JP2016044741A

JP2016044741A - 変速機用潤滑装置

Info

Publication number: JP2016044741A
Application number: JP2014169058A
Authority: JP
Inventors: 市川　雅也; Masaya Ichikawa; 雅也市川; 英也大澤; Hideya Osawa
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-04-04
Also published as: US20160053883A1; EP2988030A3; EP2988030A2

Abstract

【課題】変速機の軸線方向の寸法を小型化することができ、オイルを安定して送出することができる変速機用潤滑装置を提供する。【解決手段】変速機用潤滑装置１０は、変速機１００の回転する出力軸１１２を軸支する軸受１２１、１２２の間において、出力軸１１２の外周側に出力軸１１２に固定され、外周面にオイル送出溝１１ｂ、１１ｃが螺旋状に凹陥形成された円筒形状の回転部材１１を有し、軸受１２１、１２２を回転可能に取り付ける変速機１００のハウジング１０１によって、回転部材１１の外周側が覆われている。【選択図】図１

Description

本発明は、変速機の軸受等の部材にオイルを供給する潤滑装置に関するものである。

従来から、特許文献１に示されるように、変速機のアウトプットシャフトに固定された羽根状のオイルキャチャーと、アウトプットシャフト及びオイルキャッチャーを覆うハウジングとを有する変速機用潤滑装置がある。アウトプットシャフトの回転に伴って、オイルキャチャーが回転して、ハウジング内のオイルも回転して、アウトプットシャフトに形成された油孔に当該オイルが流通する。このオイルの流通によって、変速機の軸受等の部材にオイルが送出されるようになっている。

特開２００３−４２２７３号公報

しかしながら、特許文献１に示される変速機用潤滑装置は、アウトプットシャフトに設けられているため、変速機用潤滑装置の取付寸法だけ、アウトプットシャフトが長くなってしまい、変速機の軸線方向の寸法が大きくなってしまうという問題があった。また、アウトプットシャフトの回転速度が高くなった場合には、オイルキャチャーの回転速度も高くなるため、オイルキャチャーによって回転されるオイルが遠心力によって外側に移動し、油孔内に流通し難くなり、変速機用潤滑装置によるオイルの送出流量が少なくなってしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、変速機の軸線方向の寸法を小型化することができ、オイルを安定して送出することができる変速機用潤滑装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る変速機用潤滑装置の発明は、変速機の回転する軸を軸支する軸受の間において、前記軸の外周側に前記軸に固定され、外周面にオイル送出溝が螺旋状に凹陥形成された円筒形状の回転部材を有し、前記軸受を回転可能に取り付ける前記変速機のハウジングによって、前記回転部材の外周側が覆われている。

このように、オイルを送出する回転部材が出力軸を軸支する軸受の間に設けられているので、変速機に変速機用潤滑装置を設けたとしても、変速機の軸線方向の寸法が大きくならず、変速機の軸線方向の寸法を小型化することができる。また、変速機用潤滑装置は、オイル送出溝が外周面に形成された回転部材が回転することにより、オイルを送出するネジポンプであるので、回転部材が取り付けられている出力軸の回転速度の回転速度によらずに、オイルを安定して送出することができる。

また、出力軸を回転可能に取り付けている変速機のハウジングによって、回転部材の外周側が覆われている。このように、回転部材が収容される空間をハウジングに形成して、このハウジングを変速機用潤滑装置のケーシングとしているので、変速機用潤滑装置を構成する部品点数を削減させることができる。このため、自動変速機の小型化、軽量化及び製造コスト削減を実現することが可能となる。

変速機用潤滑装置の断面図である。回転部材の斜視図である。

（変速機の構造）
以下に、本実施形態の変速機用潤滑装置１０が搭載される変速機１００の構造について、図１を用いて説明する。図１に示すように、変速機１００は、ハウジング１０１、入力軸１１１、出力軸１１２、カウンタ軸１１３、第一軸受１２１、第二軸受１２２、第三軸受１２３、第四軸受１２４、接続部材１３１、複数のドライブギヤ１４１、複数のシンクロナイザ機構１５０、変速機用潤滑装置１０を有している。なお、図１において、紙面左側を変速機１００や変速機１００を構成する各部材の前方とし、紙面右側を変速機１００や変速機１００を構成する各部材の後方とする。

出力軸１１２は、ハウジング１０１に取り付けられた第一軸受１２１及び第二軸受１２２によって軸支され、ハウジング１０１に回転可能に取り付けられている。第一軸受１２１と第二軸受１２２は、出力軸１１２の軸線方向（前後方向）に離間している。本実施形態では、第一軸受１２１及び第二軸受１２２は、アンギュラベアリングである。

