JP2020020437A - トランスミッションの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスミッションのアウトプットシャフト付近に潤滑油を好適に供給することができる潤滑構造を提供する。【解決手段】アウトプットシャフト１１に対応して回転するカウンタシャフト１２と一体に回転するように設けられ、潤滑油を掻き上げる第１回転体と、アウトプットシャフト１１と各メインギヤとの間に設けられたニードルベアリングＮＢに対して潤滑油を供給する油供給路と、を備え、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における油供給路は、アウトプットシャフト１１の回転時において、第１回転体によって掻き上げられた潤滑油の飛沫の軌跡を包含する形状に形成される。【選択図】図１

Description

本開示は、トランスミッションの潤滑構造に関する。

トランスミッション（変速機）は、アウトプットシャフト（メインシャフト）にギヤ、ハブ、ベアリング等の部材を軸方向に並べた構造を有する。このような構造を有するトランスミッションにおいて、部材同士の焼き付きを防止するため、他部材との接触面に潤滑油を供給することが一般的に行われている。また、シャフトの回転を円滑にするため、各部材の内周側に潤滑油を供給することが一般的に行われている。

各部材への潤滑油の供給方法として、トランスミッションケースの下部に貯留された潤滑油を、カウンタギヤ等により掻き上げ（跳ね上げ）て飛沫とし、この飛沫を所望の方向に飛散させることで出力軸の中心付近に配置された各部材に供給する方法がある。このような方法は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１７−８２９５４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された潤滑油の供給方法では、アウトプットシャフトがある程度以上高速で回転している場合、遠心力により供給された潤滑油が外周方向に吐き出されてしまい、アウトプットシャフト付近に潤滑油が供給されなくなることがあった。

このような事態を防止するため、オイルポンプ等で潤滑油を吸い上げて回転軸の中心付近に強制的に潤滑油を供給する方法が採用されることがある。しかしながら、オイルポンプを余分に設ける必要があるため、オイルポンプの設置スペースが別途必要になる、オイルポンプの駆動損失が発生する、等の問題が新たに生じうる。

本開示は、トランスミッションのアウトプットシャフト付近に潤滑油を好適に供給することができる潤滑構造を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るトランスミッションの潤滑構造は、カウンタシャフトと一体に回転し、潤滑油を掻き上げる第１回転体と、アウトプットシャフトと、前記アウトプットシャフトに相対回転可能に取り付けられたギヤとの間に設けられたベアリングに向けて潤滑油を誘導する誘導部材と、を備え、前記誘導部材は、前記アウトプットシャフトの回転時において、前記アウトプットシャフトの軸方向に垂直な平面における、前記第１回転体によって掻き上げられた潤滑油の飛沫を包含する形状の誘導路を有する。

本開示によれば、トランスミッションのアウトプットシャフト付近に、潤滑油を好適に供給することができる。

第１の実施の形態に係るトランスミッションの構成の一例を示す図 第１スペーサの斜視図 第１スペーサの正面図 第１掻き上げ板によって掻き上げられた潤滑油の飛沫の軌跡を例示した図 潤滑油の飛沫の位置の算出方法を説明するための図 第１スペーサのテーパー部に突き当たった後の潤滑油の流れの一例を示す図 第２の実施の形態に係るトランスミッションの構成の一例を示す図 導入孔、末端部、及び中心孔の一部について説明するための図 図６に示すＤ−Ｄ線における断面図 第３の実施の形態に係るトランスミッションの構成の一例を示す図 メインギヤの軸方向に垂直な断面図

以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。

＜第１の実施の形態＞
まず、本開示の第１の実施の形態に係るトランスミッション１００について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るトランスミッション１００の構成の一例を示す図である。トランスミッション１００は、ケース１と、インプットシャフト１０と、アウトプットシャフト（メインシャフト）１１と、カウンタシャフト１２とを備えている。アウトプットシャフト１１は、インプットシャフト１０と同軸に配置されている。例えばエンジン等の内燃機関やモータから供給される動力は、インプットシャフト１０に対して入力され、アウトプットシャフト１１を介して出力される。カウンタシャフト１２は、インプットシャフト１０及びアウトプットシャフト１１と平行に配置されている。

インプットシャフト１０には、インプットメインギヤ１３がインプットシャフト１０と一体回転するように設けられている。アウトプットシャフト１１には、入力側（インプットシャフト１０側）から順に、３速メインギヤＭ３、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が設けられている。３速メインギヤＭ３、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、ニードルベアリングＮＢを介してアウトプットシャフト１１に相対回転するように取り付けられている。

カウンタシャフト１２には、入力側から順に、インプットカウンタギヤ１４、３速カウンタギヤＣ３、２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が設けられている。インプットカウンタギヤ１４は、インプットメインギヤ１３と噛合する。３速カウンタギヤＣ３は、３速メインギヤＭ３と噛合する。２速カウンタギヤＣ２は、２速メインギヤＭ２と噛合する。１速カウンタギヤＣ１は、１速メインギヤＭ１と噛合する。リバースカウンタギヤＣＲは、アイドラギヤ（図示せず）を介してリバースメインギヤＭＲと噛合する。インプットカウンタギヤ１４、３速カウンタギヤＣ３、２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と一体回転するように設けられている。

