JP4686263B2 - 変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、内部に変速ギヤ軸を備えたケーシング内の軸線方向一端部に設けた回転部材により潤滑油を掻き上げて潤滑を行う変速装置、特に軸線方向一端部に最終減速装置を組み込んだ縦置き式のトランスアクスルとして使用するのに適した車両用変速装置に関するものである。

一般にトランスアクスルと呼ばれている最終減速装置をひとつのケーシング内に組み込んだ車両用の変速装置には、最終減速装置を変速装置の軸線方向と平行に組み込んだ横置き式のものと、変速装置の軸線方向一端部に組み込んだ縦置き式のものとがある。図７〜図９は縦置き式変速装置の従来の一例を示すもので、変速装置のケーシング１は、互いに平行に配置した入力軸２０と中間軸２１よりなる変速ギヤ軸及びこの変速ギヤ軸２０，２１に設けられて切換スリーブ２８〜３０により切り換えられるそれぞれ複数の駆動側変速ギヤ２２ａ〜２７ａ及び従動側変速ギヤ２２ｂ〜２７ｂを収納する変速機ケース３と、この変速機ケース３の軸線方向一端部に設けられて最終減速装置３５を収納する最終減速機ケース２により構成されている。図示の例では、変速機ケース３は中間部ケース３ａと先端部ケース３ｂよりなり、最終減速機ケース２と中間部ケース３ａと先端部ケース３ｂは、中間部ケース３ａを間に挟んで互いに一体的に結合されている。

変速ギヤ軸２０，２１は、両端部が最終減速機ケース２の仕切壁２ａに形成されたボス部２ｄ，２ｅ及び先端部ケース３ｂの先端壁３ｋに、また中間部が中間部ケース３ａの変速室仕切壁３ｃに、それぞれころがり軸受を介して支持されている。ケーシング１内には、最終減速機ケース２内に最終減速室１Ａが、最終減速機ケース２の仕切壁２ａと変速機ケース３の間に変速室１Ｂが形成され、変速室１Ｂは変速室仕切壁３ｃにより中間変速室１Ｂ１と先端変速室１Ｂ２に分割されている。中間変速室１Ｂ１内には変速ギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ及び切換スリーブ３０が位置し、先端変速室１Ｂ２内には変速ギヤ２２ａ〜２５ａ，２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９が位置している。図７及び図９に示すように、中間変速室１Ｂ１内の下部に設けられて変速ギヤ２６ｂ，２７ｂの下側を多少の隙間をおいて覆う半円弧状の第１油溜り１４は、両端部が変速室仕切壁３ｃの下部から中間変速室１Ｂ１内に突出する半円弧状のフランジ部３ｄと最終減速機ケース２の端面に取り付けられて支持されている。先端変速室１Ｂ２内の下部には、変速ギヤ２２ｂ〜２５ｂの下側を同様に覆う半円弧状の第２油溜り１５が支持されている。入力軸２０の一端は先端壁３ｋを通って外部に突出され、中間軸２１の一端は仕切壁２ａを通って最終減速室１Ａ内に突出されている。

最終減速装置３５は、最終減速室１Ａ内に突出する中間軸２１の一端に設けられた駆動ピニオン３６と、中間軸２１と直交する軸線回りに回転自在に最終減速機ケース２内に支持されて駆動ピニオン３６と噛合するリングギヤ３７よりなり、リングギヤ３７に設けられた差動歯車機構（図示省略）は、リングギヤ３７と同軸的に両側に突出して車輪を駆動する出力軸３８を有している。

最終減速機ケース２の仕切壁２ａの上部には、リングギヤ３７の回転面付近となる中間軸２１に対し偏心した位置に導入開口２ｂが形成され（図８参照）、仕切壁２ａの下部には戻し開口２ｃが形成されている。また中間部ケース３ａの変速室仕切壁３ｃには、導入開口２ｂとほゞ対応するように中間軸２１に対し偏心した位置に、上下方向に３個の開口３ｅ〜３ｇが形成されている（図９参照）。変速室仕切壁３ｃには、フランジ部３ｄの外側で先端変速室１Ｂ２の底面よりも高い位置にも、開口３ｈが形成されている。

