JP4655377B2

JP4655377B2 - 変速機の潤滑構造

Info

Publication number: JP4655377B2
Application number: JP2001024180A
Authority: JP
Inventors: 浩平明石
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002227975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機の潤滑構造に係り、特に、入力軸と出力軸との間に設けられたベアリングに潤滑油を供給するための潤滑構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図６を用いて、車両の変速機の概略を説明する。
【０００３】
図に示す変速機は、所謂、常時かみ合い式の手動変速機であり、入力軸１０と、入力軸１０に対して相対回転可能に連結された出力軸２０と、入力軸１０及び出力軸２０と平行に配置された副軸４５とがハウジング４６内に収容されている。
【０００４】
入力軸１０には５速メインギヤを兼ねる入力ギヤ４７が設けられており、入力ギヤ４７の右側にはスプライン形状のドグ４９が固設されている。
【０００５】
副軸４５には、入力軸１０の入力ギヤ４７と噛合する入力カウンタギヤ５０と、４速カウンタギヤ５１と、３速カウンタギヤ５２と、２速カウンタギヤ５３と、１速カウンタギヤ５４と、リバースカウンタギヤ５５とが固設されている。更に、副軸４５には、６速カウンタギヤ５６が副軸４５に対して相対回転可能に設けられており、６速カウンタギヤ５６の右側にはスプライン形状のドグ５７が固設されている。副軸４５の端部にはスプライン形状のハブ５９が固設されており、ハブ５９の外周部には、軸方向に移動して６速カウンタギヤ５６のドグ５７とハブ５９とを噛合接続できるスリーブ６０が設けられている。
【０００６】
出力軸２０には、副軸４５の各カウンタギヤ５１〜５４とそれぞれ噛合する４速メインギヤ６１、３速メインギヤ６２、２速メインギヤ６３及び１速メインギヤ６４と、リバースカウンタギヤ５５とアイドルギヤ６５を介して噛合するリバースメインギヤ６６とが、それぞれ相対回転可能に設けられている。各メインギヤ６１〜６６の側部にはスプライン形状のドグ７１〜７５が固設されている。また、出力軸２０には、入力軸１０に設けられた入力ギヤ４７のドグ４９と４速メインギヤ６１に固設されたドグ７１との間、３速メインギヤ６２のドグ７２と２速メインギヤ６３のドグ７３との間、および１速メインギヤ６４のドグ７４とリバースメインギヤ６６のドグ７５との間に位置してハブ７６〜７８が固設されている。ハブ７６〜７８の外周部には軸方向に移動して、隣接するドグとハブとを噛合接続できるスリーブ８１〜８３が設けられている。
【０００７】
更に、出力軸２０には、副軸４５の６速カウンタギヤ５６と噛合する６速メインギヤ７９が固設されている。
【０００８】
なお、各ハブとドグとの間には、通常の同期機構（図示せず）が設けられている。
【０００９】
そして、スリーブ８１がドグ７１とハブ７６とを噛合接続すると、出力軸２０は１速メインギヤ６１と一体化されて前進１速相当で回転する。同様に、スリーブ８２がドグ７２とハブ７７とを噛合接続すると２速、スリーブ８２がドグ７３とハブ７７とを噛合接続すると３速、スリーブ８３がドグ７４とハブ７８とを噛合接続すると４速、スリーブ８１がドグ４９とハブ７６とを噛合接続すると５速、スリーブ６０がドグ５７とハブ５９とを噛合接続すると６速となる。また、スリーブ８３がドグ７５とハブ７８とを噛合接続すると出力軸２０は逆方向に回転する。
【００１０】
次に、図７〜図９を用いて、このような変速機において、入力軸１０と出力軸２０との連結部に設けられたベアリングに潤滑油を供給するための、従来の潤滑構造について説明する。
【００１１】
図７は、図６における連結部Ａの拡大断面図、図８（ａ）は図７における通路の拡大断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図、図９は入力軸の斜視図である。
【００１２】
図７に示すように、入力軸１０は、ハウジング４６にメインベアリング４３を介して回転自在に支持されており、その端部には軸方向に窪んだ凹部１１が形成されている。一方、出力軸２０の端部には、凹部１１内に挿入される凸部２１が形成されている。そして、凹部１１と凸部２１との間にベアリング３０が設けられている。
