JP2017008984A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油をギヤに適切に供給する。【解決手段】内部から径方向に潤滑油を放出可能なメインシャフト１１と、メインシャフト１１に設けられたサンギヤ６１と、メインシャフト１１の下方に配置され、サンギヤ６１に向かってメインシャフト１１の軸方向に延びる案内面によってメインシャフト１１から放出された潤滑油をサンギヤ６１に向けて案内可能な案内部５２ａとを有するように変速機１を構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、変速機に関し、特に、変速機において潤滑油を供給する技術に関する。

従来、変速機においては、複数のギヤ等に発生する摩擦を低減するために変速機内の各部に潤滑油を供給している。例えば、変速機内の遊星歯車機構に潤滑油を供給する技術が知られている（特許文献１参照）。

実開平６−４７７６４号公報

変速機においては、如何にギヤに潤滑油を供給するかが非常に重要である。例えば、遊星歯車機構を有する変速機においては、メインシャフトから遊星歯車機構の内部に至るオイル流路を形成することが考えられるが、構造が複雑であるので対応が困難であり、対応する場合には、多大なコストを要する問題がある。

また、遊星歯車機構に限らず、変速機内の他のギヤに潤滑油を供給する場合にあっても、種々の制約があって対応が困難な場合が多い。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、潤滑油をギヤに適切に供給することのできる技術を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係る変速機は、内部から径方向に潤滑油を放出可能なシャフトと、シャフトに設けられた１以上のギヤと、シャフトの下方に配置され、ギヤに向かってシャフトの軸方向に延びる案内面によってシャフトから放出された潤滑油を前記ギヤに向けて案内可能な案内部と、を有する。

上記変速機において、シャフトには、内部の潤滑油を径方向に放出する径方向流路が形成されており、径方向流路の出口と対向するようにシャフトに装着され、径方向流路の出口から放出された潤滑油を複数の径方向に分散して放出可能な分散放出部材をさらに有し、案内部材の案内面は、分散放出部材の下方に配置されていてもよい。

また、上記変速機において、シャフトを支持するベアリングを変速機ケースに支持するベアリングリテーナをさらに有し、案内部は、ベアリングリテーナに設けられていてもよい。また、上記変速機において、ベアリングリテーナは、一体成型されていてもよい。

また、上記変速機において、ギヤは、遊星歯車機構のギヤであってもよい。また、上記変速機において、案内部材の案内面の高さは、遊星歯車機構のサンギヤの下端の高さよりも高くてもよい。

本発明によると、潤滑油をギヤに適切に供給することができる。

本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機の概要を示す。 本発明の一実施形態に係る副変速機の周辺の断面図である。 本発明の一実施形態に係るベアリングリテーナの正面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る変速機について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機の概要を示す。

機械式自動マニュアル変速機（変速機という。）１は、インプットシャフト１０と、インプットシャフト１０と同軸に配置されたメインシャフト１１と、メインシャフト１１の出力側にメインシャフト１１と同軸に配置された副変速機６０と、インプットシャフト１０及びメインシャフト１１と平行に配置されたカウンタシャフト１２及びリバースアイドラシャフト１６と、を備えている。

インプットシャフト１０には、インプットメインギヤ１３が一体回転可能に設けられている。メインシャフト１１には、入力側から順に、第１ハブ２１、５速／９速メインギヤＭ５、３速／７速メインギヤＭ３、第２ハブ３１、２速／６速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、第３ハブ４１、リバースメインギヤＭＲ、ガイドピース５３、副変速機６０のサンギヤ６１が設けられている。５速／９速メインギヤＭ５、３速／７速メインギヤＭ３、２速／６速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、及びリバースメインギヤＭＲは、メインシャフト１１に相対回転可能に設けられ、第１ハブ２１、第２ハブ３１、第３ハブ４１、ガイドピース５３、及びサンギヤ６１はメインシャフト１１に一体回転可能に設けられている。