第１シンクロ機構２０は、第１ハブ２１、インプットドグギヤ２２、３速ドグギヤ２３、第１スリーブ２４、及び一対のシンクロナイザリング（ブロックリング）ＳＲを備えている。第１ハブ２１は、アウトプットシャフト１１に固定されている。インプットドグギヤ２２は、インプットメインギヤ１３に固定されている。３速ドグギヤ２３は、３速メインギヤＭ３に固定されている。第１スリーブ２４は、第１ハブ２１に対して回転しないように、かつ軸方向に移動可能に取り付けられている。一対のシンクロナイザリングＳＲは、第１スリーブ２４と各ドグギヤ２２，２３との間にそれぞれ設けられている。

第１スリーブ２４が図中矢印Ａ方向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に直接伝達され、アウトプットシャフト１１は４速相当で回転する。一方、第１スリーブ２４が図中矢印Ｂ方向に移動して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を介して伝達され、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、第２ハブ３１、２速ドグギヤ３２、１速ドグギヤ３３、第２スリーブ３４、及び一対のシンクロナイザリングＳＲを備えている。第２ハブ３１は、アウトプットシャフト１１に固定されている。２速ドグギヤ３２は、２速メインギヤＭ２に固定されている。１速ドグギヤ３３は、１速メインギヤＭ１に固定されている。第２スリーブ３４は、第２ハブ３１に対して回転しないように、且つ軸方向に移動可能に取り付けられている。一対のシンクロナイザリングＳＲは、第２スリーブ３４と各ドグギヤ３２，３３との間にそれぞれ設けられている。

第２スリーブ３４が図中矢印Ａ方向に移動して２速ドグギヤ３２とスプライン噛合すると、動力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を介して伝達され、アウトプットシャフト１１は２速相当で回転する。第２スリーブ３４が図中矢印Ｂ方向に移動して１速ドグギヤ３３とスプライン噛合すると、動力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を介して伝達され、アウトプットシャフト１１は１速相当で回転する。

第３シンクロ機構４０は、第３ハブ４１、リバースドグギヤ４２、第３スリーブ４３、及び一対のシンクロナイザリングＳＲを備えている。第３ハブ４１は、アウトプットシャフト１１に固定されている。リバースドグギヤ４２は、リバースメインギヤＭＲに固定されている。第３スリーブ４３は、第３ハブ４１に対して回転しないように、且つ軸方向に移動可能に取り付けられている。シンクロナイザリングＳＲは、第３スリーブ４３とリバースドグギヤ４２との間に設けられている。

第３スリーブ４３が図中矢印Ａ方向に移動してリバースドグギヤ４２とスプライン噛合すると、動力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、アイドラギヤ、リバースメインギヤＭＲを介して伝達され、アウトプットシャフト１１は逆回転する。

上記説明したトランスミッション１００において、いずれかのメインギヤに固定されたドグギヤがスリーブと噛み合って動力を伝達しているとき、そのメインギヤはアウトプットシャフト１１と一体に回転している。一方、その他のメインギヤはアウトプットシャフト１１に対して相対回転している。この際、各メインギヤの焼き付きを生じさせないため、特に相対回転する各メインギヤとアウトプットシャフト１１との間に介在する各ニードルベアリングＮＢに対して潤滑油ＬＯが供給される。

潤滑油ＬＯは、ケース１の下部に貯留されている。以下では、この潤滑油ＬＯを各ニードルベアリングＮＢに好適に供給するための潤滑構造について詳細に説明する。

図１に示すように、３速メインギヤＭ３と２速メインギヤＭ２との間には、第１スペーサ５１がアウトプットシャフト１１と一体回転するように設けられている。１速メインギヤＭ１とリバースメインギヤＭＲとの間には、第２スペーサ５２がアウトプットシャフト１１と一体回転するように設けられている。

また、図１に示すように、３速カウンタギヤＣ３と２速カウンタギヤＣ２との間には、ケース１内の下部に貯留される潤滑油ＬＯを掻き上げるための第１掻き上げ板５３が、カウンタシャフト１２と一体回転するように設けられている。１速カウンタギヤＣ１とリバースカウンタギヤＣＲとの間には、第２掻き上げ板５４がカウンタシャフト１２と一体回転するように設けられている。カウンタシャフト１２の回転とともに第１掻き上げ板５３及び第２掻き上げ板５４が回転すると、潤滑油ＬＯが掻き上げられ、飛沫（油滴）となってケース１内を飛散する。

第１掻き上げ板５３は第１スペーサ５１のほぼ直下に設けられている。このため、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの大部分は第１スペーサ５１に向かって飛来する。また、第２掻き上げ板５４は第１スペーサ５１のほぼ直下に設けられている。このため、第２掻き上げ板５４によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの大部分は第２スペーサ５２に向かって飛来する。

図２Ａ及び図２Ｂは、第１スペーサ５１の形状を説明するための図である。図示は省略するが、第２スペーサ５２も図２Ａ及び図２Ｂに示す第１スペーサ５１と同様の形状を有する。ただし、第１スペーサ５１と第２スペーサ５２とは完全に同じ形状でなくてもよく、例えば外径等が異なっていてもよい。

