JP2019007564A

JP2019007564A - 変速機の潤滑油浄化装置

Info

Publication number: JP2019007564A
Application number: JP2017124455A
Authority: JP
Inventors: 幸士寺島; Koji Terashima
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-26
Also published as: WO2019003974A1; CN110799778A; CN110799778B; JP6876918B2

Abstract

【課題】狭いケースの内部に効率よくフィルタを配置することができる変速機の潤滑油浄化装置を提供すること。
【解決手段】ケースの内部に潤滑油が貯留された変速機の潤滑油浄化装置であって、ケースの内部に配置された回転体に、回転体の回転に伴う遠心力によって規定される上流側に設けられた潤滑油の導入部と、回転体の回転に伴う遠心力によって規定される下流側に設けられた潤滑油の排出部と、導入部から排出部に至る潤滑油浄化経路に設けられて潤滑油を浄化するフィルタと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の内部に貯留した潤滑油を浄化する変速機の潤滑油浄化装置に関する。

従来から、ケースの内部に複数のシャフト並びにギヤを配置して動力を伝達する変速機には、ケースの内部に潤滑油を貯留し、例えば、回転するギヤの跳ね上げによって各シャフトやギヤに潤滑油を供給するようにしたものが知られている。

また、このような変速機には、ケースの内部にて、潤滑油の寿命を伸ばしつつ潤滑油の劣化に起因する不具合を抑制する潤滑油浄化装置を配置したものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２０１１−１１２２０７号公報特開昭６３−１３０９６４号公報実開平０６−０１２８３２号公報

この特許文献1〜３に開示の潤滑油浄化装置は、ケースの外部又は内部に跳ね上げ又は跳ね飛ばした潤滑油の一部を捕集する捕集ケースを設ける必要があり、この捕集ケースをケースと一体又は別体で配置するだけ構造が複雑となるという問題が生じていた。また、複数の径の異なるギヤを配置した変速機にあっては、ギヤごとに潤滑油を跳ね上げ又は跳ね飛ばす位置が異なるため、効率よく潤滑油を捕集するためには、捕集ケースの構造がより一層フック雑化してしまうという問題が生じていた。

本開示の技術は、上述のような課題を解決するために、狭いケースの内部に効率よくフィルタを配置することができる変速機の潤滑油浄化装置を提供することを目的とする。

本開示の技術は、上記目的を達成のため、ケースの内部に潤滑油が貯留された変速機の潤滑油浄化装置であって、ケースの内部に配置されて上下で噛み合うギヤ対のうち、下段に配置されたギヤの回転方向に対してカウンタ方向となる上方位置に下段のギヤが跳ね上げた潤滑油の一部を捕集するようにフィルタが対向して配置されている、ものである。

また、フィルタは、その先端が下段に配置されたギヤの水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる、のが好ましい。

また、ケースの内部に潤滑油が貯留された変速機の潤滑油浄化装置であって、ケースの内部に配置されて上下で噛み合うギヤ対のうち、上段に配置されたギヤの回転方向に対して非カウンタ方向となる下方位置に上段のギヤから垂れ落ちた潤滑油の一部を捕集するようにフィルタが対向して配置されている、ものである。

また、フィルタは、その先端が上段に配置されたギヤの水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる、のが好ましい。

本開示の技術によれば、狭いケースの内部に効率よくフィルタを配置することができる。

本実施形態に係る変速機の潤滑油浄化装置を適用した変速機の一例の断面図である。本実施形態に係る変速機の潤滑油浄化装置を適用した図１のＡ−Ａ線に沿う変速機の概略の断面図である。

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の潤滑油浄化装置について説明する。なお、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。なお、説明の便宜上、図１において、図示左側を動力伝達方向の入力側（一端側）、図示右側を動力伝達方向の出力側（他端側）と称する。また、以下の説明において、上下の各方向は、車体実装時における車体上下と同じである。

また、以下の説明において、前後左右上下の各方向は、車両前進走行時における運転者から見た前後左右上下と同じとして説明する。したがって、左右方向は車幅方向と同義である。ただし、前後左右上下方向には、厳密な意味での前後左右上下方向を示すものとは限らない。例えば、前後左右方向は水平面内を基準とするとは限らず、上下方向は鉛直方向を基準とするとは限らず、機能的な意味で各方向を示す場合を含むものとする。

図１に示す変速機１は、インプットシャフト２と、メインシャフト３と、アウトプットシャフト４と、カウンタシャフト５と、クラッチハウジング６と、トランスミッションケース７と、を備えている。