副変速機６０は、メインシャフト１１の回転をハイと、ローの２つのレンジの何れかに切り替えてキャリア６３（アウトプットシャフト）に伝達する。副変速機６０は、例えば、遊星歯車機構により構成される。具体的には、副変速機６０は、サンギヤ６１と、サンギヤ６１と噛合するようにサンギヤ６１の周囲に配置された複数のプラネタリギヤ６２と、プラネタリギヤ６２と噛合する内歯が形成されたリングギヤ６４と、複数のプラネタリギヤ６２を回転可能に支持するキャリア６３とを有する。キャリア６３の出力側は、メインシャフト１１と同軸の円柱状形状となっている。リングギヤ６４の出力側は、キャリア６３の円柱状形状の部分を取り囲み、キャリア６３と相対回転可能な円環部６５が形成されている。円環部６５には、第４ハブ６６が一体回転可能に設けられている。

メインシャフト１１の内部には、軸方向に延び、潤滑油を流すための軸方向流路１１ａと、軸方向流路１１ａからメインシャフト１１の外周面に径方向に延び、潤滑油を外周面の開孔（出口）から放出するための１以上の径方向流路１１ｂが形成されている。径方向流路１１ｂは、例えば、５速／９速メインギヤＭ５、３速／７速メインギヤＭ３、２速／６速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、リバースメインギヤＭＲ、及びガイドピース５３のそれぞれの内周面に対向する位置に設けられている。

カウンタシャフト１２には、入力側から順に、インプットメインギヤ１３と噛合するインプットカウンタギヤ１４、５速／９速メインギヤＭ５と噛合する５速／９速カウンタギヤＣ５、３速／７速メインギヤＭ３と噛合する３速／７速カウンタギヤＣ３、２速／６速メインギヤＭ２と噛合する２速／６速カウンタギヤＣ２、１速メインギヤＭ１と噛合する１速カウンタギヤＣ１、リバースメインギヤＭＲと噛合する後述するアイドラギヤ１７と噛合するリバースカウンタギヤＣＲが設けられている。インプットカウンタギヤ１４、５速／９速カウンタギヤＣ５、３速／７速カウンタギヤＣ３、２速／６速カウンタギヤＣ２、１速カウンタギヤＣ１、及びリバースカウンタギヤＣＲは、カウンタシャフト１２に一体回転可能に設けられている。カウンタシャフト１２の出力側には、カウンタシャフト１２の回転を制動するためのカウンタシャフトブレーキ１５が設けられている。

リバースアイドラシャフト１６には、アイドラギヤ１７が相対回転可能に設けられている。アイドラギヤ１７は、リバースカウンタギヤＣＲと、リバースメインギヤＭＲと噛合している。

第１ハブ２１には、回転不能且つ軸方向に移動可能に第１スリーブ２２が取り付けられている。なお、第１スリーブ２２と、インプットメインギヤ１３及び５速／９速メインギヤＭ５のそれぞれに固定されている図示しないドグギヤとのそれぞれの間にシンクロナイザリングが介装されていてもよい。第１スリーブ２２の外周凹溝には、第１スリーブ２２を軸方向に移動させる図示しないシフトフォークが係合されている。

第１スリーブ２２が図中矢印Ａ方向に移動してインプットメインギヤ１３のドグギヤとスプライン噛合すると、インプットシャフト１０とメインシャフト１１とが直結されて動力が伝達される。この結果、副変速機６０のレンジがローに設定されている場合には、キャリア６３は、４速相当で回転し、副変速機６０のレンジがハイに設定されている場合には、キャリア６３は、８速相当で回転する。

第１スリーブ２２が図中矢印Ｂ方向に移動して５速／９速メインギヤＭ５に接続されているドグギヤとスプライン噛合すると、インプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、５速／９速カウンタギヤＣ５、５速／９速メインギヤＭ５、を介してメインシャフト１１に動力が伝達される。この結果、副変速機６０のレンジがローに設定されている場合には、キャリア６３は、５速相当で回転し、副変速機６０のレンジがハイに設定されている場合には、キャリア６３は、９速相当で回転する。

