JP2017082954A - 潤滑構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸に設けられている部材の内周側において軸方向に潤滑油を供給できるとともに、部材同士が接触している接触面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の軸方向に並んで設けられるリバースメインギヤＭＲ及び第４ハブ５１を有する潤滑構造体９において、リバースメインギヤＭＲの内周側には、ベアリング装着空間９４が形成され、第４ハブ５１の内周側には、潤滑油用空間５１ｂが形成され、リバースメインギヤＭＲは、内周の第４ハブ５１に望む部分に形成され、ベアリング装着空間９４及び潤滑油用空間５１ｂと連通する凹部９１と、凹部９１の外周側の全周囲を取り囲み、アウトプットシャフト１１の全周囲に亘って第４ハブ５１のリバースメインギヤＭＲ側の面と面接触する接触部９２とを有し、凹部９１の最外部９１ａのアウトプットシャフト１１中心からの長さは、潤滑油用空間５１ｂの外径よりも長い。【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸の軸方向に並ぶ２つの部材が接触する接触面に潤滑油を供給するとともに、部材の内周側に潤滑油を供給する潤滑構造体に関する。

従来、変速機では、回転軸（シャフト）に、ギヤ、ハブ、ベアリング等の部材を軸方向に並べて設けている。このような変速機においては、他の部材との接触面に、摩擦を低減するために潤滑油を供給させるようにしているものがある。また、各部材の内周側に潤滑油を供給することにより、シャフトと各部材との摩擦を低減することが行われている。

例えば、トランスミッションギヤの端面の周囲の空間と連通する凹陥部と、ラジアル軸受部とを連通させる油溝を設けることにより、周囲の空間から凹陥部に侵入した潤滑油をラジアル軸受部に供給する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

実開昭５９−１５５３５７号公報

変速機においては、例えば、回転軸に設けられた部材の内周側に、回転軸の軸方向に向かって潤滑油を供給するようにしているものがある。このような変速機においては、他の部材と接触する接触面に、内周側から外周側の外部へと連通する溝を形成して、その溝に内周側から外周側へと潤滑油を流すことにより、他の部材と接触する接触面に潤滑油を供給している。

しかしながら、内周側から外部へと連通する溝を形成するようにすると、回転軸の回転により発生する遠心力により内周側を流れている潤滑油の多くが外部に放出されてしまって、隣の部材の内周側に十分な潤滑油が供給できないという問題がある。

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、回転軸に設けられている部材の内周側において軸方向に潤滑油を供給できるとともに、部材同士が接触している接触面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、回転軸の軸方向に並んで設けられる第１部材及び第２部材と、を有する潤滑構造体であって、第１部材の内周側には、軸方向に潤滑油を流すことが可能な第１潤滑油流路が形成され、第２部材の内周側には、軸方向に潤滑油を流すことが可能な第２潤滑油流路が形成され、第１部材は、内周の第２部材に望む部分に形成され、第１潤滑油流路及び第２潤滑油流路と連通する１以上の凹部と、凹部の外周側の周囲を取り囲み、回転軸の全周囲に亘って第２部材の第１部材側の面と面接触する接触部とを有し、凹部の最も外側の部位の回転軸の中心からの長さは、第２潤滑油流路の外径よりも長い。

上記潤滑構造体において、第１部材は、回転軸に相対回転可能な変速ギヤであり、第１潤滑油流路は、変速ギヤを回転軸に相対回転可能に支持するベアリングが装着されている空間であってもよい。

また、上記潤滑構造体において、第２部材は、回転軸に一体回転可能に接続されているハブであり、第２潤滑油流路は、ハブの内周側に設けられた軸方向に延びている空間であってもよい。

また、上記潤滑構造体において、凹部は、略部分球状であってもよい。

本発明によると、回転軸に設けられている部材の内周側において軸方向に潤滑油を供給できるとともに、部材同士が接触している接触面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リバースメインギヤの前面図である。（ｂ）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。

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：第１の側）から、変速機ケース２の内側（フロントケース２ａの後方側：第２の側）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リバースメインギヤの前面図である。（ｂ）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１の範囲Ｘの拡大図である。

潤滑構造体９は、アウトプットシャフト１１と、第４ハブ５１と、第４スリーブ５４と、リバースメインギヤＭＲと、リバースドグギヤ５３と、ニードルベアリング９３と、を有する。

第４ハブ５１と、リバースメインギヤＭＲとは、軸方向に並んで、アウトプットシャフト１１に設けられている。

第４ハブ５１は、内周に、アウトプットシャフト１１の外周に形成されたスプライン溝１１ａに噛合うスプライン溝５１ａが形成されている。第４ハブ５１は、スプライン溝５１ａがアウトプットシャフト１１のスプライン溝１１ａに噛合するようにして、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。第４ハブ５１の内周側の１以上の箇所には、アウトプットシャフト１１の軸方向に、第４ハブ５１の前方端から後方端まで延びて形成され、潤滑油を軸方向に流すための潤滑油用空間（第２潤滑油流路）５１ｂが形成されている。

リバースメインギヤＭＲは、ニードルベアリング９３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。ここで、ニードルベアリング９３が装着されている空間（ベアリング装着空間９４）においては、潤滑油を軸方向に流すことができるようになっており、この空間が、第１潤滑油流路に相当する。