インプットシャフト２は、図示を略すエンジンで生成された回転駆動力がクランク軸を介して伝達される軸部材である。インプットシャフト２の出力側端部には、メインシャフト３の入力側端部を回転可能に支持する軸受を兼ねたプライマリドリブンギヤ８が装着されている。なお、インプットシャフト２は、スプライン結合によりプライマリドリブンギヤ８を相対回転不能に軸支するとともに、軸受を介してメインシャフト３を相対回転可能に軸支してもよい。

メインシャフト３は、インプットシャフト２と同軸に配置されており、プライマリドリブンギヤ８に加え、複数の変速ギヤ９とスリーブ１０とを備えるドリブンギヤ群１１が装着されている。

アウトプットシャフト４は、メインシャフト３の出力側端部にメインシャフト３と同軸に配置されている。アウトプットシャフト４の出力側端部には、図示を略すプロペラシャフトが接続される。

カウンタシャフト５は、インプットシャフト２及びメインシャフト３と平行に配置されている。カウンタシャフト５には、プライマリドリブンギヤ８と噛み合わされるプライマリドライブギヤ１２と複数の変速ギヤ１３とを備えるドライブギヤ群１４が装着されている。このドライブギヤ群１４の各変速ギヤ１３は、ドリブンギヤ群１１の変速ギヤ９と噛み合わされる。

クラッチハウジング６及びトランスミッションケース７は、変速機１におけるハウジングとなる部材である。クラッチハウジング６は入力側に配置され、トランスミッションケース７は出力側に配置される。クラッチハウジング６及びトランスミッションケース７は、出力側端部のフランジ部６ａと入力側端部のフランジ部７ａとを突き合わせるように互いに接合することによって液密状態で収納空間１５を形成する。

収納空間１５には、ドリブンギヤ群１１及びドライブギヤ群１４を構成する各種部品が収納される。収納空間１５には、カウンタシャフト５の軸線付近を液面とする潤滑油ＯＬが貯留されている。これにより、カウンタシャフト５、プライマリドライブギヤ１２、複数の変速ギヤ１３の下半分程度が潤滑油ＯＬに浸かっている状態となっている。

図２に示すように、プライマリドライブギヤ１２並びに変速ギヤ１３が回転すると、その回転によって潤滑油ＯＬを掻き上げ、その掻き上げた一部の潤滑油ＯＬ１をプライマリドリブンギヤ８及び変速ギヤ９を含むドリブンギヤ群１１に潤滑油ＯＬを供給することができるようになっている。

図１に示すように、クラッチハウジング６は、フランジ部６ａよりも入力側に、インプットシャフト２の出力端部付近とカウンタシャフト５の入力側端部とを回転可能に支持して収納空間１５の入力側を区画する隔壁６ｂを一体に備える。隔壁６ｂには、インプットシャフト２の出力端側を回転可能に支持する軸受１６と、カウンタシャフト５の入力側端部を回転可能に支持する軸受１７と、が支持される。

具体的に、隔壁６ｂには、軸受１７を支持する開口６ｃが形成されている。開口６ｃは、隔壁６ｂの外側（入力側）から、収納空間１５の液密状態を確保するように、カバー１８によって覆われている。なお、カバー１８は、隔壁６ｂと一体でもよい。

トランスミッションケース７には、フランジ部７ａよりも出力側に、アウトプットシャフト４の入力側端部付近とカウンタシャフト５の出力側端部とを回転可能に支持して収納空間１５の出力側を区画する隔壁７ｂを一体に有する。隔壁７ｂには、カウンタシャフト５の出力端を回転可能に支持する軸受１９が設けられている。なお、メインシャフト３の出力側端部（若しくは、アウトプットシャフト４の入力側端部）に関しても、隔壁７ｂに軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。

このように、隔壁６ｂと隔壁７ｂとは、変速機１としての動力伝達機能を実現する複数の各シャフト２，３，４，５並びに各ギヤ８，９，１２，１３を含む動力伝達部品を収納するケースの内部としての収納空間１５を形成している。

なお、ドリブンギヤ群１１を構成する、インプットシャフト２、メインシャフト３、アウトプットシャフト４、プライマリドリブンギヤ８、変速ギヤ９、スリーブ１０、等の各構成部品は周知の構成のものを用いることができる。したがって、これらの更なる詳細な説明は省略する。

ドライブギヤ群１４を構成する、カウンタシャフト５、プライマリドライブギヤ１２、変速ギヤ１３、は、動力伝達機能としての部品構成としては周知の技術のものを用いることができる。

