JP2017067120A - 潤滑構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸に回転可能に設けられている回転体を回転可能に支持するベアリングに潤滑油を適切に供給できるようにする。
【解決手段】アウトプットシャフト１１と、スラストワッシャ７０と、６速メインギヤＭ６と、３速メインギヤＭ３と、３速メインギヤＭ３を相対回転可能に支持するニードルベアリング７２と、を有する潤滑構造体７において、アウトプットシャフト１１のスラストワッシャ７０の取付部分１１ａの径は、ニードルベアリング７２の外径よりも短く、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａの外径は、ニードルベアリング７２の外径よりも長く、スラストワッシャ７０は、内周に、１以上の溝部７１を有し、溝部７１の最も外側の部位までのアウトプットシャフト１１の中心からの長さは、ニードルベアリング７２の外径以上であり、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａの内径よりも長く、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａの外径よりも短く構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸の軸方向にスラストワッシャを介して並んだ２つの部材の一方の内径側に潤滑油を流すための潤滑構造体に関する。

従来、変速機では、シャフトにスラストワッシャを介して複数のギヤを軸方向に並べて設けている。シャフトに配置されたギヤの中には、ニードルベアリングを介してシャフトに設けられているものがある。このようなギヤに対しては、ニードルベアリングに潤滑油を供給することが必要である。

例えば、ドライブシャフトのスプライン軸部の両側に装着したニードルベアリングによりドライブシャフトを回転自在に軸支し、スプライン軸部とニードルベアリングの間にスラストワッシャを設けて、一方のニードルベアリングから他方のニードルベアリングへ潤滑油を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

実開昭６３−１１９６７号公報

変速機においては、シャフトに配置されたギヤは、他のシャフトに設けられたギヤと噛合するようになっており、ギヤの歯部に供給されている潤滑油は、他のギヤと噛合すると、例えば、シャフトの軸方向の両側に流れる。

この際、ギヤの隣に、スラストワッシャが存在すると、シャフトの軸方向に流れた潤滑油は、スラストワッシャによって、軸方向への流れが遮られてしまう虞がある。このため、スラストワッシャを挟んで配置されたギヤ間においては、潤滑油を適切に供給できない虞がある。

また、スラストワッシャによって潤滑油の流れが遮られない場合であっても、ギヤの歯部と、スラストワッシャを挟んで配置されたギヤの内径側のベアリングとの径方向の位置がずれていると、潤滑油をベアリングに適切に供給できない虞がある。

このことは、スラストワッシャを挟んで配置されている、シャフトに相対回転可能に設けられた部材（回転体）についても同様な状況が生じる虞がある。

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、回転軸に回転可能に設けられている回転体を回転可能に支持するベアリングに潤滑油を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潤滑構造体は、回転軸と、回転軸に設けられるスラストワッシャと、回転軸に、スラストワッシャを介して設けられる、ギヤ部材及び回転体と、回転体を回転軸に対して相対回転可能に支持するベアリングと、を有する潤滑構造体であって、回転軸のスラストワッシャが設けられる部分の径は、ベアリングの外径よりも短く、ギヤ部材の歯部の外径は、ベアリングの外径よりも長く、スラストワッシャは、内周に、１以上の溝部を有し、溝部の最も外側の径は、ベアリングの外径以上であり、ギヤ部材の歯部の内径よりも長く、ギヤ部材の歯部の外径よりも短い。

上記潤滑構造体において、回転体は、ギヤであってもよい。

また、上記潤滑構造体において、ギヤ部材は、回転軸と一体回転可能に設けられていてもよい。

また、上記潤滑構造体において、スラストワッシャの溝部の内壁は、回転部材側になるほど、回転軸の軸との距離が短くなっていてもよい。

本発明によると、回転軸に回転可能に設けられている回転体を回転可能に支持するベアリングに潤滑油を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潤滑構造体を有するマニュアル変速機の全体構成を示す図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係る潤滑構造体を示す図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るスラストワッシャの前面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る潤滑構造体を有するマニュアル変速機を説明する。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潤滑構造体を有するマニュアル変速機の全体構成を示す図である。

マニュアル変速機（以下、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アウトプットシャフト１１と、これらインプットシャフト１０及びアウトプットシャフト１１に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１５とを備えている。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、アウトプットシャフト１１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、及びリアケース２ｂ）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収容されている。

インプットシャフト１０は、フロントケース２ａにベアリング１７により回転可能に支持されている。ベアリング１７は、変速機ケース２の外側、（フロントケース２ａの前方側）から、変速機ケース２の内側（フロントケース２ａの後方側）への潤滑油の流入を防止する機能（シール機能）を有している。