リバースメインギヤＭＲには、内周の第４ハブ５１に望む側に、１以上の凹部９１が形成されている。凹部９１は、例えば、略部分球状（例えば、球を４等分した形状）となっている。

凹部９１の最も外側の最外部９１ａの径（アウトプットシャフト１１の中心軸からの距離）は、第４ハブ５１の潤滑油用空間５１ｂの外径以上である。したがって、凹部９１と、潤滑油空間５１ｂ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、リバースメインギヤＭＲは、前方側の端面に、凹部９１の外周側の周囲を取り囲み、第４ハブ５１のリバースメインギヤＭＲ側の端面部（後方側面部５１ｃ）と、アウトプットシャフト１１の全周囲に亘って面接触する接触部９２を有する。このような構成により、凹部９１の外周側において、アウトプットシャフト１１の全周囲に亘って後方側面部５１ｃと接触部９２とが面接触しているので、凹部９１から大量の潤滑油が、外周側に流れ出すことを防止できる。なお、後方側面部５１ｃと接触部９２との接触部分に対しては、わずかな量の潤滑油が流れこむことが可能となっている。

次に、潤滑構造体９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、リバースメインギヤＭＲの内周側のベアリング装着空間９４に、後方から前方に潤滑油が流れるようになっている（矢印Ｒ１）。

ベアリング装着空間９４を前方に流れる潤滑油は、リバースメインギヤＭＲに形成された凹部９１を経由して、第４ハブ５１に形成された潤滑油用空間５１ｂに流入し、（矢印Ｒ２）、潤滑油用空間５１ｂをさらに前方に流れる（矢印Ｒ３）。これにより、第４ハブ５１よりも前方の部材（本実施形態では、１速メインギヤＭ１等）の内周側に適切に潤滑油を供給することができる。

ここで、凹部９１に流れた潤滑油の流れについて詳細に説明する。

凹部９１の外周側においては、リバースメインギヤＭＲの接触部９２と、第４ハブ５１の後方側面部５１ｃとが面接触している。面接触している部分に対しては、凹部９１に存在する潤滑油の内のわずかな量の潤滑油が徐々に浸み込む。したがって、リバースメインギヤＭＲと、第４ハブ５１との接触面の潤滑が適切に確保される。

また、面接触している部分に浸み込む潤滑油の量は、凹部９１に存在する潤滑油の内のわずかな量であるので、多くの潤滑油を第４ハブ５１の潤滑油用空間５１ｂに供給することができる。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る潤滑構造体９によると、リバースメインギヤＭＲの内周側に、ベアリング装着空間９４及び第４ハブ５１の潤滑油用空間５１ｂに連通する１以上の凹部９１と、凹部９１の外周側の周囲を取り囲み、アウトプットシャフト１１の全周囲に亘って第４ハブ５１の後方側面部５１ｃと面接触する接触部９２とを有するようにし、凹部９１の最外部９１ａのアウトプットシャフト１１の中心からの長さを潤滑油用空間５１ｂの外径よりも長くしたので、ベアリング装着空間９４を流れる潤滑油を効果的に潤滑油用空間５１ｂに流すことができるとともに、後方側面部５１ｃと接触部９２とが面接触している部分に適切に潤滑油を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、凹部９１を、部分球状としていたが、凹部９１の形状は、これに限られず、例えば、軸方向に延びる略半円柱状や、略直方体形状であってもよく、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
９ 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
１１ａ スプライン溝
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
５１ 第４ハブ
５１ａ スプライン溝
５１ｂ 潤滑油用空間
５１ｃ 後方側端面
５３ リバースドグギヤ
９１ 凹部
９１ａ 最外部
９２ 接触部
９３ ニードルベアリング
９４ ベアリング装着空間
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
ＭＲ リバースメインギヤ
ＳＲ シンクロナイザリング

Claims (4)

1. 回転軸と、前記回転軸の軸方向に並んで設けられる第１部材及び第２部材と、を有する潤滑構造体であって、
   前記第１部材の内周側には、軸方向に潤滑油を流すことが可能な第１潤滑油流路が形成され、
   前記第２部材の前記回転軸側の内周側には、軸方向に潤滑油を流すことが可能な第２潤滑油流路が形成され、
   前記第１部材は、
   内径の前記第２部材に望む部分に形成され、前記第１潤滑油流路及び前記第２潤滑油流路と連通する１以上の凹部と、
   前記凹部の外周側の周囲を取り囲み、前記回転軸の全周囲に亘って前記第２部材の前記第１部材側の面と面接触する接触部とを有し、
   前記凹部の最も外側の部位の前記回転軸の中心からの長さは、前記第２潤滑油流路の外径よりも長い
   潤滑構造体。
2. 前記第１部材は、前記回転軸に相対回転可能な変速ギヤであり、前記第１潤滑油流路は、前記変速ギヤを前記回転軸に相対回転可能に支持するベアリングが装着されている空間である
   請求項１に記載の潤滑構造体。
3. 前記第２部材は、前記回転軸に一体回転可能に接続されているハブであり、
   前記第２潤滑油流路は、前記ハブの内周側に設けられた軸方向に延びている空間である
   請求項１又は請求項２に記載の潤滑構造体。
4. 前記凹部は、略部分球状である
   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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