JP2021071125A - 変速機の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シールリングの耐久性を向上すると共に、変速機の軸長を短くすること。【解決手段】変速機の潤滑構造は、変速機ケース内に収容された回転軸と、変速機ケースと回転軸の間に配置されたオイルガイドと、回転軸の外周面に形成された環状溝に取り付けられ、オイルガイドと回転軸との間から潤滑油の漏出を防止するシールリングと、を備え、回転軸は、内部に潤滑油を供給するための潤滑孔を有し、オイルガイドは、回転軸及びシールリングの外周を囲う環状に形成され、外周から内周に向かって貫通形成された第１油路を有し、シールリングは、回転軸の軸方向において、第１油路に重ならない位置に設けられ、回転軸の軸方向において、第１油路を挟んでシールリングの反対側にオイルガイドと回転軸との間で所定の隙間が形成されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、変速機の潤滑構造に関する。

従来より車両用の自動変速機にあっては、性能や耐久性の向上のため、変速機構を構成する各種の回転要素にいかに潤滑油を供給するかが課題となっている。

例えば、以下に示す特許文献１では、変速機ケースとピニオンシャフトとの間に２つのシールリングを挟むように配置し、２つのシールリングの間から潤滑油が漏れないような対策がとられている。これにより、ピニオンシャフト内に潤滑油を確実に供給できるようにしている。

特許第４９９８１８５号公報

しかしながら、特許文献１では、潤滑油の圧力が上昇したときにシールリングの押し付け力が増加して摩耗が促進されてしまい、シールリングの耐久性が落ちてしまうおそれがあった。また、シールリングを２つ並べて取り付けるため、軸長が長くなってしまうという問題もあった。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、シールリングの耐久性を向上すると共に、変速機の軸長を短くすることが可能な変速機の潤滑構造を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の変速機の潤滑構造は、変速機ケース内に収容された回転軸と、前記変速機ケースと前記回転軸の間に配置されたオイルガイドと、前記回転軸の外周面に形成された環状溝に取り付けられ、前記オイルガイドと前記回転軸との間から潤滑油の漏出を防止するシールリングと、を備え、前記回転軸は、内部に潤滑油を供給するための潤滑孔を有し、前記オイルガイドは、前記回転軸及び前記シールリングの外周を囲う環状に形成され、外周から内周に向かって貫通形成された第１油路を有し、前記シールリングは、前記回転軸の軸方向において、前記第１油路に重ならない位置に設けられ、前記回転軸の軸方向において、前記第１油路を挟んで前記シールリングの反対側に前記オイルガイドと前記回転軸との間で所定の隙間が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、シールリングの耐久性を向上すると共に、変速機の軸長を短くすることができる。

本実施の形態に係る変速機の断面図である。 図１の入力軸の軸受周辺の拡大図である。 本実施の形態に係る入力軸の軸方向から見た断面図である。 本実施の形態に係るオイルガイドの斜視図である。 本実施の形態に係るオイルガイド周辺の断面図である。 本実施の形態に係るオイルガイド周辺の他の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、添付図面で示す各方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両上方を矢印ＵＰ、車両下方を矢印ＬＯ、車両左方を矢印Ｌ、車両右方を矢印Ｒでそれぞれ表すことにする。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。なお、本実施の形態に係る変速機は、いわゆるＦＲ式の変速機を例にして説明するが、これに限定されず適宜変更が可能である。

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る変速機の概略構成について説明する。本実施の形態に係る変速機の断面図である。図２は、図１の入力軸の軸受周辺の拡大図である。

本実施の形態に係る変速機１は、上記したようにいわゆるＦＲ式の変速機である。図１及び図２に示すように、変速機１には、前後に延びる入力軸の先端側にクラッチ装置２を介して動力源であるエンジン（不図示）が接続される。図１では、入力軸１０の先端にクランク軸の回転力を伝達するためのトルクコンバータ（不図示）のタービン軸３が接続されている。