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。インプットシャフト１０の後方側には、アウトプットシャフト１１の前方側端部が図示しないニードルベアリングを介して回転自在に支持される支持穴が形成されている。

アウトプットシャフト１１には、入力側（前方側）から順に、第１ハブ２１、３速メインギヤＭ３、第１スラストワッシャ７０、６速メインギヤＭ６、５速メインギヤＭ５、２速メインギヤＭ２、第３ハブ４１、１速メインギヤＭ１、第４ハブ５１、リバースメインギヤＭＲ、第２スラストワッシャ８０が設けられている。３速メインギヤＭ３、第１スラストワッシャ７０、２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、アウトプットシャフト１１に相対回転可能に設けられ、第１ハブ２１、６速メインギヤＭ６、５速メインギヤＭ５、第３ハブ４１、第４ハブ５１、及び第２スラストワッシャ８０はアウトプットシャフト１１に一体回転可能に設けられている。本実施形態では、６速メインギヤＭ６及び５速メインギヤＭ５は、アウトプットシャフト１１と一体成形されている。

カウンタシャフト１２は、フロントケース２ａにベアリング１８により略水平に回転可能に支持されている。ベアリング１８は、変速機ケース２の外側、（フロントケース２ａの前方側）から、変速機ケース２の内側（フロントケース２ａの後方側）への潤滑油の流入を防止する機能（シール機能）を有している。

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、３速メインギヤＭ３と噛合する３速カウンタギヤＣ３、６速メインギヤＭ６と噛合する６速カウンタギヤＣ６、第２ハブ３１、５速メインギヤＭ５と噛合する５速カウンタギヤＣ５、２速メインギヤＭ２と噛合する２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、リバースアイドラギヤ１６を介してリバースメインギヤＭＲ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、３速カウンタギヤＣ３、第２ハブ３１、２速カウンタギヤＣ２、１速カウンタギヤＣ１、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、５速カウンタギヤＣ５、６速カウンタギヤＣ６はカウンシャフト１２に相対回転可能に設けられている。

カウンタシャフト１２の内部には、軸心を中心として軸方向に延び、潤滑油を導入するための軸心穴１２ａと、軸心穴１２ａからカウンタシャフト１２の外周面に径方向に延び、潤滑油を外周面の開孔から放出するための１以上の径方向流路１２ｂとが形成されている。

第１シンクロ機構２０は、アウトプットシャフト１１に固定された第１ハブ２１と、インプットメインギヤ１３に固定されたインプットドグギヤ２２と、３速メインギヤＭ３に固定された３速ドグギヤ２３と、第１ハブ２１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第１スリーブ２４と、第１スリーブ２４と各ドグギヤ２２，２３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第１スリーブ２４の外周凹溝には、第１スリーブ２４を軸方向に移動させる第１シフトフォークＦ１が係合されている。

第１スリーブ２４が前方に移動してインプットドグギヤ２２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットシャフト１０からアウトプットシャフト１１に直結となり、アウトプットシャフト１１は４速相当で回転する。第１スリーブ２４が後方に移動して３速ドグギヤ２３とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、３速カウンタギヤＣ３、３速メインギヤＭ３となり、アウトプットシャフト１１は３速相当で回転する。

第２シンクロ機構３０は、カウンタシャフト１２に固定された第２ハブ３１と、６速カウンタギヤＣ６に固定された６速ドグギヤ３２と、５速カウンタギヤＣ５に固定された５速ドグギヤ３３と、第２ハブ３１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第２スリーブ３４と、第２スリーブ３４と各ドグギヤ３２，３３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第２スリーブ３４の外周凹溝には、第２スリーブ３４を軸方向に移動させる第２シフトフォークＦ２が係合されている。

第２スリーブ３４が前方に移動して６速ドグギヤ３２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、６速カウンタギヤＣ６、６速メインギヤＭ６となり、アウトプットシャフト１１は６速相当で回転する。第２スリーブ３４が後方に移動して５速ドグギヤ３３とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、５速カウンタギヤＣ５、５速メインギヤＭ５となり、アウトプットシャフト１１は５速相当で回転する。

第３シンクロ機構４０は、アウトプットシャフト１１に固定された第３ハブ４１と、２速メインギヤＭ２に固定された２速ドグギヤ４２と、１速メインギヤＭ１に固定された１速ドグギヤ４３と、第３ハブ４１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第３スリーブ４４と、第３スリーブ４４と各ドグギヤ４２，４３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第３スリーブ４４の外周凹溝には、第３スリーブ４４を軸方向に移動させる第３シフトフォークＦ３が係合されている。