第２ハブ３１には、回転不能且つ軸方向に移動可能に第２スリーブ３２が取り付けられている。なお、第２スリーブ３２と、３速／７速メインギヤＭ３及び２速／６速メインギヤＭ２のそれぞれに固定されている図示しないドグギヤとのそれぞれの間にシンクロナイザリングが介装されていてもよい。第２スリーブ３２の外周凹溝には、第２スリーブ３２を軸方向に移動させる図示しないシフトフォークが係合されている。

第２スリーブ３２が図中矢印Ａ方向に移動して３速／７速メインギヤＭ３に接続されているドグギヤとスプライン噛合すると、インプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、３速／７速カウンタギヤＣ３、３速／７速メインギヤＭ３を介して動力がメインシャフト１１に伝達される。この結果、副変速機６０のレンジがローに設定されている場合には、キャリア６３は、３速相当で回転し、副変速機６０のレンジがハイに設定されている場合には、キャリア６３は、７速相当で回転する。

第２スリーブ３２が図中矢印Ｂ方向に移動して２速／６速メインギヤＭ２に接続されているドグギヤとスプライン噛合すると、インプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、２速／６速カウンタギヤＣ２、２速／６速メインギヤＭ２を介して、メインシャフト１１に動力が伝達される。この結果、副変速機６０のレンジがローに設定されている場合には、キャリア６３は、２速相当で回転し、副変速機６０のレンジがハイに設定されている場合には、キャリア６３は、６速相当で回転する。

第３ハブ４１には、回転不能且つ軸方向に移動可能に第３スリーブ４２が取り付けられている。なお、第３スリーブ４２と、１速メインギヤＭ１及びリバースメインギヤＭＲのそれぞれに固定されている図示しないドグギヤとのそれぞれの間にシンクロナイザリングが介装されていてもよい。第３スリーブ４２の外周凹溝には、第３スリーブ４２を軸方向に移動させる図示しないシフトフォークが係合されている。

第３スリーブ４２が図中矢印Ａ方向に移動して１速メインギヤＭ１に接続されているドグギヤとスプライン噛合すると、インプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、１速カウンタギヤＣ１、１速メインギヤＭ１を介して動力がメインシャフト１１に伝達される。本実施形態の変速機１では、１速の変速段が選択される場合には、副変速機６０のレンジは、一方のレンジ（例えば、ローのレンジ）に固定的に設定されるようになっているので、キャリア６３は、１速相当で回転する。

第３スリーブ４２が図中矢印Ｂ方向に移動してリバースメインギヤＭＲに接続されているドグギヤとスプライン噛合すると、インプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、リバースカウンタギヤＣＲ、アイドラギヤ１７、リバースメインギヤＭＲを介して、メインシャフト１１に動力が伝達される。本実施形態の変速機１では、後退（リバース）の変速段が選択される場合には、副変速機６０のレンジは、一方のレンジ（例えば、ローのレンジ）に固定的に設定されるようになっているおり、キャリア６３は、逆回転する。

第４ハブ６６には、回転不能且つ軸方向に移動可能に第４スリーブ６７が取り付けられている。なお、第４スリーブ６７と、ドグプレート７１のドグギヤ及びキャリア６３に固定されているドグギヤとのそれぞれの間にシンクロナイザリングが介装されていてもよい。第４スリーブ６７の外周凹溝には、第４スリーブ６７を軸方向に移動させる図示しないシフトフォークが係合されている。

第４スリーブ６７が図中矢印Ａ方向に移動して、変速機ケース２（例えば、センターケース２ｂ）に固定されているドグプレート７１のドグギヤとスプライン噛合すると、リングギヤ６４が変速機ケース２に固定され、副変速機６０の状態がローのレンジとなる。すなわち、副変速機６０によって、メインシャフト１１が回転すると、キャリア６３は１より大きい減速比で回転する。