図２Ａは、第１スペーサ５１の斜視図である。図２Ａに示すように、第１スペーサ５１は、中空の円板形状に形成された本体部５１１と、溝部５１２と、テーパー部５１３と、を有する。第１スペーサ５１がトランスミッション１００に取り付けられた状態では、本体部５１１の中空部５１１Ｈを通るようにアウトプットシャフト１１が配置される。溝部５１２及びテーパー部５１３は、第１スペーサ５１の回転軸方向（すなわちアウトプットシャフト１１の軸方向）に垂直な両側面に設けられている。

溝部５１２は、第１スペーサ５１がトランスミッション１００に取り付けられた状態で、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯを、第１スペーサ５１に隣接して設けられるメインギヤのニードルベアリングＮＢに誘導する誘導路を構成する。溝部５１２により構成される誘導路は、第１スペーサ５１の回転軸方向に垂直な側面において、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を包含する形状に形成される。特に、溝部５１２の形状は、第１スペーサ５１の回転軸方向に垂直な側面において、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫が、第１スペーサ５１の本体部５１１に接触しないように溝部５１２を通過することができるように設計されている。このような溝部５１２の形状の設計方法については、後述する。

テーパー部５１３は、溝部５１２の一部であって、第１スペーサ５１の回転軸中心方向に近づくにつれて、溝部５１２の溝底面から回転軸に平行な方向に向かって高くなるようなテーパー形状に形成された部位である。このような形状により、溝部５１２を通過してきた潤滑油ＬＯの飛沫が、テーパー部５１３に突き当たることで、アウトプットシャフト１１の軸方向に沿って流れるように方向転換される。

図２Ａに示す例では、第１スペーサ５１において、溝部５１２及びテーパー部５１３が複数組設けられている。第１スペーサ５１に設けられる溝部５１２及びテーパー部５１３の数については特に限定しない。第１スペーサ５１に設けられる溝部５１２及びテーパー部５１３は１組であってもよいし、より多数であってもよい。図２Ａに示す例では、それぞれ形状の異なる溝部５１２Ａ及びテーパー部５１３Ａと、溝部５１２Ｂ及びテーパー部５１３Ｂと、が２組ずつ設けられている。なお、本明細書では、簡単のため、それぞれ形状の異なる溝部５１２を溝部５１２Ａ及び５１２Ｂ、それぞれ形状の異なるテーパー部５１３をテーパー部５１３Ａ及び５１３Ｂと記載している。

図２Ｂは、第１スペーサ５１の正面図である。図２Ｂに示すように、第１スペーサ５１の回転軸方向に垂直な側面において、溝部５１２Ａ及びテーパー部５１３Ａ、溝部５１２Ｂ及びテーパー部５１３Ｂは、それぞれ異なる屈曲形状に形成されている。このような溝部５１２Ａ及びテーパー部５１３Ａ、溝部５１２Ｂ及びテーパー部５１３Ｂの形状は、上記したように、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫（油滴）を、テーパー部５１３Ａ、５１３Ｂに突き当たるまで第１スペーサ５１の本体部５１１に接触しないように通過させることができるように設計されている。

以下、溝部５１２及びテーパー部５１３の屈曲形状の設計方法について説明する。図３Ａは、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を例示した図である。第１掻き上げ板５３によって掻き上げられる潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡は、第１掻き上げ板５３の接線方向に沿う直線となる。掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫のうち、アウトプットシャフト１１の中心軸に到達するのは、図３Ａに示すように、第１掻き上げ板５３の接線方向とアウトプットシャフト１１の中心軸とを結ぶ直線ｌ１に沿って飛ぶ飛沫となる。

一方、第１スペーサ５１は、アウトプットシャフト１１と一体に回転している。回転する第１スペーサ５１を基準とした場合の潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡は、図３Ａに示す曲線ｃ１のように曲線状を成す。第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫が、上記したように第１スペーサ５１の溝部５１２を、第１スペーサ５１の本体部５１１に接触しないように通過するためには、溝部５１２が曲線ｃ１を含むような形状に形成されればよいことになる。

図３Ｂは、潤滑油ＬＯの飛沫の位置の算出方法を説明するための図である。第１掻き上げ板５３（カウンタシャフト１２）の回転速度（角速度）をω１、第１スペーサ５１（アウトプットシャフト１１）の回転速度（角速度）をω２、第１掻き上げ板５３の半径をｒ１、第１スペーサ５１の半径をｒ２とする。この場合、第１掻き上げ板５３の接線方向から飛び出した飛沫の飛行速度はｒ１ω１である。従って、第１スペーサ５１（アウトプットシャフト１１）の回転軸の中心を原点とした極座標径における、第１掻き上げ板５３の接線方向から飛び出してから時間ｔ後の飛沫の位置（ｒ、θ）は、以下の式（１）で与えられる。
（ｒ、θ）＝（ｒ２−ｒ１ω１ｔ、ω２ｔ） （１）