なお、プライマリドリブンギヤ８と変速ギヤ９、及び、プライマリドライブギヤ１２と変速ギヤ１３、とは各シャフト２，３，４，５に対する動力伝達を実現する機能は実質的に同一であり、直径（ギヤ比）や厚さ等のギヤ特性が適宜異なるものである。したがって、以下の説明においては、変速ギヤ９と変速ギヤ１３との関係を主として説明し、プライマリドリブンギヤ８とプライマリドライブギヤ１２との関係においては、対応する符号のみをかっこ書きで付してその詳細な説明は省略する。

図２に示すように、変速ギヤ１３（及びプライマリドライブギヤ１２）には、例えば、略円盤状のギヤ本体１３ａ（１２ａ）の中央にカウンタシャフト５が貫通する貫通穴１３ｂ（１２ｂ）が形成されている。また、ギヤ本体１３ａ（１２ａ）の外周面には、ギヤ歯１３ｃ（１２ｃ）が形成されている。

ギヤ歯１３ｃ（１２ｃ）は、変速ギヤ９（及びプライマリドリブンギヤ８）の外周面に形成されたギヤ歯９ａ（８ａ）と噛み合わされる。なお、ギヤ歯９ａ（８ａ）とギヤ歯１３ｃ（１２ｃ）との噛み合わせは、平歯車又ははすば歯車の何れによるものでもよい。

収納空間１５に配置された回転体としての変速ギヤ９（８）及び変速ギヤ１３（１２）と径方向で対向する両ケース壁面には、ブラケット２１，２２を介して潤滑油ＯＬを浄化するフィルタ２３，２４がそれぞれ配置されている。

フィルタ２３，２４は、吸水性を備えるとともに潤滑油ＯＬに含まれる不純物の捕集並びにろ過が可能な物質であり、例えば、スポンジ等の発泡体、フェルト状フィルタを組み込んだフィルタ組立体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを含む非反応性材料で被覆されたフィルタ組立体等を用いることができる。また、フィルタ２３に発泡体を用いた場合には、不純物を捕集（吸着）効果の高い活性炭等を含有する合成発泡体等としてもよい。

ブラケット２１，２２は、断面略Ｌの字状に屈曲されており、一端側をクラッチハウジング６又はトランスミッションケース７に固定され、他端側でフィルタ２３，２４を支持している。

具体的に、フィルタ２３は、その上面がブラケット２１の底面に接着剤等で直接設けられている。フィルタ２４は、その底面がブラケット２２の上面に接着剤等で直接設けられている。したがって、ブラケット２３には、捕集して浄化（ろ過）した潤滑油を収納空間１５に貯留した潤滑油ＯＬに向けて還元するための開口２３ａが形成されている。また、ブラケット２１，２２及びフィルタ２３，２４は、収納空間１５に配置されて上下で噛み合うギヤ対ごとにその設置位置を異ならせることによってギヤ径等の条件に対応されている。この際、ブラケット２１，２２及びフィルタ２３，２４は、その幅をギヤ厚と同じかそれ以上とするのが好ましいが、隣接するギヤ対、並びに、ブラケット２１，２２及びフィルタ２３，２４とは干渉しないように幅を設定するのが好ましい。

フィルタ２３は、収納空間１５に配置されて上下で噛み合うギヤ対としての変速ギヤ９（８）及び変速ギヤ１３（１２）のうち、下段に配置された変速ギヤ１３（１２）の回転方向に対してカウンタ方向となる上方位置に下段の変速ギヤ１３（１２）が跳ね上げた潤滑油ＯＬ１の一部の潤滑油ＯＬ２を捕集するように対向して配置されている。ここで、フィルタ２３は、その先端が下段に配置された変速ギヤ１３（１２）の水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる。ただし、変速ギヤ１３（１２）が跳ね上げた潤滑油ＯＬ１までは捕集しないように先端位置が決まっている。したがって、先端位置は、ギヤの直径や厚さ、及び回転速度等に応じて適宜設定することができる。フィルタ２３は、先端側が上向きとなるように傾斜して配置される。

フィルタ２４は、収納空間１５に配置されて上下で噛み合うギヤ対としての変速ギヤ９（８）及び変速ギヤ１３（１２）のうち、上段に配置された変速ギヤ９（８）の回転方向に対して非カウンタ方向となる下方位置に上段の変速ギヤ９（８）から垂れ落ちた潤滑油ＯＬ３の一部を捕集するように対向して配置されている。ここで、フィルタ２４は、その先端が上段に配置された変速ギヤ９（８）の水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる。