【００１３】
ハウジング４６には、ハウジング４６を伝わって落下する潤滑油（以下、油とする）を、入力軸１０の外周部に形成された油貯留スペース３１に案内するハウジング油通路４８が形成されている。
【００１４】
そして、入力軸１０には、油貯留スペース３１に充填された油を凹部１１内へ供給するための通路４４が形成されている。この通路４４は、油貯留スペース３１と凹部１１とを連通するように入力軸１０を貫通して形成されている。
【００１５】
ハウジング４６を伝わって落下する油は、図７に点線で示すように、ハウジング油通路４８を通って油貯留スペース３１内に充填された後、通路４４から凹部１１内に移動してベアリング３０を潤滑する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の潤滑構造は、通路４４が、図８（ｂ）に示すように、入力軸１０の中心軸Ｃに対して平行に形成されており、入力軸１０の回転方向Ｒに対して直交するため、油が通路４４内に流入するためには、流れの向きを９０°変える必要があり、油が通路４４内に入りにくい問題があった。また、通路４４内の油を凹部１１側へ移動させる力は、油の流入圧力のみに頼っているため、高速回転時には、流入圧力が流路抵抗に打ち勝てず、通路４４内に流入する油量が減少してベアリング３０が焼き付くおそれがあった。
【００１７】
また、通路４４を形成するために、穴あけ加工が必要となり、作業工程の増加及び製造コストの増加につながっていた。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、入力軸と出力軸との連結部に設けられたベアリングに効率良く、十分な量の潤滑油を供給できると共に、後加工を必要としない変速機の潤滑構造を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、変速機の入力軸の端部に形成された凹部と、出力軸の端部に形成され、上記凹部内に挿入される凸部との間に設けられたベアリングを有する変速機の潤滑構造において、上記入力軸に、軸方向に沿って延びて入力軸の外部と上記凹部とを連通する油通路を形成すると共に、その油通路を、軸方向において上記入力軸の端部に形成された凹部に向かうにつれて入力軸の回転方向に対して後方に傾斜させ、かつ、上記油通路の回転方向に対して後方に位置する側の後方側壁のうち、上記外部に臨む入口側の後方側壁を、入口から上記凹部に向かうにつれて回転方向後方に湾曲させた曲面形状に形成すると共に、上記凹部側の後方側壁を、上記入口側の後方側壁から上記凹部に向かうにつれて回転方向前方に湾曲させた曲面形状に形成して上記後方側壁を波形の曲面形状に形成し、上記油通路の軸方向における断面積を、上記入口側の後方側壁の曲面形状に応じて大きくすると共に、上記凹部側の後方側壁の曲面形状に応じて小さくするように変化させ、上記油通路の入口部に、入力軸の回転方向に対して後方に突出する湾曲形状に形成された油導入部を設けたものである。
【００２０】
これによれば、入力軸の回転によって潤滑油が油通路内に吸引されて凹部内に移動するため、潤滑油を効率良く、十分な量供給でき、ベアリングの焼き付きを防止できる。また、入力軸の回転速度が上がるほど、潤滑油の供給量が増えるため、高速回転時に焼き付くことがない。
【００２３】
また、上記油通路が、上記入力軸に形成され、入力軸の外部と凹部とを連通する油溝と、その油溝が形成された部分の入力軸の外周に嵌入されたメインベアリングの内周面とによって囲まれて形成されるようにしてもよい。これによれば、入力軸の素材を鍛造成形する時に溝を形成することができるため、穴あけ加工等の後加工を行う必要がない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係る変速機の潤滑構造を示す側面断面図、図２（ａ）は図１における油通路を示す拡大断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図、図４は入力軸の斜視図である。
【００２６】
図１は、変速機における入力軸と出力軸との連結部を示したものである。連結部の基本的な構造は、図７に示したものと同様であるので、同一の部品には同一の符号を付す。
【００２７】
図に示すように、入力軸１０は、ハウジング４６にメインベアリング４３を介して回転自在に支持されており、その端部には軸方向に窪んだ凹部１１が形成されている。凹部１１は、後述する凸部２１が挿入される大径部１１ａとその大径部１１ａを加工するために形成された下穴部１１ｂとからなる。