上述した従来技術の変速装置では、ケーシング１内の最も低い部分である最終減速室１Ａ内の下部に溜まった潤滑油は矢印Ｆ１に示すようにリングギヤ３７により掻き上げられて、仕切壁２ａの導入開口２ｂを通って矢印Ｆ６に示すように勢いよく変速室１Ｂ内に送り込まれる。変速室１Ｂ内に入った潤滑油の相当部分は矢印Ｆ７に示すように中間変速室１Ｂ１内に落ち、また残る部分は矢印Ｆ８，Ｆ９に示すように変速室仕切壁３ｃの開口３ｅ〜３ｇを通って先端変速室１Ｂ２内に落ちて、各変速ギヤ２２ａ〜２７ａ，２２ｂ〜２７ｂ及び切換スリーブ２８〜３０の噛合面及び摺動面を潤滑する。またこれらの噛合面及び摺動面は、第１及び第２油溜り１４，１５内に入って各変速ギヤ２２ｂ〜２７ｂにより掻き上げられる潤滑油によっても潤滑される。

最終減速室１Ａ内の下部の潤滑油はリングギヤ３７により掻き上げられてレベルが低下するので、中間変速室１Ｂ１内の潤滑油は矢印Ｆ５に示すように戻し開口２ｃから最終減速室１Ａ内に戻され、先端変速室１Ｂ２内の潤滑油は矢印Ｆ４に示すように開口３ｈ（図９参照）から中間変速室１Ｂ１を通って最終減速室１Ａ内に戻される。このようにして潤滑油は、最終減速室１Ａと中間変速室１Ｂ１と先端変速室１Ｂ２の間で循環される。リングギヤ３７では最も大きいトルクが伝達され、従ってリングギヤでの発熱量は多いので、最終減速室１Ａ内の潤滑油の温度が最も高くなる。この高温になった潤滑油は、中間変速室１Ｂ１及び先端変速室１Ｂ２を循環している間に変速機ケース３により冷却されて最終減速機ケース２内に戻され、これにより温度が上昇した変速機ケース３はその外面から放熱されて冷却される。

このような掻き上げ式の潤滑装置では、車両の登降坂、前後加速度、旋回加速度などにより各室１Ａ，１Ｂ１，１Ｂ２内の潤滑油のレベルが変動すると、レベルが低下した室内の潤滑が不足して噛合面や摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じる。これを防ぐために上述した変速機では、変速室仕切壁３ｃに形成する開口３ｈを先端変速室１Ｂ２の底面よりも高い位置に設けて、車両の登降坂、前後加速度、旋回加速度などにかかわらず、各室１Ａ，１Ｂ１，１Ｂ２内、特に先端変速室１Ｂ２内の潤滑油のレベルが低下することがないようにしている。

また上述したような変速装置において変速機ケース内の各変速ギヤの噛合面及び摺動面などに満遍なく潤滑油が行きわたるようにする手段としては、特開２０００−２４０７７３号公報（特許文献１）に開示された技術がある。これは、変速ギヤの入力及び出力シャフトの間の側方にそれらと平行に設けたシャワーパイプの両端をケーシング及びこれに固定した部材に支持し、油圧ポンプから吐出された潤滑油の一部をシャワーパイプに供給し、側方に設けた複数の噴出口から潤滑油を噴出させて両シャフトに配設された部材（特にギヤの噛合部）を潤滑するようにしたものである。
特開２０００−２４０７７３号公報（段落〔００３７〕、段落〔００４７〕〜〔００４８〕、図６、図１３）。

図７〜図９に示す従来技術では、変速室仕切壁３ｃに形成される開口３ｅ〜３ｇは、変速ギヤ軸２０，２１を支持するボス部や補強リブを避けて形成しなければならないので、面積及び配置が制限される。そのためリングギヤ３７により最終減速室１Ａ内の下部から掻き上げられて導入開口２ｂを通って変速室１Ｂ内に送り込まれる潤滑油のうち、開口３ｅ〜３ｇを通って先端変速室１Ｂ２内に入る潤滑油量は必ずしも充分ではなく、特に登坂時などの低速走行時などには減少する。このため先端変速室１Ｂ２内の潤滑油レベルが低下し、各変速ギヤ２２ｂ〜２５ｂにより掻き上げられる潤滑油が減少するので、各変速ギヤ２２ａ〜２５ａ、２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９の噛合面及び摺動面の潤滑が不足してそれらの噛合面や摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれが増大する。また先端変速室１Ｂ２内に入る潤滑油量が減少すると、先端変速室１Ｂ２を通って循環する潤滑油量が減少して先端部ケース３ｂの外表面からの放熱量が減少するので最終減速室１Ａ内の潤滑油の温度が高温になる。これにより潤滑油の劣化が促進されるので、エンジントルク高負荷時における噛合面及び摺動面の油膜切れが生じて早期の摩耗や焼けが発生するおそれが増大する。