このように、本実施の形態に係る変速機１の潤滑油浄化装置は、各ギヤ対の大きさや厚さに応じて個々に配置することができるため、径の異なる複数のギヤ対を配置した変速機１に対して、効率よく潤滑油ＯＬ２，ＯＬ３を捕集することが可能となる。

次に、変速機１の潤滑油浄化装置の作用を説明する。上記の構成において、図示を略すエンジンから動力伝達された回転力により、インプットシャフト２が回転する。そのインプットシャフト２からの回転力は、プライマリドリブンギヤ８のギヤ歯８ａとプライマリドライブギヤ１２のギヤ歯１２ｃとの噛み合いによってカウンタシャフト５に伝達される。

カウンタシャフト５が回転すると、変速ギヤ９のギヤ歯９ａと、その変速ギヤ９と対応する変速ギヤ１３のギヤ歯１３ｃと、が互いに噛み合って互いに回転する。そして、変速段数に応じてスリーブ１０がメインシャフト３の軸上で変位されて対応する変速ギヤ９とメインシャフト３とを繋ぎ、カウンタシャフト５の回転力がメインシャフト３を介してアウトプットシャフト４に伝達される。

ここで、変速ギヤ１３（１２）は、収納空間１５に貯留した潤滑油ＯＬにその下半分程度が浸かっている。したがって、変速ギヤ１３（１２）は、その回転に伴って潤滑油ＯＬをそのままを掻き上げ、主として互いに噛み合う変速ギヤ９（８）に掻き上げた潤滑油ＯＬ１を供給する。なお、潤滑油ＯＬ１には、表面張力によってギヤ歯１３ｃ（１２ｃ）に付着したまま変速ギヤ９（８）のギヤ歯９ａ（８ａ）に付着するものを含む。

一方、変速ギヤ９（８）及び変速ギヤ１３（１２）は、例えば、変速ギヤ１３（１２）で掻き上げた潤滑油ＯＬ１のうちの一部の潤滑油ＯＬ２は、変速ギヤ９（８）には至らずにそのまま径方向で対向するケース壁面へと向かう場合がある。また、変速ギヤ９（８）と変速ギヤ１３（１２）とが噛み合う回転方向下流側では、主として上段の変速ギヤ１３（１２）から垂れ落ちた潤滑油ＯＬ３がそのまま潤滑油ＯＬに向けて落ちようとする場合がある。

しかしながら、これらの各潤滑油ＯＬ２，ＯＬ３は、それぞれ回転方向のカウンタ方向で対向するようにフィルタ２３，２４が配置されていることにより、変速ギヤ９（８）及び変速ギヤ１３（１２）で跳ね上げ又は垂れ落ちた潤滑油ＯＬ２，ＯＬ３を効率よく捕集することができる。

また、フィルタ２３，２４で捕集した潤滑油ＯＬ２，ＯＬ３は、そのまま浄化（ろ過）しつつ収納空間１５に貯留した潤滑油ＯＬに還元することができる。

ところで、本発明の変速機の潤滑油浄化装置は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

例えば、フィルタ２３とフィルタ２４の材質等を異ならせてもよい。

１…変速機
２…インプットシャフト
３…メインシャフト
４…アウトプットシャフト
５…カウンタシャフト
６…クラッチハウジング（ケース）
７…トランスミッションケース（ケース）
８…プライマリドリブンギヤ
９…変速ギヤ
１２…プライマリドライブギヤ
１３…変速ギヤ
１５…収納空間（ケースの内部）
２３…フィルタ
２４…フィルタ
ＯＬ…潤滑油

Claims

ケースの内部に潤滑油が貯留された変速機の潤滑油浄化装置であって、
前記ケースの内部に配置されて上下で噛み合うギヤ対のうち、下段に配置されたギヤの回転方向に対してカウンタ方向となる上方位置に前記下段のギヤが跳ね上げた潤滑油の一部を捕集するようにフィルタが対向して配置されている、
変速機の潤滑油浄化装置。
前記フィルタは、
その先端が前記下段に配置されたギヤの水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる、
請求項１に記載の変速機の潤滑油浄化装置。
ケースの内部に潤滑油が貯留された変速機の潤滑油浄化装置であって、
前記ケースの内部に配置されて上下で噛み合うギヤ対のうち、上段に配置されたギヤの回転方向に対して非カウンタ方向となる下方位置に前記上段のギヤから垂れ落ちた潤滑油の一部を捕集するようにフィルタが対向して配置されている、
変速機の潤滑油浄化装置。
前記フィルタは、
その先端が前記上段に配置されたギヤの水平方向最外周よりも内側に入り込んでいる、
請求項３に記載の変速機の潤滑油浄化装置。