図２に表れているように、本実施形態においては、オイルセパレータ５０は、厚さ２ｍｍ程度の樹脂板により形成され、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの略下半分を覆い、かつ、各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの略下半分を収容し、各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの略下半分の外周面および両側面を適度な隙間をあけて覆う複数の凹溝５１３を有する。これにより、このオイルセパレータ５０の内面５１には、各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの略下半分の外周に沿って延びる凹入壁部５１４と、各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ間の空間に延入する延入壁部５１５とを有することになる。図に示す実施形態では、延入壁部５１５は、４つの下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ間の空間に３箇所形成されているが、少なくとも１箇所形成されておればよい。

一方、オイルセパレータ５０の内面５１は、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転方向後方側（図２における左方側）の第１端部５１１と、回転方向前方側（図２における右方側）の第２端部５１２とを有する。図２（いずれかの下位歯車の横断面視）において、第１端部５１１は、第２シャフト２２の軸線よりも上位であって、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下動側（図２における左側）外周に接する垂線Ｌ１よりも第２シャフト２２側に変位する位置まで延びている。これに対し第２端部５１２は、当該下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上動側（図２における右側）外周に接する垂線Ｌ２よりも第２シャフト２２から離れる側に位置している。このようなオイルセパレータ５０の内面５１の第１端部５１１と第２端部５１２との位置づけは、４つの下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄのうち、少なくともいずれか１つに対応する内面において達成されておればよい。

図に示す実施形態では、より詳細には、上記第１端部５１１付近は、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上方に向けてこれにオーバハングするように斜め直線状に延びた後、さらに下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに近づく方向に延びる傾斜部５１１ａが設けられている。一方、第２端部５１２付近は、内面に退避部５１２ａを設け、このオイルセパレータ５０の内面５１と下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外周との間隔が、当該下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転方向前方に向かうほど急激に拡大するようにしてある。これにより、第２端部５１２は、第１端部５１１よりも下位となる。

オイル誘導手段６０は、トランスミッションケース１０における、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上動側（図２における右側）外周に対向する内面に、第２シャフト２２の軸線方向に延びるように設けられ、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転によって掻き上げられたオイルを受け止め、必要な箇所に誘導する役割を果たす。図に示す実施形態では、このオイル誘導手段６０は、トランスミッションケース１０の内面に形成されたリブ６０ａの形態をしており、このリブ６０ａは、出力シャフト２３が位置するトランスミッションケース１０の先端方に向かうほど下位となるように傾斜させられている。このオイル誘導手段６０は、リブ６０ａの形態とするほか、溝の形態とすることも可能であり、要するに、トランスミッションケース１０内に飛散したオイルを受け止め、第２シャフト２２の軸線方向に誘導できる機能を備えておればよい。

次に、上記した構成の作用について説明する。

トランスミッションケース１０内には、オイルＰが装填される。このオイルＰの量は、変速機Ａの停止状態（非動力伝達状態）において、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下方部分が浸漬される程度とされる。

エンジンＥからの動力伝達状態においては、第１シャフト２１ないし各上位歯車３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、および、第２シャフト２２ないし各下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、図２に矢印ａ，ｂで示す方向に回転する。これにより、オイルＰは、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによって図２に矢印ｃで示すように掻き上げられる。こうしてオイルＰが掻き上げられると、オイルセパレータ５０の内面空間（凹溝５１３）に溜まるオイルＰの液面が下がるので、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによるオイルの攪拌抵抗が低下する。上記のように掻き上げられたオイルＰは、トランスミッションケース１０内で、概して矢印ｄで示す流れをもって飛散させられる。この変速機Ａにおいては、オイルセパレータ５０の内面５１の第１端部５１１が、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下動側外周に沿って当該下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上方にオーバハングするように延びているので、第１端部５１１と下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上部外周との隙間Ｓ１が狭まり、したがって、飛散オイルがこの隙間Ｓ１から下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの回転に連れ回るようにしてオイルセパレータ５０の内面空間（凹溝５１３）へ戻される量を抑制することができる。これにより、動力伝達状態において、いったん下がったオイルＰの液面が再び上昇して攪拌抵抗が大きくなることを抑制することができる。図に示す実施形態では、第１端部５１１に、さらに下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外周に近づく方向の傾斜部５１１ａが設けられているので、上記した飛散オイルの戻りをより抑制することができる。

また、オイルセパレータ５０の内面５１の第２端５１２部付近は、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外周との間隔が急激に広がる退避部５１２ａが設けられているので、下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによるオイルの掻き上げをより円滑に行える。

さらに、トランスミッションケース１０内に飛散させられたオイルの一部は、オイル誘導手段６０に受け止められるので、早期に下方に流れてオイル液面を上昇させるのではなく、必要な箇所に誘導させられる。オイル誘導手段６０は、たとえば、トランスミッションケース１０の前方に位置する出力シャフト２３の軸支部にオイルを誘導することができる。

このように、この変速機Ａにおいては、エンジンＥからの動力伝達中、オイル液面が上昇して下位歯車４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによる攪拌抵抗が大きくなることを抑制し、高い動力伝達効率を維持しつつ、必要な箇所にオイルを誘導して、潤滑不良となる箇所の発生を抑制することができる。

もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されることはなく、請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

Ａ変速機
Ｅエンジン
１０トランスミッションケース
２０第１シャフト
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上位歯車
３５出力歯車
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ下位歯車
５０オイルセパレータ
５１内面
５１１第１端部
５１２第２端部
６０オイル誘導手段
６０ａリブ

Claims

トランスミッションケースと、このトランスミッションケース内において、複数の上位歯車を支持する第１シャフトと、複数の下位歯車を支持するとともに上記第１シャフトよりも下位に位置する第２シャフトと、を備え、互いに噛み合って動力を伝達する上位歯車と下位歯車の組を選択して変速を行う変速機において、
上記トランスミッションケースの底部側に、上記複数の下位歯車の下方部分を覆うオイルセパレータが設けられ、
上記オイルセパレータは、上記第２シャフトの横断面視において、上記下位歯車の外周に沿う方向において、上記下位歯車の回転方向後方側の第１端部と、回転方向前方側の第２端部とを有し、
上記第１端部は、上記複数の下位歯車の少なくとも１つの横断面視において、上記第２シャフトの軸線よりも上位であって、当該下位歯車の下動側外周に接する垂線よりも上記第２シャフト側に変位して位置し、上記第２端部は、当該下位歯車の上動側外周に接する垂線よりも上記第２シャフトから離れる側に位置し、かつ、
上記トランスミッションケースにおける上記複数の下位歯車の上動側外周と対向する内面に、上記第２シャフトの軸方向に延びて、オイルを当該軸方向に誘導するオイル誘導手段を設けたことを特徴とする、変速機の潤滑構造。