エンジンは、例えばガソリンエンジンであり、エンジンケース内にクランク軸（共に不図示）等の各種構成部品が収容されている。クランク軸の軸方向は、前後方向に向けられる。なお、エンジンは、ガソリンエンジンに限らず、例えばディーゼルエンジン等、他のタイプのエンジンであってもよい。

クラッチ装置２は、タービン軸３と一緒に回転するフライホイール２０を備えている。フライホイール２０の後方側には、クラッチディスク２１が対向して配置されている。クラッチディスク２１の後方側には、ダイヤフラムスプリング２２の付勢力を受けてクラッチディスク２１をフライホイール２０側に付勢するプレッシャープレート２３が配置されている。

ダイヤフラムスプリング２２の中央部の後方側には、クラッチレリーズ装置２４が配置されている。クラッチレリーズ装置２４は、後述する変速機ケース４（筒状部４２）に設けられている。筒状部４２には、変速機１の入力軸１０が前後方向に挿入される。入力軸１０の外周部には、上述したクラッチディスク２１が接続されている。入力軸１０の前端部は、ベアリング３０を介してフライホイール２０の中央部に支持されている。

フライホイール２０の外周近傍の後方側の側面には、クラッチカバー２５が固定されている。クラッチカバー２５は、ダイヤフラムスプリング２２の周縁部近傍を支持する。ダイヤフラムスプリング２２は、クラッチレリーズ装置２４が作動していない初期状態において、周縁部の前方側側面でプレッシャープレート２３をクラッチディスク２１側に付勢している。

クラッチレリーズ装置２４は、図示しない駆動機構により、ダイヤフラムスプリング２２の中央近傍を前方側に押圧しない初期状態から、ダイヤフラムスプリング２２の中央近傍を前方側に押圧する作動状態に摺動可能に構成される。ダイヤフラムスプリング２２は、クラッチレリーズ装置２４により押圧されていない状態で初期状態（図１に示す状態）となり、一定位置まで前方側に押圧された状態で作動状態となる。

クラッチレリーズ装置２４がダイヤフラムスプリング２２を押圧していない初期状態では、ダイヤフラムスプリング２２によりプレッシャープレート２３がクラッチディスク２１側に付勢され、クラッチディスク２１がフライホイール２０に押し付けられる。これにより、クラッチディスク２１がフライホイール２０と一体回転する。この結果、エンジンの動力が、フライホイール２０からクラッチディスク２１を介して入力軸１０に伝達される。

一方、クラッチレリーズ装置２４がダイヤフラムスプリング２２を押圧した作動状態では、ダイヤフラムスプリング２２の変形により、プレッシャープレート２３がクラッチディスク２１側に付勢されなくなり、クラッチディスク２１がフライホイール２０から離間する。これにより、フライホイール２０の回転が入力軸１０に伝達されなくなる。この結果、入力軸１０に対するエンジンの動力の伝達が遮断される。すなわち、本実施の形態に係るクラッチ装置２は、いわゆるノーマリークローズタイプのクラッチで構成される。

変速機１は、クラッチ装置２を介してエンジン（トルクコンバータ）の駆動力を車輪（不図示）に伝達する。変速機１は、例えば多段式の自動変速機で構成される。変速機１は、例えば減速比が異なるギヤの組み合わせにより変速を行う選択摺動式又は常時噛合式の変速機で構成される。すなわち、変速機は、ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有してエンジンから入力された動力を変速して出力するものである。

具体的に変速機１は、クラッチ装置２側に設けられる入力軸１０と、車輪側に設けられる出力軸（不図示）と、所定の変速段に応じた複数のギヤ列（不図示）と、を備えている。各ギヤ列は、変速段に応じた入力ギヤ及び出力ギヤを有している。変速機１は、クラッチ装置２を介してエンジンから入力軸１０に伝達された駆動力を、所定のギヤ列を経由して変速した後に出力軸から車輪へ伝達する。変速機１は、複数のギヤ列を切り替えることで変速比を切り替えることが可能である。