これを図３Ａに示す、第１スペーサ５１（アウトプットシャフト１１）の回転軸の中心を原点としたｘｙ座標系に変換すると、第１掻き上げ板５３の接線方向から飛び出してから時間ｔ後の飛沫の位置（ｘ、ｙ）は、以下の式（２）で与えられる。
（ｘ、ｙ）＝（（ｒ２−ｒ１ω１ｔ）＊ｃｏｓ（ω２ｔ）、（ｒ２−ｒ１ω１ｔ）＊ｓｉｎ（ω２ｔ）） （２）

式（２）により、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における、回転する第１スペーサ５１を基準とした潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を示す曲線ｃ１を算出することができる。なお、ω１とω２との比は、選択されているメインギヤとカウンタギヤとのギヤ比によって決まる。

溝部５１２により構成される潤滑油ＬＯの誘導路は、図２Ｂに示す第１スペーサ５１の回転軸に垂直な側面において、曲線ｃ１を包含する形状に形成される。このような形状により、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫（油滴）が、テーパー部５１３に突き当たるまで第１スペーサ５１の本体部５１１に接触しないように誘導路を通過する。なお、潤滑油ＬＯの飛沫が溝部５１２の壁面に接触しないように余裕を設けるため、また溝部５１２の加工を簡単にするため、溝部５１２の形状は、曲線ｃ１を包含する形状であればよく、例えば曲線ｃ１を包含する長方形等であってもよい。ただし、第１スペーサ５１の側面全体の面積における溝部５１２の専有面積が大きくなると第１スペーサ５１の強度が低下するので、溝部５１２の形状は余裕の大きさ、加工の容易さ、及び強度のバランスを考慮した形状に決定されることが望ましい。

なお、式（１）及び式（２）に示すように、第１スペーサ５１（アウトプットシャフト１１）の回転速度ω２や第１掻き上げ板５３（カウンタシャフト１２）の回転速度ω１が変化すれば、曲線ｃ１の形状も変化する。図２Ｂに示す溝部５１２Ａ、５１２Ｂ及びテーパー部５１３Ａ、５１３Ｂの形状の相違は、このような回転速度の相違に対応するためのものである。屈曲の度合いが比較的大きい溝部５１２Ａ及びテーパー部５１３Ａは、高速段（例えば４速）が選択されている場合の潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を想定したものである。一方、屈曲の度合いが比較的小さい溝部５１２Ｂ及びテーパー部５１３Ｂは、低速段が選択されている場合の潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を想定したものである。

このように、第１スペーサ５１にそれぞれ形状が異なる複数の誘導路が設けられていることにより、選択されているメインギヤとカウンタギヤとのギヤ比に応じた形状の誘導路を用いて潤滑油ＬＯが誘導される。なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、第１スペーサ５１に設けられる誘導路の形状を２種類としたが、本開示はこれに限定されない。例えば各メインギヤと対応するカウンタギヤとのギヤ比に合わせてあらかじめ異なる形状の誘導路を設けておけば、どのメインギヤが選択されている場合でも好適にニードルベアリングを潤滑することができる。

なお、潤滑油ＬＯによる潤滑は、アウトプットシャフト１１と相対回転するメインギヤのニードルベアリングＮＢに対して行われ、選択されアウトプットシャフト１１と一体に回転するメインギヤのニードルベアリングＮＢに対しては潤滑の必要がない。このため、あるメインギヤに対応する第１スペーサ５１または第２スペーサ５２に設けられた誘導路の形状は、そのメインギヤ以外のメインギヤが選択された場合のギヤ比に基づいて設計されればよい。例えば第２スペーサ５２の１速メインギヤＭ１側に設けられた誘導路の形状は、１速以外のメインギヤが選択された場合を想定して設計されればよい。第１スペーサ５１及び第２スペーサ５２の他の誘導路の形状についても同様である。

次に、潤滑油ＬＯの飛沫が第１スペーサ５１の誘導路において、溝部５１２を通過してテーパー部５１３に突き当たった後における、潤滑油ＬＯの流れについて説明する。図４は、テーパー部５１３に突き当たった後の潤滑油ＬＯの流れの一例を示す図である。図４は、図１の点線で囲まれた領域Ｒ１の部分拡大図である。

図４に示す矢印Ｄは、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫の流れを示す。矢印Ｄに示すように、溝部５１２を通過した潤滑油ＬＯは、テーパー部５１３に突き当たってアウトプットシャフト１１の軸方向に方向転換される。

テーパー部５１３に隣接するように、３速メインギヤＭ３とアウトプットシャフト１１とを接続するニードルベアリングＮＢが配置されている。このため、テーパー部５１３により方向転換された潤滑油ＬＯは、このニードルベアリングＮＢを潤滑するように、メインギヤＭ３とアウトプットシャフト１１との間を流れる。

図４に示すように、３速メインギヤＭ３の内周面の第１スペーサ５１側には、突起Ｍ３Ｔが設けられている。この突起Ｍ３Ｔは、第１スペーサ５１側から流れ込んだ潤滑油ＬＯが第１スペーサ５１側へ逆流することを防止するために設けられている。

図４の矢印Ｄに示すように、ニードルベアリングＮＢを潤滑した潤滑油ＬＯは、３速メインギヤＭ３の他方側から３速ドグギヤ２３及びシンクロナイザリングＳＲの隙間を通って流れ落ちる。これにより、潤滑油ＬＯはケース１（図１参照）の下部に戻る。