第３スリーブ４４が前方に移動して２速ドグギヤ４２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、２速カウンタギヤＣ２、２速メインギヤＭ２となり、アウトプットシャフト１１は２速相当で回転する。第３スリーブ４４が後方に移動して１速ドグギヤ４３とスプライン噛合すると、動力伝達経路は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となり、アウトプットシャフト１１は１速相当で回転する。

第４シンクロ機構５０は、アウトプットシャフト１１に固定された第４ハブ５１と、リバースメインギヤＭＲに固定されたリバースドグギヤ５３と、第４ハブ５１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第４スリーブ５４と、第４スリーブ５４とリバースドグギヤ５３との間に介装されたシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第４スリーブ５４の外周凹溝には、第４スリーブ５４を軸方向に移動させる第４シフトフォークＦ４が係合されている。

第４スリーブ５４が後方に移動してリバースドグギヤ５３とスプライン噛合すると、動力伝達経路は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、リバースアイドラギヤ１６、リバースメインギヤＭＲとなり、アウトプットシャフト１１は逆回転する。

次に、図１の範囲Ｘに含まれる潤滑構造体について説明する。

図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る潤滑構造体を示す図であり、図２（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るスラストワッシャの前面図である。図２（ａ）は、図１の範囲Ｘの拡大図である。

潤滑構造体７は、アウトプットシャフト１１と、ギヤ部材の一例としての６速メインギヤＭ６と、第１スラストワッシャ７０と、回転体の一例としての３速メインギヤＭ３と、ニードルベアリング７２と、を有する。

３速メインギヤＭ３と、６速メインギヤＭ６とは、第１スラストワッシャ７０を挟んでアウトプットシャフト１１に設けられている。３速メインギヤＭ３は、ニードルベアリング７２を介してアウトプットシャフト１１に相対回転可能に設けられている。

６速メインギヤＭ６は、アウトプットシャフト１１に相対回転不能に設けられている。本実施形態では、６速メインギヤＭ６は、アウトプットシャフト１１と一体成形されている。６速メインギヤＭ６は、カウンタシャフト１２に設けられた６速カウンタギヤＣ６と噛合している。

第１スラストワッシャ７０は、内周側に、１以上（図では、４）の溝部７１が形成されている。溝部７１は、略円柱状（アウトプットシャフト１１の軸方向に対して垂直な面での断面が略半円形状）となっている。

第１スラストワッシャ７０の内径は、アウトプットシャフト１１の第１スラストワッシャ７０が設けられる部分（取付部１１ａ）の径と同じであり、ニードルベアリング７２の外径（アウトプットシャフト１１の中心軸からニードルベアリング外周面７２ａまでの長さ）よりも短い。したがって、溝部７１とニードルベアリング７２側の空間とが、連通することが確保される。

第１スラストワッシャ７０の溝部７１の最も外側の最外部７１ａまでのアウトプットシャフト１１の中心軸からの長さは、ニードルベアリング７２の外径以上である。したがって、溝部７１と、ニードルベアリング７２側の空間とが連通する径方向の距離をできるだけ長く確保することができる。

また、第１スラストワッシャ７１の前方側端面は、３速メインギヤＭ３のニードルベアリング７２の外側の後方向の端面と接触している。したがって、溝部７１が、前方側において、ニードルベアリング７２側の空間と、ニードルベアリング７２側の空間の外側の空間とが直接連通してしまうことを効果的に防止できる。このため、溝部７１に流入する潤滑油が、ニードルベアリング７２側の空間の外側の空間に漏れ出すことを抑制することができる。

また、溝部７１の最外部７１ａまでのアウトプットシャフト１１の中心軸からの長さは、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａの内径（アウトプットシャフト１１の中心軸から歯部Ｍ６ａの内周面Ｍ６ｂまでの距離）よりも長い。したがって、溝部７１と、歯部Ｍ６ａ側の空間とが連通することが確保される。この結果、溝部７１を介して、歯部Ｍ６ａ側の空間と、ニードルベアリング７２側の空間とが連通することが確保される。

また、溝部７１の最外部７１ａまでのアウトプットシャフト１１の中心軸からの長さは、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａの外径（アウトプットシャフト１１の中心軸から歯部Ｍ６ａの外周面Ｍ６ｃまでの距離）よりも短い。したがって、溝部７１が、後方側において、歯部Ｍ６ａの外側の空間と、歯部Ｍ６ａの空間を介することなく直接連通してしまうことを防止できる。このため、溝部７１に流入する潤滑油が、歯部Ｍ６ａの外側の空間に漏れ出すことを抑制することができる。

