JP2019086140A

JP2019086140A - 潤滑油の流路構造

Info

Publication number: JP2019086140A
Application number: JP2017217243A
Authority: JP
Inventors: 慎志鎌田; Shinji Kamata
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-06-06

Abstract

【課題】下流側の径方向油路の潤滑油量が不足することを効果的に抑制する。【解決手段】シャフト１０内を軸心方向に延設されて潤滑油が圧送される軸方向油路３０と、シャフト１０内を軸方向油路３０から径方向に延設されて、軸方向油路３０から供給される潤滑油をシャフト１０の外周から吐出する複数の径方向油路４０，５０，６０と、複数の径方向油路４０，５０，６０のうち、少なくとも軸方向油路３０内の潤滑油の流れに対して上流側に位置する径方向油路４０に設けられ、径方向油路４０の潤滑油流路をシャフト１０の回転数上昇に伴い狭める流量調整機構７０とを備えた。【選択図】図２

Description

本開示は、潤滑油の流路構造に関し、特に、シャフトに設けられる潤滑油の流路構造に関する。

一般的に、変速機においては、変速ギヤやベアリング、シンクロメッシュ機構等に発生する摩擦を低減するために、変速機ケース内の各摺動要素に潤滑油を供給している。

この種の潤滑油の流路構造として、例えば、特許文献１，２には、メインシャフトの内部に軸心方向に延びる軸方向油路及び、該軸方向油路から径方向に延びる複数本の径方向油路を設け、潤滑油を軸方向油路から径方向油路を経由して吐出させることにより、メインシャフトの周囲に配置された各摺動要素を潤滑するようにした構造が開示されている。

特開２００８−１４４８０３号公報実開昭６０−１１０７６０号公報

ところで、上記流路構造においては、複数本の径方向油路が軸方向油路の上流側から下流側に至る複数カ所に設けられており、軸方向油路を流れる潤滑油は最も上流側に位置する径方向油路から順に供給されるようになっている。このため、シャフトの回転数によっては、潤滑油が遠心力の影響で上流側の径方向油路に多く供給されてしまい、下流側の径方向油路の潤滑油量が不足するおそれがある。

本開示の技術は、下流側の径方向油路の潤滑油量が不足することを効果的に抑制することを目的とする。

本開示の技術は、シャフト内を軸心方向に延設されて潤滑油が圧送される軸方向油路と、前記シャフト内を前記軸方向油路から径方向に延設されて、前記軸方向油路から供給される潤滑油を前記シャフトの外周から吐出する複数の径方向油路と、前記複数の径方向油路のうち、少なくとも前記軸方向油路内の潤滑油の流れに対して上流側に位置する径方向油路に設けられ、当該径方向油路の潤滑油流路を前記シャフトの回転数上昇に伴い狭める流量調整機構と、を備えることを特徴とする。

また、前記流量調整機構は、径方向油路内に摺動移動可能に設けられると共に、潤滑油を流通させる流通油路が貫通形成されたプランジャと、径方向油路内の前記プランジャよりも下流側に固定されると共に、潤滑油を吐出させる吐出油路が貫通形成されたプラグと、前記プランジャと前記プラグとの間に設けられて、前記プランジャを上流側に向けて付勢する付勢手段とを備えることが好ましい。

また、前記流量調整機構が、前記複数の径方向油路のうち、少なくとも２本以上の径方向油路にそれぞれ設けられると共に、前記軸方向油路の潤滑油の流れに対して上流側に位置する径方向油路に設けられた流量調整機構の付勢手段の付勢力が、下流側に位置する径方向油路に設けられた流量調整機構の付勢手段の付勢力よりも強く設定されていることが好ましい。

また、前記径方向油路が、上流側から順に、第１流路部と、該第１流路部よりも拡径された第２流路部とを含み、前記プランジャが、前記第１流路部よりも小径に形成されて該第１流路部内を摺動移動可能な小径部と、前記第１流路部よりも大径且つ、前記第２流路部よりも小径に形成されて、前記第１流路部と前記第２流路部との段差部に着座可能な大径部とを含み、前記流通油路が、前記軸方向油路に臨んで開口する共に前記小径部内を延びる導入油路と、該導入油路から分岐すると共に前記大径部の外周に開口する導出油路とを含むものでもよい。