【００２８】
一方、出力軸２０の端部には、凹部１１の大径部１１ａ内に挿入される凸部２１が形成されている。
【００２９】
そして、入力軸１０の凹部１１と出力軸２０の凸部２１との間に、互いに相対回転可能とすべく、ベアリング３０が設けられている。
【００３０】
ハウジング４６には、ハウジング４６を伝わって落下する潤滑油（以下、油とする）を、入力軸１０の外周部に形成された油貯留スペース３１に案内するハウジング油通路４８が形成されている。
【００３１】
ハウジング油通路４８は、メインベアリング４３の上側から前方（図において左側を前方とする）に延びており、油貯留スペース３１は、入力軸１０と、メインベアリング４３と、ハウジング４６と、ハウジング４６と入力軸１０との間に設けられたオイルシール４２とで区画されたスペースに形成される。
【００３２】
そして、入力軸１０には、油貯留スペース３１に充填された油を凹部１１内へ供給するための油通路１が形成される。本実施形態では、油通路１は、入力軸１０に形成され入力軸１０の外部と凹部１１とを連通する油溝２と、その油溝２が形成された部分の入力軸１０の外周に嵌入されたメインベアリング４３の内周面４３ａとによって囲まれて形成される。
【００３３】
油溝２は、外周部に油貯留スペース３１が形成される位置から凹部１１の下穴部１１ｂが形成されている部分まで延びており、その深さは、凹部１１の下穴部１１ｂが形成されている部分の肉厚よりも深い。従って、油溝２と下穴部１１ｂとが交差する部分は、貫通した状態となる。
【００３４】
メインベアリング４３の内周面４３ａの径は、入力軸１０の外径と等しく、メインベアリング４３の内周面４３ａと入力軸１０とは、油溝２以外の部分で接触している。このため、油溝２は、メインベアリング４３ａの内周面によって蓋された状態となる。
【００３５】
図２〜図４を用いて、油溝２の形状を説明する。
【００３６】
図に示すように、油溝２は、入力軸１０の中心軸Ｃに対して所定角度θだけ傾斜している。即ち、油貯留スペース３１側から凹部１１側に向かうにつれて、入力軸１０の回転方向Ｒに対して後方に位置するように傾斜している。
【００３７】
また、油溝２の入口部（油貯留スペース３１側端部）には、油貯留スペース３１に充填された油を導入するための油導入部３が設けられており、この油導入部３は、回転方向に対して後方に突出するような湾曲形状に形成されている。これによって、油の流れ方向に対する油導入部３の角度が小さくなり、油は油導入部３に流入しやすくなる。
【００３８】
更に、油溝２の側壁、特に、回転方向に対して後方に位置する側の側壁２ａは、緩やかに湾曲した曲面形状に形成されている。
【００３９】
このような油溝２は、入力軸１０の素材を鍛造成形する時に、同時に形成される。従って、穴あけ加工等の後加工は必要ない。
【００４０】
次に本実施形態の作用を述べる。
【００４１】
ハウジング４６を伝わって落下する油は、ハウジング油通路４８を通って、油貯留スペース３１内に充填された後、油導入部３から油通路１内に流入する。このとき、油の流れ方向と、油導入部３とのなす角度が小さいため、流入時の抵抗は小さく、油は効率よく油導入部３に流入できる（油の流れの向きの変更角度は若干でよい）。
【００４２】
そして、油通路１に流入した油は、油の流入圧力と、入力軸１０の回転によって与えられた運動エネルギによって凹部１１側へと移動する。即ち、入力軸１０が回転することによって側壁２ａにぶつかった油は図２（ｂ）において右側、即ち凹部１１側へと移動される。
【００４３】
このように、油通路１内の油が、凹部１１側へと移動されることによって、油導入部３に吸引力が働き、油が油導入部３により流入しやすくなる。
【００４４】
また、油通路１の側壁２ａが湾曲形状であるため、流路抵抗が小さく、油は効率よく油通路１内を移動できる。
【００４５】
そして、油通路１から排出された油は、凹部１１の大径部１１ｂ内に移動してベアリング３０を潤滑する。
【００４６】
このような潤滑構造によれば、油貯留スペース３１内の油が効率よく油通路１内に流入して凹部１１側に移動するため、ベアリング３０に十分な油を供給できる。
【００４７】
また、入力軸１０が高速回転するほど油に付加されるエネルギ量が多くなり、供給される油の量が多くなるので、高速回転時に焼き付くおそれがない。
【００４８】