一方、第４スリーブ６７が図中矢印Ｂ方向に移動して、キャリア６３に固定されている図示しないドグギヤとスプライン噛合すると、リングギヤ６４と、キャリア６３とが一体回転するように固定されて、副変速機６０の状態がハイのレンジとなる。すなわち、副変速機６０によって、メインシャフト１１とキャリア６３とが直結される。

変速機１においては、基本的には、インプットシャフト１０の入力側端部と、キャリア６３の出力側端部とを除いて、変速機ケース２（フロントケース２ａ、センターケース２ｂ、リアケース２ｃ等）内に収容される。変速機ケース２の内部には、各部を潤滑させるための潤滑油が供給されている。

変速機ケース２の底部近傍には、底部に貯留している潤滑油を吸引するためのオイルパイプ８０が配置されている。オイルパイプ８０は、図示しないオイルポンプに接続されており、オイルパイプ８０を介して吸引された潤滑油は、例えば、メインシャフト１１の軸方向流路１１ａに供給される。

次に、メインシャフト１１の出力側に設けられた副変速機６０の周辺の構成について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る副変速機の周辺の断面図である。

メインシャフト１１は、ベアリング５１を介して変速機ケース２（センターケース２ｂ）に回転可能に支持されている。ベアリング５１は、ベアリングリテーナ５２により、センターケース２ｂに固定（支持）されている。

メインシャフト１１のベアリング５１よりも矢印Ｂ方向の位置には、ガイドピース５３（分散放出部材の一例）がメインシャフト１１と一体回転可能に固定されている。ガイドピース５３には、メインシャフト１１の径方向流路１１ｂの出口に臨む部分に、メインシャフト１１の外周を取り囲むように円環状の流通空間５３ａが形成されている。また、ガイドピース５３には、流通空間５３ａから径方向に延びる複数の放出孔５３ｂが形成されている。放出孔５３ｂは、例えば、副変速機６０側（矢印Ｂ方向）に傾いて形成されている。このような構成により、メインシャフト１１の軸方向流路１１ａに供給された潤滑油は、径方向流路１１ｂを通ってガイドピース５３の流通空間５３ａに到達する。そして、流通空間５３ａに到達した潤滑油は、複数の放出孔５３ｂから副変速機６０に向けて分散して放出される。

ベアリングリテーナ５２は、ガイドピース５３の下方から副変速機６０のサンギヤ６１の側面までメインシャフト１１の軸方向に延びる案内面を有する案内部５２ａを有する。

案内部５２ａは、ガイドピース５３の放出孔５３ｂから下方に放出された潤滑油を受けて、サンギヤ６１の側面まで案内する。案内部５２ａの上面の高さは、サンギヤ６１の下側の歯部の高さ以上となっている。したがって、案内部５２ａにより、サンギヤ６１とプラネタリギヤ６２との噛合部分に適切に潤滑油を供給することができる。

図３は、本発明の一実施形態に係るベアリングリテーナの正面図である。図３は、図２における矢印Ｂ方向側からベアリングリテーナを見た図である。なお、図３においては、ベアリングリテーナが支持するメインシャフト１１及びカウンタシャフト１２のベアリング５１の位置を破線で示している。

ベアリングリテーナ５２は、略８の字状であり、メインシャフト１１を通す貫通孔５２ｂと、カウンタシャフト１２を通す貫通孔５２ｃとが形成されている。貫通孔５２ｂの下方の周縁部分には、略円弧状の形状の案内部５２ａが設けられている。ベアリングリテーナ５２は、例えば、所定の金型によって一体成型される。このように、ベアリングリテーナ５２は、一体成型されるので、案内部５２ａを別の構成として用意する必要がなく、変速機１における部品点数を増加させずに済む。ベアリングリテーナ５２は、例えば、ボルト５４により変速機ケース２（センターケース２ｂの壁）に固定される。

貫通孔５２ｂは、メインシャフト１１を支持するベアリング５１の外径よりも小さくなっており、貫通孔５２ｂの周縁部分が、ベアリング５１をセンターケース２ｂに押さえるように作用する。