以上のような構成により、アウトプットシャフト１１と３速メインギヤＭ３との間に設けられたニードルベアリングＮＢを好適に潤滑することができる。なお、図４では３速メインギヤＭ３のニードルベアリングＮＢが潤滑される様子について詳細に説明したが、本実施の形態では、他のメインギヤのニードルベアリングＮＢも図４と同様に好適に潤滑される。具体的には、第１スペーサ５１の３速メインギヤＭ３側に設けられた誘導路（溝部５１２及びテーパー部５１３）によって、３速メインギヤＭ３のニードルベアリングＮＢが好適に潤滑される。第１スペーサ５１の２速メインギヤＭ２側に設けられた誘導路（溝部５１２及びテーパー部５１３）によって、２速メインギヤＭ２のニードルベアリングＮＢが好適に潤滑される。同様に、第２スペーサ５２の１速メインギヤＭ１側に設けられた誘導路（溝部５２２及びテーパー部５２３（図１参照））によって、１速メインギヤＭ１のニードルベアリングＮＢが好適に潤滑される。第２スペーサ５２のリバースメインギヤＭＲ側に設けられた誘導路（溝部５２２及びテーパー部５２３）によって、リバースメインギヤＭＲのニードルベアリングＮＢが好適に潤滑される。

＜第２の実施の形態＞
次に、本開示の第２の実施の形態に係るトランスミッション２００について説明する。図５は、第２の実施の形態に係るトランスミッション２００の構成の一例を示す図である。以下の説明において、上記第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図５に示すように、第２の実施の形態に係るトランスミッション２００では、カウンタシャフト１２の図中矢印Ｂ方向における端部付近に掻き上げ板６１が設けられている。そして、アウトプットシャフト１１には、図中矢印Ｂ方向における端部付近に導入孔１１１が設けられる。アウトプットシャフト１１の中心軸に沿って中心孔１１３が設けられる。中心孔１１３の一端に導入孔１１１が接続されている。そして、中心孔１１３からニードルベアリングＮＢに対応する位置に向かって排出孔１１４が設けられている。

掻き上げ板６１は、上記説明した第１の実施の形態の第１掻き上げ板５３及び第２掻き上げ板５４と同様に、ケース１内の下部に貯留される潤滑油ＬＯを掻き上げるための構成である。掻き上げ板６１は、カウンタシャフト１２と一体回転するように設けられている。図５に示すように、掻き上げ板６１は、アウトプットシャフト１１の導入孔１１１のほぼ直下に設けられている。

導入孔１１１は、アウトプットシャフト１１の周方向における一部に設けられている。アウトプットシャフト１１に設けられる導入孔１１１の数については特に限定されない。導入孔１１１は１つだけ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。

掻き上げ板６１によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫は、導入孔１１１からアウトプットシャフト１１の内部に導入される。導入孔１１１から導入された潤滑油ＬＯは、導入孔１１１の末端部１１２において、アウトプットシャフト１１の軸方向に沿って形成される中心孔１１３に流れるように方向転換される。末端部１１２は、図５の図中矢印Ａ方向からＢ方向へ向かうにつれて先が細くなるほぼ直円錐形の側面の形状に形成されており、導入孔１１１に飛び込んできた潤滑油ＬＯを好適に方向転換できるように構成されている。

中心孔１１３は、アウトプットシャフト１１の軸方向に沿ってアウトプットシャフト１１の中心軸に設けられた孔である。中心孔１１３には、各メインギヤのニードルベアリングＮＢに対応する位置に、排出孔１１４が設けられている。導入孔１１１からアウトプットシャフト１１の内部に導入された潤滑油ＬＯは、末端部１１２で方向を転換された後中心孔１１３に沿って流れ、各排出孔１１４から排出される。これにより、各メインギヤのニードルベアリングＮＢが潤滑される。

図６は、導入孔１１１、その末端部１１２、及び中心孔１１３の一部について説明するための図である。図６は、図５の点線で囲まれた領域Ｒ２の部分拡大断面図である。

図６に示すように、末端部１１２は直円錐の側面形状に形成されているため、導入孔１１１から導入された潤滑油ＬＯが末端部１１２に突き当たると、アウトプットシャフト１１の軸方向へ方向転換される。なお、末端部１１２を構成する直円錐の側面形状は、導入孔１１１から導入された潤滑油ＬＯが好適に軸方向へ方向転換されるように、直円錐の断面において側面が潤滑油ＬＯの飛来方向に対してほぼ４５°の角度をなすように形成されていることが望ましい。

また、末端部１１２は、末端部１１２を構成する直円錐の底面部の直径（換言すれば末端部１１２の底面に平行な直径の最大値）は、中心孔１１３の末端部１１２と接続された箇所における直径より小さくなるように形成されている。このような構成により、導入孔１１１から導入された潤滑油ＬＯが末端部１１２により方向転換されて中心孔１１３に流れ込んだ後、中心孔１１３から末端部１１２へ逆流する事態を防止することができる。