これらの問題は変速室１Ｂ内を図７〜図９に示すように中間変速室１Ｂ１と先端変速室１Ｂ２に仕切った場合に限らず、仕切らずに１つの室とした場合でも生じる。すなわち、リングギヤ３７により掻き上げられて変速室１Ｂ内に送り込まれる潤滑油のうち、リングギヤ３７から離れた箇所にまで達する潤滑油量は必ずしも充分ではなく、特に登坂時などの低速走行時などには減少するので、リングギヤ３７から離れた箇所の各変速ギヤ及び切換スリーブの噛合面及び摺動面の潤滑が不足してそれらの摩耗の増大や焼付きなどのおそれが増大する。またリングギヤ３７から離れた箇所を通って循環する潤滑油量が減少してケーシング１のリングギヤ３７から離れた部分の外表面からの放熱量が減少するので最終減速室１Ａ内の潤滑油の温度が高温になり、これにより潤滑油の劣化が促進されて、エンジントルク高負荷時における噛合面及び摺動面の油膜切れが生じて早期の摩耗や焼けが発生するおそれが増大する。

また変速室１Ｂ内を中間変速室１Ｂ１と先端変速室１Ｂ２に仕切った場合における、車両の登降坂、軸線方向加速度などによる各室１Ａ，１Ｂ１，１Ｂ２内の潤滑油のレベルの変動の問題は、前述のように変速室仕切壁３ｃに形成する開口３ｈの位置を高くすることによりある程度防ぐことができるが、そのようにするとケーシング１内の潤滑油交換時に先端変速室１Ｂ２内に多量の潤滑油が交換されずに残るという問題が生じる。この問題への対応策としては先端変速室１Ｂ２の底部にプラグにより開閉される油抜き穴を設ければよいが、加工費、部品点数及び重量の増加という問題が生じる。なおこの種の変速装置の従来技術には、図９の二点鎖線に示すように変速室仕切壁３ｃの底面近くに複数の開口３ｊを設けたものもあり、そのようにすれば上述した潤滑油交換時の問題は解消されるが、前述した先端変速室１Ｂ２内の潤滑油レベルの低下による問題が解決できないという矛盾がある。

また各変速ギヤの噛合面及び摺動面などに満遍なく潤滑油が行きわたるようにするための特許文献１で開示された手段では、シャワーパイプとこれをケーシングに支持する支持部材及び潤滑油を供給するための油圧ポンプを必要とするので、変速装置の部品点数の増加及び重量の増加を招くおそれがある。

本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。

このために、本発明による変速装置は、仕切壁により内部が変速室とその長手方向一端側となる最終減速室とに分割されるとともに変速室が変速室仕切壁により最終減速室側となる中間変速室と最終減速室と反対側となる先端変速室に分割されたケーシングと、変速室仕切壁を貫通して長手方向に沿って互いに平行に変速室内に収容された１対の変速ギヤ軸と、この両変速ギヤ軸の間に互いに並列に設けられ両変速ギヤ軸を選択的に連結して変速を行う互いに噛合された複数対の変速ギヤと、両変速ギヤ軸と直交する軸線回りに回転自在に最終減速室内に収容され仕切壁を貫通して最終減速室内に突出する変速ギヤ軸と連動して回転されるリングギヤよりなる変速装置において、ケーシングは、仕切壁を備えた最終減速機ケースと、変速室仕切壁を備えた中間部ケースと、先端部ケースとをそれぞれ別体に形成し、この３つのケースを中間部ケースを間に挟んで互いに一体的に結合したものとし、リングギヤの回転面付近となる仕切壁の上部には導入開口を形成し、仕切壁と変速室仕切壁の間となる中間部ケース内に変速ギヤ軸と平行に延びるよう配置されて上側が開いた溝形の油路の一方の端部を、導入開口または変速室仕切壁に形成された開口の外周部において仕切壁または変速室仕切壁に一体的に連結するとともに他方の端部を開口または導入開口に挿入して支持し、リングギヤにより掻き上げられて導入開口を通り抜けた潤滑油を油路を通して先端変速室内に供給することを特徴とするものである。

前項に記載の変速装置のリングギヤは最終減速室内に設けられた最終減速装置の一部を構成するものであることが好ましい。

前２項に記載の変速装置のケーシングに形成された油路は、同油路内の潤滑油をケーシング内の所望箇所にリークするリーク部を備えたものとすることが好ましい。

前各項に記載の変速装置において、変速室仕切壁の下端部には、油路から先端変速室内に供給される潤滑油により同先端変速室内にその内部に位置する変速ギヤの潤滑に必要な潤滑油レベルが維持されるように開口面積が絞られた下側開口を形成することが好ましい。