また、貫通孔５２ｃは、カウンタシャフト１２を支持するベアリング５１の外径よりも小さくなっており、貫通孔５２ｃの周縁部分が、ベアリング５１をセンターケース２ｂに押さえるように作用する。

以上説明したように、本実施形態に係る変速機１によると、メインシャフト１１から径方向に放出された潤滑油をベアリングリテーナ５２の案内部５２ａが副変速機６０のサンギヤ６１に案内するので、副変速機６０の各部（例えば、サンギヤ６１とプラネタリギヤ６２との噛合部分）に潤滑油を効果的に供給することができる。また、変速機ケース２に固定されるベアリングリテーナ５２に案内部５２ａを設けるようにしたので、案内部５２ａを取り付けるための新たな構成部を用意して、その構成部の配置等を考慮する必要がなく、比較的容易に対応できる。また、ベアリングリテーナ５２を一体成型して案内部５２ａを設けるようにしたので、変速機１における部品点数を抑えることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、案内部５２ａにより副変速機６０のギヤに潤滑油を案内するようにしていたが、本発明はこれに限られず、変速機１内の他のギヤに潤滑油を案内するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ベアリングリテーナ５２に案内部５２ａを設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、別の部材に案内部を設けるようにしてもよい。

１ 変速機
２ 変速機ケース
２ａ フロントケース
２ｂ センターケース
２ｃ リアケース
１０ インプットシャフト
１１ メインシャフト
１２ カウンタシャフト
１３ インプットメインギヤ
１４ インプットカウンタギヤ
１６ リバースアイドラシャフト
１７ アイドラギヤ
２１ 第１ハブ
２２ 第１スリーブ
３１ 第２ハブ
３２ 第２スリーブ
４１ 第３ハブ
４２ 第３スリーブ
５１ ベアリング
５２ ベアリングリテーナ
５２ａ 案内部
５３ ガイドピース
６０ 副変速機
６１ サンギヤ
６２ プラネタリギヤ
６３ キャリア
６４ リングギヤ
６６ 第４ハブ
６７ 第４スリーブ
Ｍ１ １速メインギヤ
Ｍ２ ２速／６速メインギヤ
Ｍ３ ３速／７速メインギヤ
Ｍ５ ５速／９速メインギヤ
ＭＲ リバースメインギヤ
Ｃ１ １速カウンタギヤ
Ｃ２ ２速／６速カウンタギヤ
Ｃ３ ３速／７速カウンタギヤ
Ｃ５ ５速／９速カウンタギヤ
ＣＲ リバースカウンタギヤ

Claims (6)

1. 内部から径方向に潤滑油を放出可能なシャフトと、
   前記シャフトに設けられた１以上のギヤと、
   前記シャフトの下方に配置され、前記ギヤに向かって前記シャフトの軸方向に延びる案内面によって前記シャフトから放出された潤滑油を前記ギヤに向けて案内可能な案内部と、
   を有する変速機。
2. 前記シャフトには、内部の潤滑油を径方向に放出する径方向流路が形成されており、
   前記径方向流路の出口と対向するように前記シャフトに装着され、前記径方向流路の出口から放出された潤滑油を複数の径方向に分散して放出可能な分散放出部材をさらに有し、
   前記案内部材の前記案内面は、前記分散放出部材の下方に配置されている
   請求項１に記載の変速機。
3. 前記シャフトを支持するベアリングを変速機ケースに支持するベアリングリテーナをさらに有し、
   前記案内部は、前記ベアリングリテーナに設けられている
   請求項１又は請求項２に記載の変速機。
4. 前記ベアリングリテーナは、一体成型されている
   請求項３に記載の変速機。
5. 前記ギヤは、遊星歯車機構のギヤである
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速機。
6. 前記案内部材の前記案内面の高さは、前記遊星歯車機構のサンギヤの下端の高さよりも高い
   請求項５に記載の変速機。

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