また、前記付勢手段が圧縮バネであってもよい。

また、前記シャフトが変速機のシャフトであり、前記径方向油路が変速ギヤを前記シャフトに軸支する軸受に向けて延設されているものでもよい。

本開示の技術によれば、下流側の径方向油路の潤滑油量が不足することを効果的に抑制することができる。

本実施形態に係る潤滑油の流路構造が適用された変速機の一部を示す模式的な断面図である。本実施形態に係る流量調整機構を示す模式的な断面図である。本実施形態に係る流量調整機構の作用を説明する模式的な断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る潤滑油の流路構造について説明する。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、本実施形態に係る潤滑油の流路構造が適用された変速機１の一部を示す模式的な断面図である。同図に示すように、変速機ケース２内には、図示しない軸受を介して回転自在に軸支されたメインシャフト１０が配置されている。メインシャフト１０には、ニードルベアリング１１，１２，１３を介して複数の変速ギヤ１４，１５，１６が相対回転可能に軸支されている。また、メインシャフト１０には、各変速ギヤ１４，１５をメインシャフト１０と選択的に同期結合（ギヤイン）させるシンクロメッシュ機構２０が設けられている。

シンクロメッシュ機構２０は、メインシャフト１０に固定されたハブ２１と、ハブ２１の外周歯と噛合する内周歯を有するスリーブ２２と、変速ギヤ１４，１５に固定されたドグギヤ２３，２４と、ハブ２１とドグギヤ２３，２４との間に配置されたシンクロナイザリング２５，２６とを備えている。

シンクロメッシュ機構２０は、スリーブ２２が図示しないシフトフォークと一体にシフト移動してシンクロナイザリング２５，２６を押圧すると、これらスリーブ２２とシンクロナイザリング２５，２６との間に同期荷重を生じさせる。そして、スリーブ２２とドグギヤ２３，２４とが回転同期すると、スリーブ２２がさらにシフト移動してドグギヤ２３，２４と完全噛合することにより、各変速ギヤ１４，１５をメインシャフト１０と選択的に同期結合（ギヤイン）させるようになっている。

メインシャフト１０の内部には、軸心方向に延びる軸方向油路３０と、軸方向油路３０から各ニードルベアリング１１，１２，１３に向けて径方向に延びる第１径方向油路４０、第２径方向油路５０及び、第３径方向油路６０が設けられている。軸方向油路３０には、図中左側から右側に向けて潤滑油が圧送されており、最も上流側の第１径方向油路４０から順に潤滑油が供給される。各径方向油路４０，５０，６０から吐出される潤滑油は、シンクロメッシュ機構２０の摺動要素や、各変速ギヤ１４，１５，１６の噛合部等に供給されるように構成されている。

本実施形態において、第１径方向油路４０及び、第２径方向油路５０には、潤滑油の流量を自動で調整する第１流量調整機構７０及び、第２流量調整機構８０がそれぞれ設けられている。

図２は、本実施形態に係る流量調整機構７０，８０を示す模式的な断面図である。

同図に示すように、第１径方向油路４０は、軸方向油路３０側（第１径方向油路４０内の潤滑油流れ方向の上流側）から順に、第１上流油路部４１と、該第１上流油路部４１よりも拡径された第１中流油路部４２と、該第１中流油路部４２よりも拡径された第１下流油路部４３とを備えている。同様に、第２径方向油路５０は、上流側から順に第２上流油路部５１と、該第２上流油路部５１よりも拡径された第２中流油路部５２と、該第２中流油路部５２よりも拡径された第２下流油路部５３とを備えている。

第１流量調整機構７０は、第１径方向油路４０内に、上流側から順に、第１プランジャ７１、第１圧縮スプリング７６（付勢手段の一例）及び、第１プラグ７７を配置して構成されている。

第１プランジャ７１は、上流側の第１基端部７２（小径部の一例）と、下流側の第１先端部７３（大径部の一例）とを有する。第１基端部７２は、その外径が第１上流油路部４１の穴径よりも僅かに小径の円柱状に形成されており、第１上流油路部４１内に摺動移動可能に受容されている。第１先端部７３は、その外径が第１上流油路部４１の穴径より大径且つ、第１中流油路部４２の穴径よりも小径の円柱状に形成されており、第１上流油路部４１と第１中流油路部４２との第１段差面４４に着座可能に構成されている。第１プランジャ７１には、一端側が軸方向油路３０に臨んで開口すると共に、第１プランジャ７１内を軸方向に延びる第１導入油路７４と、第１導入油路７４の他端側から分岐すると共に、第１プランジャ７１内を径方向に延びて第１先端部７３の外周面に開口する第１導出油路７５が設けられている。

第１プラグ７７は、第１下流油路部４３と略同径の円柱状に形成されており、その外周部には第１下流油路部４３の第１雌ねじ部４３Ａと螺合する第１雄ねじ部７７Ａが設けられている。また、第１プラグ７７には、第１プラグ７７を軸方向に貫通する第１吐出油路７８が設けられている。第１吐出油路７８は、好ましくは、六角穴状に形成されており、第１吐出油路７８に六角レンチ等を嵌め込んで回転させることにより、第１プラグ７７を第１下流油路部４３に着脱できるように構成されている。