また、変速機１は、複数のギヤ列を切り替える機構として、各ギヤ列間に配置される複数の同期装置１１を備えている。同期装置１１は、所定のギヤ列における動力伝達状態を切り替える機構である。同期装置１１は、各ギヤ列に配置されるシフトスリーブ及びクラッチギヤ（共に不図示）を有している。同期装置１１は、所定のシフトスリーブが軸方向にスライドして所定のクラッチギヤに噛み合うことで所定のギヤ列における動力伝達を実現する。このように構成される変速機１は、所定のシフトスリーブの歯をクラッチギヤに噛み合わせることで変速段を切り替える。

変速機１側において、入力軸１０には、駆動ギヤ１２が設けられており、駆動ギヤ１２に従動ギヤ１３が係合している。また、従動ギヤ１３の同軸上には同期装置１１が設けられている。

クラッチ装置２及び変速機１の周囲は、変速機ケース４によって囲われている。すなわち、クラッチ装置２及び変速機１は、変速機ケース４内に収容されている。変速機ケース４は、外壁部４０と、変速機ケース４の内部空間を前後に仕切る隔壁部４１と、入力軸１０が挿入される筒状部４２と、を有している。

外壁部４０は、クラッチ装置２及び変速機１の周囲を覆って変速機ケース４の外形を規定する。隔壁部４１は、外壁部４０に連なり、変速機ケース４の内部空間をクラッチ装置２側と変速機１側とで仕切っている。筒状部４２は、クラッチ装置２側と変速機１側との間で前後に延びる円筒形状を有している。入力軸１０は、クラッチ装置２側において、筒状部４２の内面に対して隙間を空けた状態で挿入されている。また、入力軸１０は、変速機１側において、オイルシール５、オイルガイド６、及びベアリング７を介して支持されている。

オイルシール５、オイルガイド６、及びベアリング７は、筒状部４２の内側に収容されている。これらの詳細構成は後述する。

次に、図３から図６を参照して、本実施の形態に係る変速機の潤滑構造について詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る入力軸の軸方向から見た断面図であり、より具体的には図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図４は、本実施の形態に係るオイルガイドの斜視図である。図５は、本実施の形態に係るオイルガイド周辺の断面図である。図６は、本実施の形態に係るオイルガイド周辺の他の断面図である。

図３に示すように、変速機ケース４は、隔壁部４１に沿って外壁部４０から筒状部４２の内面に向かって連通する連通孔４３を有している。連通孔４３は、筒状部４２内に配置されたオイルガイド６へ潤滑油を供給するための供給路の一部を構成する。

図２、図５、及び図６に示すように、筒状部４２の内側で且つ入力軸１０に外周には、前側から順にオイルシール５、オイルガイド６、及びベアリング７が配置されている。すなわち、オイルシール５、オイルガイド６、及びベアリング７は、筒状部４２と入力軸１０の間に配置されている。

入力軸１０は、中空円筒形状を有し、内部に潤滑油を供給するための潤滑孔１０ａが形成されている。潤滑孔１０ａは、前後方向へ延びており、潤滑油の通路を形成する。また、入力軸１０には、当該潤滑孔１０ａを外周面に連通する連通孔１０ｂ（図５、６参照）が形成されている。連通孔１０ｂは、潤滑孔１０ａの内面と入力軸１０の外周面とを連通するように径方向に延びた円形孔で構成される。また、入力軸１０の外周面には、連通孔１０ｂに対応する箇所に第１環状溝１０ｃが形成されている。第１環状溝１０ｃは、連通孔１０ｂに連通している。これにより、潤滑孔１０ａと第１環状溝１０ｃが連通された状態となる。更に入力軸１０の外周面には、第１環状溝１０ｃとは独立して、第２環状溝１０ｄが形成されている。第２環状溝１０ｄは、第１環状溝１０ｃよりも軸方向前方に位置している。詳細は後述するが、第２環状溝１０ｄには、シールリング１５が取り付けられている。シールリング１５は、例えばゴムで形成される。