図７は、図６に示すＤ−Ｄ線における断面図である。換言すれば、図７は、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な断面図である。図７に示すように、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における導入孔１１１の形状は、上記説明した第１の実施の形態の溝部５１２、５２２及びテーパー部５１３、５２３により構成される誘導路と同様に、屈曲した形状を有する。このような形状は、上記第１の実施の形態と同様に、掻き上げ板６１によって掻き上げられ飛来する潤滑油ＬＯの飛沫を、導入孔１１１の壁面に接触させずにアウトプットシャフト１１の中心軸（末端部１１２）まで到達させるための形状である。

アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における導入孔１１１の形状は、図３Ｂを用いて説明した、潤滑油ＬＯの飛沫の位置の算出方法と同様の方法を用いて決定することができる。具体的には、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における、軸を原点としたｘｙ平面上の潤滑油ＬＯの飛沫の位置（ｘ、ｙ）は、以下の式（３）で与えられる。
（ｘ、ｙ）＝（（ｒ４−ｒ３ω１ｔ）＊ｃｏｓ（ω２ｔ）、（ｒ４−ｒ３ω１ｔ）＊ｓｉｎ（ω２ｔ）） （３）

ただし、ω１は掻き上げ板６１（カウンタシャフト１２）の回転速度（角速度）、ω２はアウトプットシャフト１１の回転速度、ｒ３は掻き上げ板６１の半径、ｒ４はアウトプットシャフト１１の半径である。

式（３）により、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における、回転するアウトプットシャフト１１を基準とした潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を示す曲線ｃ２を算出することができる。なお、ω１とω２との比は、選択されているメインギヤと対応するカウンタギヤとのギヤ比によって決まる。

アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における導入孔１１１は、曲線ｃ２を包含する形状に形成される。このような形状により、第１掻き上げ板５３によって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫（油滴）を、末端部１１２に突き当たるまで導入孔１１１の壁面に接触しないように導入孔１１１内を通過させることができる。

以上のような構成により、アウトプットシャフト１１と各メインギヤとの間に設けられたニードルベアリングＮＢを好適に潤滑することができる。なお、図７ではアウトプットシャフト１１に設けられる導入孔１１１が１つのみの場合を図示したが、本開示はこれに限定されない。例えばトランスミッション２００の有する各メインギヤと対応するカウンタギヤとのギヤ比に合わせてあらかじめ異なる形状の導入孔１１１を設けておいてもよい。このような場合、どのメインギヤが選択されている場合でも好適にニードルベアリングを潤滑することができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、本開示の第３の実施の形態に係るトランスミッション３００について説明する。図８は、第３の実施の形態に係るトランスミッション３００の構成の一例を示す図である。以下の説明において、上記第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図８に示すように、第３の実施の形態に係るトランスミッション３００では、各メインギヤに導入孔３０１が設けられている。また、図９は、メインギヤＭＧの軸方向に垂直な断面図である。なお、本第３の実施の形態において、１速メインギヤＭ１、２速メインギヤＭ２、３速メインギヤＭ３、リバースメインギヤＭＲを総称してメインギヤＭＧと記載する。図９では、メインギヤＭＧの歯を省略して図示している。図９では図示を省略するが、メインギヤＭＧの中心部に設けられた穴ＭＧＨには、図８に示すようにニードルベアリングＮＢを介してアウトプットシャフト１１が通される。図９に示すように、導入孔３０１は、メインギヤＭＧの外周面から、内周面（ニードルベアリングＮＢを介してアウトプットシャフト１１と接する側の面）まで形成されている。なお、導入孔３０１は、メインギヤＭＧの外周面において、例えば歯と歯の間に形成されていてもよいし、歯の先端部に形成されていてもよい。

メインギヤＭＧの軸方向に垂直な断面における導入孔３０１の形状は、上記説明した第１の実施の形態の溝部５１２、及び第２の実施の形態の導入孔１１１と同様に、屈曲した形状を有する。このような形状は、メインギヤＭＧに対応するカウンタギヤＣＧによって掻き上げられ飛来する潤滑油ＬＯを、導入孔３０１の壁面に接触させずに、アウトプットシャフト１１とメインギヤＭＧとの間に設けられたニードルベアリングＮＢまで到達させるための形状である。なお、本第３の実施の形態において、１速カウンタギヤＣ１、２速カウンタギヤＣ２、３速カウンタギヤＣ３、リバースカウンタギヤＣＲを総称してカウンタギヤＣＧと記載する。

メインギヤＭＧの軸方向に垂直な平面における導入孔３０１の形状は、図３Ｂを用いて説明した、潤滑油ＬＯの飛沫の位置の算出方法と同様の方法を用いて決定することができる。具体的には、メインギヤＭＧの軸方向に垂直な平面における、軸を原点としたｘｙ平面上の潤滑油ＬＯの飛沫の位置（ｘ、ｙ）は、以下の式（４）で与えられる。
（ｘ、ｙ）＝（（ｒ６−ｒ５ω１ｔ）＊ｃｏｓ（ω２ｔ）、（ｒ６−ｒ５ω１ｔ）＊ｓｉｎ（ω２ｔ）） （４）

ただし、ω１は対応するカウンタギヤＣＧ（カウンタシャフト１２）の回転速度（角速度）、ω２はメインギヤＭＧ（アウトプットシャフト１１）の回転速度、ｒ５は対応するカウンタギヤＣＧの半径、ｒ６はメインギヤＭＧの半径である。