出力軸１１２の軸心には、出力軸１１２の軸線方向の中間部分から出力軸１１２の前端に開口する出力軸オイル流路１１２ａが形成されている。出力軸１１２の軸線方向の中間位置において、出力軸１１２の外周面から出力軸オイル流路１１２ａに連通する連通流路１１２ｃが形成されている。

出力軸１１２の外周面には、キー溝１１２ｆが形成されている。出力軸１１２の前端には、出力側リダクションギヤ１１２ｄが形成されている。言い換えると、出力側リダクションギヤ１１２ｄは、両軸受１２１、１２２よりも入力軸１１１側に形成されている。出力軸１１２の前端の軸心部分には、軸受取付凹部１１２ｅが凹陥形成されている。出力軸１１２の後端は、プロペラシャフトを介して、駆動輪の作動を吸収するデファレンシャルが接続されている。

入力軸１１１は、出力軸１１２の前方に、出力軸１１２と同軸に設けられている。本実施形態では、入力軸１１１の後端は、軸受取付凹部１１２ｅに取り付けられた第三軸受１２３によって軸支されている。なお、入力軸１１１の前端は、クラッチハウジング又はエンジンハウジングに取り付けられた軸受によって軸支されている。このような構造によって、入力軸１１１は、ハウジング１０１に対して回転可能に取り付けられている。入力軸１１１の軸心には、入力軸１１１の後端に開口する入力軸オイル流路１１１ａが形成されている。

接続部材１３１は、円筒形状である。接続部材１３１は、出力軸１１２の出力軸オイル流路１１２ａの前端部分に嵌合されている。接続部材１３１の中間から前方部分は、入力軸オイル流路１１１ａ内に挿入されている。このような構造によって、出力軸オイル流路１１２ａと入力軸オイル流路１１１ａが接続部材１３１によって接続され、出力軸オイル流路１１２ａと入力軸オイル流路１１１ａの間からのオイルの漏出が防止される。

複数のドライブギヤ１４１は、入力軸１１１の外周面に取り付けられたニードルベアリング等の軸受１６１によって、入力軸１１１に対して回転可能に設けられている。入力軸１１１のドライブギヤ１４１が設けられている位置には、入力軸オイル流路１１１ａから入力軸１１１の外周面に連通するオイル供給孔１１１ｂが形成されている。入力軸１１１には、エンジンやモータ等の原動機からの回転駆動力が入力される。

カウンタ軸１１３は、入力軸１１１及び出力軸１１２と並行に設けられている。カウンタ軸１１３は、ハウジング１０１に取り付けられた第四軸受１２４及び第五軸受（不図示）によって軸支され、ハウジング１０１に対して回転可能に取り付けられている。カウンタ軸１１３には、複数のドライブギヤ１４１とそれぞれ噛合するドリブンギヤ１１３ａが複数形成されている。カウンタ軸１１３には、出力側リダクションギヤ１１２ｄと噛合するリダクションギヤ１１３ｂが形成されている。このように、本実施形態の変速機１００は、出力軸１１２にカウンタ軸に形成されたリダクションギヤ１１３ｂと噛合する出力側リダクションギヤ１１２ｄが形成され、カウンタ軸１１３と出力軸１１２の間で原動機からの回転駆動力が減速されるアウトプットリダクション型である。

シンクロナイザ機構１５０は、クラッチハブ１５１と、係合部材１５２、１５３、シンクロナイザリング１５４、１５５、及びスリーブ１５６を有している。クラッチハブ１５１は、対向する一組のドライブギヤ１４１間の位置や、ドライブギヤ１４１と出力側リダクションギヤ１１２ｄの間の位置の入力軸１１１にスプライン固定されている。係合部材１５２、１５３は、ドライブギヤ１４１や出力側リダクションギヤ１１２ｄに固定されている。シンクロナイザリング１５４、１５５は、クラッチハブ１５１と係合部材１５２、１５３の間に介在されている。スリーブ１５６は、クラッチハブ１５１の外周に軸方向移動自在にスプライン係合されている。

スリーブ１５６は、図１に示す「中立位置」では係合部材１５２及び係合部材１５３のいずれにも係合されていない。スリーブ１５６の外周には、環状の係合溝１５６ａが凹陥形成されている。係合溝１５６ａには、フォーク（不図示）が係合している。

フォークによりスリーブ１５６が係合部材１５２側にシフトされれば、スリーブ１５６は、シンクロナイザリング１５４にスプライン係合して入力軸１１１とドライブギヤ１４１の回転を同期させ、次いで係合部材１５２の外周の外歯スプラインと係合し、ドライブギヤ１４１を入力軸１１１に相対回転不能に連結して変速段を形成する。一方で、フォークによりスリーブ１５６が係合部材１５３側にシフトされれば、シンクロナイザリング１５５は、同様に、出力軸１１２と入力軸１１１の回転を同期させた後に、この両者を相対回転不能に連結する。