次に、本発明の他の実施形態を、図５を用いて説明する。
【００４９】
この実施形態の基本的な構造は、図１に示したものと同様であるので、同様な部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図に示すように、この形態の油溝５は、その底面が傾斜して形成されている。即ち、油貯留スペース３１側から凹部１１側に向かうにつれて油溝５の深さが深くなるように形成されている。
【００５１】
このように、本発明は、油溝の形状に制約はなく、連結部の条件を考慮して最適な形状に設定されるものである。
【００５２】
更に、本実施形態では、入力軸１０の下側のハウジング４６に、油流路穴６が穴加工によって形成されている。油流路穴６は、副軸４５の入力カウンタギヤ５０による油の掻上げ方向に略沿って形成されている。これによって、入力カウンタギヤ５０で掻上げられた油が、油流路穴６に導入されて油貯留スペース３１に導かれる。これによれば、ハウジング油通路４８から油貯留スペース３１内に導入される油の量が不十分であっても、油貯留スペース３１内に十分な油量を確保できる。なお、図は、副軸４５の中心部を通る断面図であるため、油流路穴６がメインベアリング４３に重なって図示されているが、実際は手前に位置しており重なってはいない。
【００５３】
これまで、油通路１は、入力軸１０に一つ形成されるとして図示してきたが、本発明はこの点において限定されず、周方向に沿って複数個形成しても良い。
【００５４】
また、油通路１は、油溝２，６とベアリング４３の内周面４３ａとで形成するとして説明してきたが、入力軸１０に穴あけ加工によって形成するようにしても良い。
【００５５】
また、油溝２の断面形状は、図３において湾曲形状に示されているが、Ｖ形等他の形状としても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示す如く優れた効果を発揮するものである。
１）潤滑油を効率良く、十分な量供給でき、ベアリングの焼き付きを防止できる。
２）穴あけ加工等の後加工を行う必要がなく、作業工程の削減、製造コスト低減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る変速機の潤滑構造を示す側面断面図である。
【図２】（ａ）は図１における油通路を示す拡大断面図である。
（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１における入力軸の斜視図である。
【図５】他の実施形態に係る変速機の潤滑構造を示す側面断面図である。
【図６】車両の変速機の概略図である。
【図７】従来の変速機の潤滑構造を示す断面図である。
【図８】（ａ）は図７における通路の拡大断面図である。
（ｂ）は図８（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図７における入力軸の斜視図である。
【符号の説明】
１油通路
２油溝
３油導入部
１０入力軸
１１凹部
２０出力軸
２１凸部
３０ベアリング
４３メインベアリング

Claims

変速機の入力軸の端部に形成された凹部と、出力軸の端部に形成され、上記凹部内に挿入される凸部との間に設けられたベアリングを有する変速機の潤滑構造において、上記入力軸に、軸方向に沿って延びて入力軸の外部と上記凹部とを連通する油通路を形成すると共に、その油通路を、軸方向において上記入力軸の端部に形成された凹部に向かうにつれて入力軸の回転方向に対して後方に傾斜させ、かつ、上記油通路の回転方向に対して後方に位置する側の後方側壁のうち、上記外部に臨む入口側の後方側壁を、入口から上記凹部に向かうにつれて回転方向後方に湾曲させた曲面形状に形成すると共に、上記凹部側の後方側壁を、上記入口側の後方側壁から上記凹部に向かうにつれて回転方向前方に湾曲させた曲面形状に形成して上記後方側壁を波形の曲面形状に形成し、上記油通路の軸方向における断面積を、上記入口側の後方側壁の曲面形状に応じて大きくすると共に、上記凹部側の後方側壁の曲面形状に応じて小さくするように変化させ、上記油通路の入口部に、入力軸の回転方向に対して後方に突出する湾曲形状に形成された油導入部を設けたことを特徴とする変速機の潤滑構造。
上記油通路が、上記入力軸に形成され、入力軸の外部と凹部とを連通する油溝と、その油溝が形成された部分の入力軸の外周に嵌入されたメインベアリングの内周面とによって囲まれて形成される請求項１記載の変速機の潤滑構造。