式（４）により、メインギヤＭＧの軸方向に垂直な平面における、回転するアウトプットシャフト１１を基準とした潤滑油ＬＯの飛沫の軌跡を示す曲線ｃ３を算出することができる。なお、ω１とω２との比は、選択されているメインギヤＭＧと対応するカウンタギヤＣＧとのギヤ比によって決まる。

メインギヤＭＧの軸方向に垂直な平面における導入孔３０１は、曲線ｃ３を包含する形状に形成される。このような形状により、対応するカウンタギヤＣＧによって掻き上げられた潤滑油ＬＯの飛沫（油滴）を、導入孔３０１の壁面に接触しないように導入孔３０１内を通過させることができる。

以上のような構成により、アウトプットシャフト１１と各メインギヤＭＧとの間に設けられたニードルベアリングＮＢを好適に潤滑することができる。従って、アウトプットシャフト１１と相対回転する各メインギヤの焼き付きが効果的に防止される。

＜作用・効果＞
本開示の第１から第３の実施の形態に係るトランスミッション１００、２００、３００は、カウンタシャフト１２と一体に回転し、潤滑油を掻き上げる第１回転体と、アウトプットシャフト１１と、アウトプットシャフト１１に相対回転可能に取り付けられた各メインギヤとの間に設けられたニードルベアリングＮＢに向けて潤滑油を誘導する誘導部材と、を備え、誘導部材は、アウトプットシャフト１１の回転時において、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な平面における、第１回転体によって掻き上げられた潤滑油の飛沫の軌跡を包含する形状の誘導路を有する。

第１の実施の形態に係るトランスミッション１００において、誘導部材は、アウトプットシャフト１１と一体に回転し、かつメインギヤに隣接して設けられる第１スペーサ５１または第２スペーサ５２である。また、第１回転体は、各メインギヤに対応するカウンタギヤに隣接して設けられる第１掻き上げ板５３または第２掻き上げ板５４である。

第１の実施の形態に係るトランスミッション１００によれば、誘導路は、第１スペーサ５１または第２スペーサ５２の回転軸方向に垂直な側面に形成された溝部５１２、５２２によって構成される、また、溝部５１２、５２２には、第１スペーサ５１、第２スペーサ５２の回転軸方向に垂直な側面における、溝部５１２、５２２より回転軸に近い部位に、回転軸に近づくにつれて溝部５１２、５２２の溝底面から回転軸に平行な方向に向かって高くなるテーパー形状に形成されたテーパー部５１３、５２３が設けられている。

さらに、第１の実施の形態に係るトランスミッション１００によれば、各メインギヤの内周面に、誘導路を介して供給された潤滑油を誘導路側へ逆流させないための突起が設けられている。

このような構成により、第１掻き上げ板５３または第２掻き上げ板５４によって掻き上げられた潤滑油ＬＯが、好適に溝部５１２、５２２及びテーパー部５１３、５２３を通過してニードルベアリングＮＢに供給される。従って、オイルポンプ等を用いてケース１の下部に貯留された潤滑油ＬＯをニードルベアリングＮＢまで強制的に循環させる強制潤滑構造と比較して、オイルポンプの設置スペースを省略できるためトランスミッション１００の小型化が可能となる。また、オイルポンプの駆動損失がなくなるため効率よく潤滑することができる。さらに、オイルポンプを用いるよりトランスミッション１００の構造を簡単にできるので、製造コストが低下し、信頼性を向上させることができる。

また、このような構成により、テーパー部５１３、５２３からニードルベアリングＮＢ側へ流れ込んだ潤滑油ＬＯがテーパー部５１３、５２３側へ逆流してしまう事態を防止できる。

第２の実施の形態に係るトランスミッション２００によれば、誘導部材は、アウトプットシャフト１１の中心軸に沿って設けられた中心孔１１３、中心孔１１３からニードルベアリングＮＢに向かって設けられた排出孔１１４、及び第１回転体によって掻き上げられた潤滑油を中心孔１１３へ導入する導入孔１１１によって構成される。また、第１回転体は、導入孔１１１のほぼ直下に設けられた掻き上げ板６１である。

さらに、第１の実施の形態に係るトランスミッション１００によれば、導入孔１１１の中心部側末端である末端部１１２は、アウトプットシャフト１１の軸方向に垂直な底面を有する直円錐の側面形状を備える。

このような構成により、掻き上げ板６１によって掻き上げられた潤滑油ＬＯが、好適に導入孔１１１、中心孔１１３、及び排出孔１１４を通過してニードルベアリングＮＢに供給される。従って、オイルポンプ等を用いてケース１の下部に貯留された潤滑油ＬＯをニードルベアリングＮＢまで強制的に循環させる強制潤滑構造と比較して、オイルポンプの設置スペースを省略できるためトランスミッション２００の小型化が可能となる。また、オイルポンプの駆動損失がなくなるため効率よく潤滑することができる。さらに、オイルポンプを用いるよりトランスミッション２００の構造を簡単にできるので、製造コストが低下し、信頼性を向上させることができる。