第１圧縮スプリング７６は、第１プランジャ７１の第１先端部７３と第１プラグ７７との間に介設されて第１中流油路部４２内に収容されており、第１プランジャ７１を第１プラグ７７から離反する方向（第１先端部７３を第１段差面４４に着座させる方向）に付勢する。すなわち、軸方向油路３０から第１上流油路部４１に流れ込む潤滑油の油圧により第１プランジャ７１が第１圧縮スプリング７６の付勢力に抗して第１プラグ７７側に移動すると、第１プランジャ７１と第１プラグ７７とにより画定される第１油路Ｙ１が狭まることにより、第１吐出油路７８からの潤滑油の吐出量が減少するように構成されている。

第２流量調整機構８０は、第２径方向油路５０内に、上流側から順に、第２プランジャ８１、第２圧縮スプリング８６（付勢手段の一例）及び、第２プラグ８７を配置して構成されている。

第２プランジャ８１は、上流側の第２基端部８２（小径部の一例）と、下流側の第２先端部８３（大径部の一例）とを有する。第２基端部８２は、その外径が第２上流油路部５１の穴径よりも僅かに小径の円柱状に形成されており、第２上流油路部５１内に摺動移動可能に受容されている。第２先端部８３は、その外径が第２上流油路部５１の穴径より大径且つ、第２中流油路部５２の穴径よりも小径の円柱状に形成されており、第２上流油路部５１と第２中流油路部５２との第２段差面５４に着座可能に構成されている。第２プランジャ８１には、一端側が軸方向油路３０に臨んで開口すると共に、第２プランジャ８１内を軸方向に延びる第２導入油路８４と、第２導入油路８４の他端側から分岐すると共に、第２プランジャ８１内を径方向に延びて第２先端部８３の外周面に開口する第２導出油路８５が設けられている。

第２プラグ８７は、第２下流油路部５３と略同径の円柱状に形成されており、その外周部には第２下流油路部５３の第２雌ねじ部５３Ａと螺合する第２雄ねじ部８７Ａが設けられている。また、第２プラグ８７には、第２プラグ８７を軸方向に貫通する第２吐出油路８８が設けられている。第２吐出油路８８は、好ましくは、六角穴状に形成されており、第２吐出油路８８に六角レンチ等を嵌め込んで回転させることにより、第２プラグ８７を第２下流油路部５３に着脱できるように構成されている。

第２圧縮スプリング８６は、第２プランジャ８１の第２先端部８３と第２プラグ８７との間に介設されて第２中流油路部５２内に収容されており、第２プランジャ８１を第２プラグ８７から離反する方向（第２先端部８３を第２段差面５４に着座させる方向）に付勢する。すなわち、軸方向油路３０から第２上流油路部５１に流れ込む潤滑油の油圧により第２プランジャ８１が第２圧縮スプリング８６の付勢力に抗して第２プラグ８７側に移動すると、第２プランジャ８１と第２プラグ８７とにより画定される第２油路Ｙ２が狭まることにより、第２吐出油路８８からの潤滑油の吐出量が減少するように構成されている。

本実施形態において、第１圧縮スプリング７６の付勢力Ｆ１は、第２圧縮スプリング８６の付勢力Ｆ２よりも強く設定されている。すなわち、メインシャフト１０の回転数が低く、軸方向油路３０から各上流油路部４１，５１に流れ込む潤滑油の油圧が各圧縮スプリング７６，８６の付勢力Ｆ１，Ｆ２よりも弱いときには、各流量調整機構７０，８０は図２に示す状態となり、潤滑油が各油路Ｙ１，Ｙ２を通過して各吐出油路７８，８８から略同量の吐出量で放出される。

一方、メインシャフト１０の回転数が上昇し、これに伴い軸方向油路３０から第１上流油路部４１に流れ込む潤滑油の油圧が第１圧縮スプリング７６の付勢力Ｆ１よりも強くなると、図３に示すように、第１プランジャ７１が第１圧縮スプリング７６の付勢力に抗して第１プラグ７７側に移動して第１油路Ｙ１を狭めることにより、第１吐出油路７８から吐出される潤滑油量が減少されるようになる。これにより、軸方向油路３０から最も上流側の第１径方向油路４０に供給される潤滑油量が過剰になることを抑制しつつ、下流側の各径方向油路５０，６０（油路６０は図１参照）への潤滑油量が効果的に確保されるようになり、これら下流側の各径方向油路５０，６０から吐出される潤滑油量の不足を効果的に抑制することが可能になる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示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、プランジャ７１，８１を付勢する手段は、圧縮スプリング７６，８６に限定されず、板バネ等の他の付勢手段であってもよい。