オイルシール５は、リング形状を有し、筒状部４２と入力軸１０との隙間を埋めるように配置される。具体的にオイルシール５の内面は入力軸１０の外周面に接触し、オイルシール５の外周面は筒状部４２の内面に接触している。これにより、筒状部４２内の潤滑油が変速機１側からクラッチ装置２側へ漏出することが防止されている。オイルシール５は、例えばゴムによって形成される。

ベアリング７は、アウターリング７０とインナーリング７１とを有し、入力軸１０を回転可能に支持する。ベアリング７の前側の端面には、入力軸１０に取り付けられた締結部材としてのサークリップ１６が接触している。これにより、ベアリング７の軸方向の移動が規制されている。

オイルガイド６は、入力軸１０の外周を覆うように円環状に形成されている。オイルガイド６は、上記したように筒状部４２と入力軸１０との間に配置されている。オイルガイド６の外周面は、筒状部４２の内周面に接触している。一方、オイルガイド６の内周面は、入力軸１０の外周面に対して離れており、所定の隙間Ｇを形成している。

また、オイルガイド６は、図４に示すように、外周面に環状溝６０が形成されている。環状溝６０には、外周から内週に向かって貫通形成された第１油路６１が形成されている。第１油路６１は、円形穴で構成され、オイルガイド６の周方向に等角度（９０度）間隔で４つ形成されている。

また、オイルガイド６の後側の端面には、内周側が円形に凹んだ環状凹部６２が形成されている。環状凹部６２の端面には、反対側の面（前面）に向かって貫通形成された第２油路６３が形成されている。第２油路６３は、円形穴で構成され、オイルガイド６の周方向に等角度（９０度）間隔で４つ形成されている。なお、第２油路６３は、第１油路６１と連通しないように、第１油路６１に対して周方向に４５度ずれた位置に設けられている。また、第１油路６１及び第２油路６３の形状及び個数は上記構成に限定されず、適宜変更化が可能である。

また、オイルガイド６の後側の端面には、環状凹部６２よりも外周側で、かつ軸方向で後方に向かって突出する複数の凸部６４と複数の凹部６５が周方向に交互に並んで形成されている。これにより、オイルガイド６の後側の端面は、外周縁に沿って凸凹形状を成している。また、オイルガイド６は、例えば樹脂によって形成される。

このように構成されたオイルガイド６は、図２、図５、及び図６に示すように、入力軸１０の軸方向において、オイルシール５とベアリング７との間に配置される。オイルガイド６は、第１環状溝１０ｃ、第２環状溝１０ｄ、及びサークリップ１６の外周を囲うように配置される。このとき、第１環状溝１０ｃと第１油路６１が軸方向で重なるように配置されている。これにより、第１環状溝１０ｃと第１油路６１が連通された状態となる。また、第２環状溝１０ｄにはシールリング１５が係合しており、シールリング１５の外周面は、オイルガイド６の内周面に当接している。これにより、オイルガイド６と入力軸１０との間から潤滑油の漏出を防止することが可能である。

本実施の形態に係る変速機１の潤滑構造では、シールリング１５が入力軸１０の軸方向において、第１油路６１に重ならない位置に設けられている。また、入力軸１０の軸方向において、第１油路６１を挟んでシールリング１５の反対側（後側）にオイルガイド６と入力軸１０との間で所定の隙間Ｇが形成されている。

この構成によれば、潤滑油が多量に供給され、第１油路６１内の圧力が高くなったとしても、所定の隙間Ｇを介して潤滑油を逃すことで、シールリング１５の押し付け力を防止し、シールリング１５の摩耗を抑制して耐久性を向上することができる。また、単一のシールリング１５でオイル漏れを防止できるため、シールリング１５を２つ設ける場合に比べて軸長を短くすることができ、変速機１全体として小型化を図ることが可能である。

また、入力軸１０の外周面に対向するオイルガイド６の内周面の内径は、適宜変更が可能である。オイルガイド６の内周面の内径を変更することで、所定の隙間Ｇを変更することができ、当該所定の隙間Ｇを通じた潤滑油のリーク量を調整することが可能である。すなわち、所定の隙間Ｇは、ある程度の潤滑油の漏出を許容する範囲で設定することが可能である。