また、このような構成により、導入孔１１１から中心孔１１３側へ流れ込んだ潤滑油ＬＯが導入孔１１１側へ逆流する事態を防止できる。

第３の実施の形態に係るトランスミッション３００によれば、誘導部材は、各メインギヤＭＧである。そして、誘導路は、メインギヤＭＧの外周面から内周面まで貫通するように設けられた導入孔３０１である。さらに、第１回転体は、メインギヤＭＧに対応するカウンタギヤＣＧである。

このような構成により、カウンタギヤＣＧによって掻き上げられた潤滑油ＬＯが、好適に導入孔３０１を通過してニードルベアリングＮＢに供給される。従って、オイルポンプ等を用いてケース１の下部に貯留された潤滑油ＬＯをニードルベアリングＮＢまで強制的に循環させる強制潤滑構造と比較して、オイルポンプの設置スペースを省略できるためトランスミッション３００の小型化が可能となる。また、オイルポンプの駆動損失がなくなるため効率よく潤滑することができる。さらに、オイルポンプを用いるよりトランスミッション３００の構造を簡単にできるので、製造コストが低下し、信頼性を向上させることができる。

また、第１から第３の実施の形態に係るトランスミッション１００、２００、３００において、誘導部材は、互いに形状の異なる誘導路を複数有する。このような構成により、誘導部材に例えば各メインギヤと対応するカウンタギヤとのギヤ比に合わせてあらかじめ異なる形状の誘導路が設けられている場合、どのメインギヤが選択されている場合でも好適にニードルベアリングを潤滑することができる。

以上、図面を参照しながら本開示に係る実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素は任意に組み合わせてられてもよい。

本開示は、トランスミッションのアウトプットシャフトとメインギヤとの間に設けられたニードルベアリングを潤滑する潤滑構造に有用である。

１００，２００，３００ トランスミッション
１ ケース
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
１３ インプットメインギヤ
１４ インプットカウンタギヤ
２０ 第１シンクロ機構
２１ 第１ハブ
２２ インプットドグギヤ
２３ ３速ドグギヤ
２４ 第１スリーブ
３０ 第２シンクロ機構
３１ 第２ハブ
３２ ２速ドグギヤ
３３ １速ドグギヤ
３４ 第２スリーブ
４０ 第３シンクロ機構
４１ 第３ハブ
４２ リバースドグギヤ
４３ 第３スリーブ
Ｍ１ １速メインギヤ
Ｍ２ ２速メインギヤ
Ｍ３ ３速メインギヤ
Ｍ３Ｔ 突起
ＭＲ リバースメインギヤ
ＭＧ メインギヤ
ＭＧＨ 穴
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
ＣＲ リバースカウンタギヤ
ＳＲ シンクロナイザリング
ＮＢ ニードルベアリング
ＬＯ 潤滑油
５１ 第１スペーサ
５１１ 本体部
５１１Ｈ 中空部
５１２，５１２Ａ，５１２Ｂ 溝部
５１３，５１３Ａ，５１３Ｂ テーパー部
５２ 第２スペーサ
５２２ 溝部
５２３ テーパー部
５３ 第１掻き上げ板
５４ 第２掻き上げ板
１１１ 導入孔
１１２ 末端部
１１３ 中心孔
１１４ 排出孔
６１ 掻き上げ板
３０１ 導入孔

Claims (8)

1. カウンタシャフトと一体に回転し、潤滑油を掻き上げる第１回転体と、
   アウトプットシャフトと、前記アウトプットシャフトに相対回転可能に取り付けられたギヤとの間に設けられたベアリングに向けて潤滑油を誘導する誘導部材と、
   を備え、
   前記誘導部材は、前記アウトプットシャフトの回転時において、前記アウトプットシャフトの軸方向に垂直な平面における、前記第１回転体によって掻き上げられた潤滑油の飛沫を包含する形状の誘導路を有する、
   トランスミッションの潤滑構造。
2. 前記誘導部材は、互いに形状の異なる誘導路を複数有する、
   請求項１に記載のトランスミッションの潤滑構造。
3. 前記誘導部材は、前記アウトプットシャフトと一体に回転し、かつ前記ギヤに隣接して設けられるスペーサである、
   請求項１または２に記載のトランスミッションの潤滑構造。
4. 前記第１回転体は、前記ギヤに対応するカウンタギヤに隣接して設けられる掻き上げ板である、
   請求項３に記載のトランスミッションの潤滑構造。
5. 前記誘導路は、前記スペーサの回転軸方向に垂直な側面に形成された溝部によって構成される、
   請求項３または４に記載のトランスミッションの潤滑構造。
6. 前記溝部には、前記スペーサの前記回転軸方向に垂直な側面における、前記溝部より前記回転軸に近い部位に、前記回転軸に近づくにつれて前記溝部の溝底面から回転軸に平行な方向に向かって高くなるテーパー形状に形成されたテーパー部が設けられている、
   請求項５に記載のトランスミッションの潤滑構造。
7. 前記ギヤの内周面に、前記誘導路を介して供給された前記潤滑油を前記誘導路側へ逆流させないための突起が設けられている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のトランスミッションの潤滑構造。
8. 前記誘導部材は、前記アウトプットシャフト又は前記ギヤである、
   請求項１または２に記載のトランスミッションの潤滑構造。
   

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