また、径方向油路４０，５０，６０の本数は図示例の３本に限定されず、２本或は、変速機１のギヤ段数等に応じて４本以上であってもよい。

また、流量調整機構７０，８０は、第１及び、第２径方向油路４０，５０に設けられるものとして説明したが、第１径方向油路４０のみに設けられてもよく、或は、第３径方向油路６０等の他の径方向油路にさらに追加して設けることもできる。

また、上記実施形態は、メインシャフト１０を一例に説明したが、潤滑油流路を備えるシャフトであれば、例えば、不図示のカウンタシャフト等に設けることもできる。また、径方向油路４０，５０，６０はニードルベアリング１１，１２，１３に向けて延びるものとして説明したが、変速ギヤ１５，１６の間やシンクロメッシュ機構２０等に向けて延設されてもよい。

さらに、上記実施形態の適用範囲は、変速機に限定されず、シャフトに潤滑油を供給する軸方向油路及び複数の径方向油路を備える構成であれば、他の流路構造にも広く適用することが可能である。

１変速機
２変速機ケース
１０メインシャフト
２０シンクロメッシュ機構
３０軸方向油路
４０第１径方向油路
４１第１上流油路部
４２第１中流油路部
４３第１下流油路部
４４第１段差面
５０第２径方向油路
５１第２上流油路部
５２第２中流油路部
５３第２下流油路部
５４第２段差面
６０第３径方向油路
７０第１流量調整機構
７１第１プランジャ
７２第１基端部
７３第１先端部
７４第１導入油路
７５第１導出油路
７６第１圧縮スプリング
７７第１プラグ
７８第１吐出油路
８０第２流量調整機構
８１第２プランジャ
８２第２基端部
８３第２先端部
８４第２導入油路
８５第２導出油路
８６第２圧縮スプリング
８７第２プラグ
８８第２吐出油路

Claims

シャフト内を軸心方向に延設されて潤滑油が圧送される軸方向油路と、
前記シャフト内を前記軸方向油路から径方向に延設されて、前記軸方向油路から供給される潤滑油を前記シャフトの外周から吐出する複数の径方向油路と、
前記複数の径方向油路のうち、少なくとも前記軸方向油路内の潤滑油の流れに対して上流側に位置する径方向油路に設けられ、当該径方向油路の潤滑油流路を前記シャフトの回転数上昇に伴い狭める流量調整機構と、を備える
ことを特徴とする潤滑油の流路構造。
前記流量調整機構は、径方向油路内に摺動移動可能に設けられると共に、潤滑油を流通させる流通油路が貫通形成されたプランジャと、径方向油路内の前記プランジャよりも下流側に固定されると共に、潤滑油を吐出させる吐出油路が貫通形成されたプラグと、前記プランジャと前記プラグとの間に設けられて、前記プランジャを上流側に向けて付勢する付勢手段とを備える
請求項１に記載の潤滑油の流路構造。
前記流量調整機構が、前記複数の径方向油路のうち、少なくとも２本以上の径方向油路にそれぞれ設けられると共に、前記軸方向油路の潤滑油の流れに対して上流側に位置する径方向油路に設けられた流量調整機構の付勢手段の付勢力が、下流側に位置する径方向油路に設けられた流量調整機構の付勢手段の付勢力よりも強く設定されている
請求項２に記載の潤滑油の流路構造。
前記径方向油路が、上流側から順に、第１流路部と、該第１流路部よりも拡径された第２流路部とを含み、
前記プランジャが、前記第１流路部よりも小径に形成されて該第１流路部内を摺動移動可能な小径部と、前記第１流路部よりも大径且つ、前記第２流路部よりも小径に形成されて、前記第１流路部と前記第２流路部との段差部に着座可能な大径部とを含み、
前記流通油路が、前記軸方向油路に臨んで開口する共に前記小径部内を延びる導入油路と、該導入油路から分岐すると共に前記大径部の外周に開口する導出油路とを含む
請求項２又は３に記載の潤滑油の流路構造。
前記付勢手段が圧縮バネである
請求項２から４の何れか一項に記載の潤滑油の流路構造。
前記シャフトが変速機のシャフトであり、前記径方向油路が変速ギヤを前記シャフトに軸支する軸受に向けて延設されている
請求項１から５の何れか一項に記載の潤滑油の流路構造。