また、本実施の形態では、入力軸１０の軸方向において、第１油路６１を挟んでシールリング１５の反対側（後側）のオイルガイド６の端部に入力軸１０を支持する軸受としてのベアリング７が配置されている。そして、変速機ケース４（筒状部４２）、入力軸１０、オイルガイド６、及びベアリング７で囲まれる空間により、所定の隙間Ｇに連通する第１オイル溜り部６６が形成されている。

この構成によれば、所定の隙間Ｇから流出した潤滑油を第１オイル溜り部６６で溜めることにより、当該潤滑油をベアリング７の潤滑に利用することが可能である。

また、本実施の形態では、入力軸１０の軸方向において、第１油路６１よりもシールリング１５側のオイルガイド６の端部に変速機ケース４（筒状部４２）と入力軸１０とを封止するオイルシール５が配置されている。そして、変速機ケース４（筒状部４２）、入力軸１０、オイルガイド６、及びオイルシール５で囲まれる空間により、第２オイル溜り部６７が形成されている。更にオイルガイド６は、第１オイル溜り部６６と第２オイル溜り部６７とを連通する第２油路６３を有している。

この構成によれば、もし仮にシールリング１５側から前方に潤滑油が漏れたとしても、第２オイル溜り部６７で潤滑油が堰き止められ、更に第２油路６３を介して当該潤滑油を後方の第１オイル溜り部６６に戻すことができる。このため、入力軸１０内に供給できずに漏れ出た潤滑油を効率的にベアリング７の潤滑に利用することが可能である。また、通常時に多少の潤滑が必要なオイルシール５へ第１オイル溜り部６６から第２油路６３を介して第２オイル溜り部６７に戻して潤滑することも可能である。

また、本実施の形態において、オイルガイド６は、外周側で軸方向でベアリング７に向かって突出する凸部６４を有している。また、ベアリング７は、入力軸１０に取り付けられたサークリップ１６によって軸方向の移動が規制されている。更にオイルガイド６は、変速機ケース４（筒状部４２）に埋設されている。オイルガイド６は、凸部６４にベアリング７の端面が当接ことで軸方向の移動が規制されている。また、サークリップ１６は、軸方向で凸部６４と重なる位置に設けられている。

この構成によれば、凸部６４によって第１オイル溜り部６６のスペースを確保することができる。また、サークリップ１６と凸部６４が軸方向で重なることで、入力軸１０の軸長を短くすることができる。更に、サークリップ１６によって、ベアリング７と入力軸１０との間から潤滑油の漏出を防止でき、ベアリング７の摺動部に潤滑油を適切に供給することが可能である。

また、本実施の形態において、凸部６４の内周端は、アウターリング７０の内周とインナーリング７１の外周との間に位置している。この構成によれば、凸部６４が潤滑油のガイドとなって潤滑油を確実にベアリング７の摺動部（アウターリング７０とインナーリング７１との間）に供給することが可能である。

また、本実施の形態において、シールリング１５は、変速機ケース４から入力軸１０に潤滑油を供給するオイル通路の一部とするために設けられたものである。一方でオイルシール５は、変速機ケース４の外部に潤滑油をリーク（漏出）させないために設けられたものである。特にシールリング１５は、入力軸１０との摺動面の潤滑を良好にするため、にじむ程度に若干潤滑油をリークさせることが好ましい。

また、本実施の形態では、シールリング１５を１つのみ配置するにあたり、オイルシール５側のシールリング１５を残している。これは、オイルシール５側のシールリング１５を取り払ってしまうと油圧の高い潤滑油がオイルシール５側に流れ込みそのシール性が失われてしまうおそれがあるためである。また、オイルガイド６の前後において、前側のシールリング１５よりも後側の所定の隙間Ｇの方が潤滑油のリーク量を多くなるように調整している。