（ネジポンプの構造の説明）
以下に、図１及び図２を用いて、変速機用潤滑装置１０について説明する。変速機用潤滑装置１０は、回転部材１１、キー１２、Ｏリング１３と、を有している。回転部材１１は、円筒形状である。回転部材１１の外周面の軸線方向中央部分には、凹陥溝１１ａが一周凹陥形成されている。凹陥溝１１ａの両側の回転部材１１の外周面には、オイル送出溝１１ｂ、１１ｃが螺旋状に凹陥形成されている。このように、変速機用潤滑装置１０は、オイル送出溝１１ｂ、１１ｃが外周面に形成された回転部材１１が回転することにより、オイルを送出するネジポンプである。螺旋状に形成されたオイル送出溝１１ｂとオイル送出溝１１ｃのねじれ方向（形成方向、傾斜角）は、異なっている。

凹陥溝１１ａには、回転部材１１の内周面に連通する連通穴１１ｄが形成されている。回転部材１１の軸線方向両端には、外径が他の部分よりも小さい小径部１１ｅ、１１ｆが形成されている。回転部材１１の内周面には、キー溝１１ｇが形成されている。回転部材１１に出力軸１１２が挿通して、回転部材１１が第一軸受１２１と第二軸受１２２の間の出力軸１１２の外周側に設けられている。なお、回転部材１１の両端に形成された小径部１１ｅ、１１ｆは、それぞれ、第一軸受１２１と第二軸受１２２と当接している。また、小径部１１ｅ、１１ｆと軸受１２１、１２２の間に、シムが介在されていても差し支え無い。出力軸１１２のキー溝１１２ｆと回転部材１１のキー溝１１ｇに、キー１２が係合して、回転部材１１は出力軸１１２に対して回転不能に固定されている。

軸線方向（前後方向）に関して、回転部材１１の連通穴１１ｄと出力軸１１２の連通流路１１２ｃは合致している。連通流路１１２ｃの両側の出力軸１１２の外周面には、回転部材１１の内周面と接触するＯリング１３が設けられている。このＯリング１３によって、回転部材１１と出力軸１１２の間からのオイルの漏出が防止される。

ハウジング１０１には、円柱形状の空間である回転部材収容部１０１ａが形成されている。回転部材１１は、この回転部材収容部１０１ａ内に収容されている。このように、回転部材１１の外周側は、ハウジング１０１によって覆われている。回転部材１１の外周面と回転部材収容部１０１ａは、僅かなクリアランス（例えば０．１〜０．３ｍｍ）で対向している。このように、本実施形態では、変速機用潤滑装置１０のケーシングを、出力軸１１２を回転可能に取り付けるハウジング１０１で構成している。ハウジング１０１には、回転部材収容部１０１ａ内に連通する２つのオイル供給流路１０１ｂ、１０１ｃが形成されている。オイル供給流路１０１ｂ、１０１ｃの末端は、それぞれ、回転部材１１のオイル送出溝１１ｂ、１１ｃの軸線方向の端部に開口している。オイル供給流路１０１ｂ、１０１ｃの始端は、変速機１００のギヤによって掻き上げられたオイルを受け止めるオイルレシーバ（不図示）に接続されている。

（ネジポンプの動作の説明）
出力軸１１２が回転すると、出力軸１１２の回転に伴って、回転部材１１が回転する。すると、オイル供給流路１０１ｂ、１０１ｃ内にあるオイルが、回転するオイル送出溝１１ｂ、１１ｃによって、凹陥溝１１ａに送出される。そして、凹陥溝１１ａに送出されたオイルは、連通穴１１ｄ、連通流路１１２ｃ、出力軸オイル流路１１２ａ、接続部材１３１、入力軸オイル流路１１１ａを流通して、オイル供給孔１１１ｂに流入する。そして、オイル供給孔１１１ｂに流入したオイルは、ドライブギヤ１４１を軸支する軸受１６１、係合部材１５２、シンクロナイザリング１５４を潤滑する。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、本実施形態の変速機用潤滑装置１０は、変速機１００の回転する出力軸１１２を軸支する軸受１２１、１２２の間において、出力軸１１２の外周側に出力軸１１２に固定され、外周面にオイル送出溝１１ｂ、１１ｃが螺旋状に凹陥形成された円筒形状の回転部材１１を有している。このように、オイルを送出する回転部材１１が出力軸１１２を軸支する第一軸受１２１及び第二軸受１２２の間に設けられているので、変速機１００に変速機用潤滑装置１０を設けたとしても、変速機１００の軸線方向の寸法が大きくならず、変速機１００の軸線方向の寸法を小型化することができる。また、変速機用潤滑装置１０は、オイル送出溝１１ｂ、１１ｃが外周面に形成された回転部材１１が回転することにより、オイルを送出するネジポンプであるので、回転部材１１が取り付けられている出力軸１１２の回転速度の回転速度によらずに、オイルを安定して送出することができる。