次に、潤滑構造体７における潤滑油の流れについて説明する。

変速機１の動作中には、潤滑油が６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａや、６速カウンタギヤＣ６の歯部に供給される。アウトプットシャフト１１が回転すると、６速メインギヤＭ６は、アウトプットシャフト１１と一体して回転する。この結果、６速メインギヤＭ６と噛合する６速カウンタギヤＣ６とが回転することとなる。

６速カウンタギヤＣ６と噛合している６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａにおいては、その部位に存在する潤滑油が、アウトプットシャフト１１の軸方向の両側（前方及び後方）に流れ出す（矢印Ｒ１，Ｒ２）。

軸方向の前方に流れ出した潤滑油は、歯部Ｍ６ａの空間と連通する第１スラストワッシャ７０の溝部７１に流入し、溝部７１に連通するニードルベアリング７２側の空間に流入する（矢印Ｒ３）。これにより、潤滑油がニードルベアリング７２に供給されることとなる。

以上説明したように、本発明に係る潤滑構造体７によると、第１スラストワッシャ７０の溝部７１を介して、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａ側の空間と、ニードルベアリング７２の空間とが適切に連通するようにしたので、６速メインギヤＭ６の歯部Ｍ６ａが６速カウンタギヤＣ６の歯部と噛合することにより流れる潤滑油を、適切にニードルベアリング７２に供給することができる。

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、溝部７１を軸方向に延びる略半円柱状（断面が略半円形状）としていたが、溝部７１の形状は、これに限られず、例えば、略直方体形状（断面が略矩形）であってもよく、任意の形状であってよい。

また、上記実施形態において、溝部７１の内壁を、３速メインギヤＭ３側になるほど、アウトプットシャフト１１の軸に近づくように形成してもよい。このようにすると、３速メインギヤＭ３側への潤滑油の流れを円滑にすることができ、ニードルベアリング７２へ潤滑油を効果的に供給することができる。

また、上記実施形態では、運転者の操作レバーの操作により直接スリーブを移動させて変速を行うマニュアル変速機（ＭＴ）を例にしていたが、スリーブをアクチュエータにより移動させて変速を行う機械式自動マニュアル変速機（ＡＭＴ）に本発明を適用してもよい。

１ 変速機
２ａ フロントケース
２ｂ リアケース
７ 潤滑構造体
１０ インプットシャフト
１１ アウトプットシャフト
１２ カウンタシャフト
１２ａ 軸心穴
１３ インプットメインギヤ
１４ インプットカウンタギヤ
１５ リバースアイドラシャフト
１６ リバースアイドラギヤ
２２ インプットドグギヤ
２３ ３速ドグギヤ
２４，３４，４４，５４ スリーブ
３２ ６速ドグギヤ
３３ ５速ドグギヤ
４２ ２速ドグギヤ
４３ １速ドグギヤ
５３ リバースドグギヤ
７０ 第１スラストワッシャ
７０ａ 外径
７１ 溝部
７１ａ 最外部
７２ ニードルベアリング
Ｃ１ １速カウンタギヤ
Ｃ２ ２速カウンタギヤ
Ｃ３ ３速カウンタギヤ
Ｃ５ ５速カウンタギヤ
Ｃ６ ６速カウンタギヤ
Ｍ１ １速メインギヤ
Ｍ２ ２速メインギヤ
Ｍ３ ３速メインギヤ
Ｍ５ ５速メインギヤ
Ｍ６ ６速メインギヤ
Ｍ６ａ 歯部
Ｍ６ｂ 内周面
Ｍ６ｃ 外周面
ＳＲ シンクロナイザリング

Claims (4)

1. 回転軸と、前記回転軸に設けられるスラストワッシャと、前記回転軸に、前記スラストワッシャを介して設けられる、ギヤ部材及び回転体と、前記回転体を前記回転軸に対して相対回転可能に支持するベアリングと、を有する潤滑構造体であって、
   前記回転軸の前記スラストワッシャが設けられる部分の径は、前記ベアリングの外径よりも短く、
   前記ギヤ部材の歯部の外径は、前記ベアリングの外径よりも長く、
   前記スラストワッシャは、内周に、１以上の溝部を有し、
   前記溝部の最も外側の部位の前記回転軸中心からの長さは、前記ベアリングの外径以上であり、前記ギヤ部材の前記歯部の内径よりも長く、前記ギヤ部材の前記歯部の外径よりも短い
   潤滑構造体。
2. 前記回転体は、ギヤである
   請求項１に記載の潤滑構造体。
3. 前記ギヤ部材は、前記回転軸と一体回転可能に設けられている
   請求項１又は請求項２に記載の潤滑構造体。
4. 前記スラストワッシャの前記溝部の内壁は、前記回転部材側になるほど、前記回転軸の軸との距離が短くなっている
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の潤滑構造体。

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