以上説明したように、本実施の形態によれば、シールリングの耐久性を向上すると共に、変速機の軸長を短くすることが可能である。

また、複数の実施形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、シールリングの耐久性を向上すると共に、変速機の軸長を短くすることができるという効果を有し、特に、車両用の変速機の潤滑構造に有用である。

１ ：変速機
２ ：クラッチ装置
３ ：タービン軸
４ ：変速機ケース
５ ：オイルシール
６ ：オイルガイド
７ ：ベアリング（軸受）
１０ ：入力軸（回転軸）
１０ａ ：潤滑孔
１０ｂ ：連通孔
１０ｃ ：第１環状溝
１０ｄ ：第２環状溝
１１ ：同期装置
１２ ：駆動ギヤ
１３ ：従動ギヤ
１５ ：シールリング
１６ ：サークリップ（締結部材）
２０ ：フライホイール
２１ ：クラッチディスク
２２ ：ダイヤフラムスプリング
２３ ：プレッシャープレート
２４ ：クラッチレリーズ装置
２５ ：クラッチカバー
３０ ：ベアリング
４０ ：外壁部
４１ ：隔壁部
４２ ：筒状部
４３ ：連通孔
６０ ：環状溝
６１ ：第１油路
６２ ：環状凹部
６３ ：第２油路
６４ ：凸部
６５ ：凹部
６６ ：第１オイル溜り部
６７ ：第２オイル溜り部
７０ ：アウターリング
７１ ：インナーリング
Ｇ ：所定の隙間

Claims (6)

1. 変速機ケース内に収容された回転軸と、
   前記変速機ケースと前記回転軸の間に配置されたオイルガイドと、
   前記回転軸の外周面に形成された環状溝に取り付けられ、前記オイルガイドと前記回転軸との間から潤滑油の漏出を防止するシールリングと、を備え、
   前記回転軸は、内部に潤滑油を供給するための潤滑孔を有し、
   前記オイルガイドは、前記回転軸及び前記シールリングの外周を囲う環状に形成され、外周から内周に向かって貫通形成された第１油路を有し、
   前記シールリングは、前記回転軸の軸方向において、前記第１油路に重ならない位置に設けられ、
   前記回転軸の軸方向において、前記第１油路を挟んで前記シールリングの反対側に前記オイルガイドと前記回転軸との間で所定の隙間が形成されることを特徴とする変速機の潤滑構造。
2. 前記回転軸の軸方向において、前記第１油路を挟んで前記シールリングの反対側の前記オイルガイドの端部に前記回転軸を支持する軸受が配置され、
   前記変速機ケース、前記回転軸、前記オイルガイド、及び前記軸受で囲まれる空間により、前記所定の隙間に連通する第１オイル溜り部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
3. 前記回転軸の軸方向において、前記第１油路よりも前記シールリング側の前記オイルガイドの端部に前記変速機ケースと前記回転軸とを封止するオイルシールが配置され、
   前記変速機ケース、前記回転軸、前記オイルガイド、及び前記オイルシールで囲まれる空間により、第２オイル溜り部が形成され、
   前記オイルガイドは、前記第１オイル溜り部と前記第２オイル溜り部とを連通する第２油路を有することを特徴とする請求項２に記載の変速機の潤滑構造。
4. 前記オイルガイドは、外周側で軸方向で前記軸受に向かって突出する凸部を有し、
   前記軸受は、前記回転軸に取り付けられた締結部材によって軸方向の移動が規制され、
   前記オイルガイドは、前記変速機ケースに埋設され、前記凸部に前記軸受の端面が当接ことで軸方向の移動が規制され、
   前記締結部材は、軸方向で前記凸部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の変速機の潤滑構造。
5. 前記凸部の内周端は、前記軸受のアウターリングの内周と前記軸受のインナーリングの外周との間に位置していることを特徴とする請求項４に記載の変速機の潤滑構造。
6. 前記回転軸の外周面に対向する前記オイルガイドの内周面の内径を変更することで、前記所定の隙間を変更することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の変速機の潤滑構造。

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