また、出力軸１１２を回転可能に取り付けている変速機１００のハウジング１０１によって、回転部材１１の外周側が覆われている。このように、回転部材１１が収容される回転部材収容部１０１ａをハウジング１０１に形成して、このハウジング１０１を変速機用潤滑装置１０のケーシングとしているので、変速機用潤滑装置１０を構成する部品点数を削減させることができる。このため、変速機１００の小型化、軽量化及び製造コスト削減を実現することが可能となる。

また、回転部材１１の軸線方向の中央部分の外周面に、出力軸１１２の内部に形成された出力軸オイル流路１１２ａに連通する凹陥溝１１ａが形成されている。そして、凹陥溝１１ａの両側の回転部材１１の外周面に、オイル送出溝１１ｂ、１１ｃが形成されている。そして、回転部材１１の回転に伴い、凹陥溝１１ａの両側に形成されたオイル送出溝１１ｂ、１１ｃから凹陥溝１１ａにオイルが送出される。そして、凹陥溝１１ａの両側に螺旋状に形成されたオイル送出溝１１ｂ、１１ｃのねじれ方向が異なっている。これにより、回転部材１１が回転した際に、オイル送出溝１１ｂからのオイルの送出の反作用によって回転部材１１に作用する軸線方向の力と、オイル送出溝１１ｃからのオイルの送出の反作用によって回転部材１１に作用する軸線方向の力とが、相殺されて、回転部材１１に軸線方向の力が作用しない。このため、回転部材１１の端部の座屈が防止される。

また、出力軸１１２には、変速機１００の入力軸１１１と回転連結されたカウンタ軸１１３に形成されたリダクションギヤ１１３ｂと噛合する出力側リダクションギヤ１１２ｄが、両軸受１２１、１２２よりも入力軸１１１側に形成されている。このように、本実施形態の変速機１００は、カウンタ軸１１３と出力軸１１２の間で原動機からの回転駆動力が減速されるアウトプットリダクション型である。これにより、出力軸１１２を軸支する第一軸受１２１と第二軸受１２２の間に変速機１００を構成する部品が存在しない。このため、出力軸１１２を軸支する軸受１２１、１２２の間に回転部材１１を設けたとしても、出力軸１１２の軸長が長くならず、変速機１００の軸線方向の寸法が大きくならず、変速機１００の軸線方向の寸法を小型化することができる。

（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、回転部材１１は、出力軸１１２の外周側に設けられている。しかし、回転部材１１が変速機１００の入力軸１１１やカウンタ軸１１３等の回転する軸の外周側に設けられている実施形態であっても差し支え無い。

１０…変速機用潤滑装置、１１…回転部材、１１ａ…凹陥溝、１１ｂ、１１ｃ…オイル送出溝、１００…変速機、１０１…ハウジング、１１２…出力軸（軸）、１１２ａ…出力軸オイル流路（オイル流路）、１１２ｄ…出力側リダクションギヤ、１１３…カウンタ軸、１１３ｂ…リダクションギヤ

Claims

変速機の回転する軸を軸支する軸受の間において、前記軸の外周側に前記軸に固定され、外周面にオイル送出溝が螺旋状に凹陥形成された円筒形状の回転部材を有し、
前記軸受を回転可能に取り付ける前記変速機のハウジングによって、前記回転部材の外周側が覆われている変速機用潤滑装置。
前記回転部材の軸線方向の中央部分の外周面に、前記軸の内部に形成されたオイル流路に連通する凹陥溝が形成され、
前記凹陥溝の両側の前記回転部材の外周面に、前記オイル送出溝が形成され、
前記回転部材の回転に伴い、前記凹陥溝の両側に形成されたオイル送出溝から前記凹陥溝にオイルが送出され、
前記凹陥溝の両側に螺旋状に形成された前記オイル送出溝のねじれ方向が異なっている請求項１に記載の変速機用潤滑装置。
前記軸は、前記変速機の出力軸であり、
前記出力軸には、前記変速機の入力軸と回転連結されたカウンタ軸に形成されたリダクションギヤと噛合する出力側リダクションギヤが、前記両軸受よりも前記入力軸側に形成されている請求項１又は請求項２に記載の変速機用潤滑装置。