前各項に記載の変速装置において、ケーシングは縦置き式のトランスアクスル用ケースであることが好ましい。

請求項１の発明によれば、ケーシングは、仕切壁を備えた最終減速機ケースと、変速室仕切壁を備えた中間部ケースと、先端部ケースとをそれぞれ別体に形成し、この３つのケースを中間部ケースを間に挟んで互いに一体的に結合したものとし、リングギヤの回転面付近となる仕切壁の上部には導入開口を形成し、仕切壁と変速室仕切壁の間となる中間部ケース内に変速ギヤ軸と平行に延びるよう配置されて上側が開いた溝形の油路の一方の端部を、導入開口または変速室仕切壁に形成された開口の外周部において仕切壁または変速室仕切壁に一体的に連結するとともに他方の端部を開口または導入開口に挿入して支持し、リングギヤにより掻き上げられて導入開口を通り抜けた潤滑油を油路を通して先端変速室内に供給するので、リングギヤにより掻き上げられて導入開口を通り抜けた潤滑油は油路の長手方向一端部が受け、変速装置の作動状態の如何にかかわらず、油路を通ってケーシング内のリングギヤから離れた先端変速室内に確実に供給される。従って、ケーシング内のリングギヤから離れた先端変速室内の部材も充分に潤滑されて、潤滑不足による摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれはない。また潤滑油はリングギヤから離れた先端変速室内に供給されるのでケーシング内の全体にわたり循環され、ケーシング全体の表面から放熱されて放熱量が増大し、これにより潤滑油の温度が低下されて温度上昇による潤滑油の劣化が減少して、エンジントルク高負荷時における噛合面及び摺動面の油膜切れが減少するので、潤滑油の劣化による早期の摩耗や焼けなどの問題が発生するおそれはなくなる。さらに、ケーシングは、それぞれ別体に形成した最終減速機ケースと中間部ケースと先端部ケースを、中間部ケースを間に挟んで互いに一体的に結合したものとし、中間部ケース内に変速ギヤ軸と平行に延びるよう配置された溝形の油路は一方の端部を最終減速機ケースに形成された導入開口または変速室仕切壁に形成された開口の外周部において仕切壁または変速室仕切壁に一体的に連結するとともに他方の端部を変速室仕切壁または仕切壁に形成された開口または導入開口に挿入して支持しており、油路を独立した部品として用意する必要がないとともにその取付も簡単に行われ、油圧ポンプが不要であることと相まって構造が簡略化され、これにより変速装置の部品点数及び重量を減少させ、組立に要する工数を減少させて製造コストを低下させることができる。

リングギヤは最終減速室内に設けられた最終減速装置の一部を構成するものとした請求項２の発明によれば、リングギヤでは最も大きいトルクが伝達され、従って最も高温となるリングギヤにより撹拌されて掻き上げられて高温となった潤滑油が、上述のようにケーシング内の全体にわたり循環されて放熱されるので効果的に冷却される。

変速装置のケーシングに形成された油路が、同油路内の潤滑油をケーシング内の所望箇所にリークするリーク部を備えた請求項３の発明によれば、リーク部を適切に配置することにより、ケーシング内の所望箇所を適切に潤滑することができる。

変速室仕切壁の下端部には、油路から先端変速室内に供給される潤滑油により同先端変速室内にその内部に位置する変速ギヤの潤滑に必要な潤滑油レベルが維持されるように開口面積が絞られた下側開口を形成した請求項４の発明によれば、リングギヤにより掻き上げられた潤滑油は、変速装置の作動状態の如何にかかわらず、油路を通って先端変速室内に確実に供給され、先端変速室内の潤滑油は変速ギヤの潤滑に必要なレベルに維持される。従って、リングギヤから離れた先端変速室内の変速ギヤも充分に潤滑されて、潤滑不足による摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれはない。また潤滑油は先端変速室から中間変速室を通ってケーシング内の全体にわたり循環され、ケーシング全体の表面から放熱されて放熱量が増大し、これにより潤滑油の温度が低下されるので、温度上昇による潤滑油の劣化が減少し、従ってエンジントルク高負荷時における噛合面及び摺動面の油膜切れが減少するので早期の摩耗や焼けが発生するおそれはなくなる。またケーシング内の潤滑油交換時に、先端変速室内の潤滑油は下側開口を通って完全に抜き取ることができる。

最終減速装置を変速装置の軸線方向一端部に組み込んだ縦置き式のトランスアクスルでは、最終減速装置のリングギヤがケーシングの一端部に位置しており、従ってこのリングギヤにより掻き上げた潤滑油を、変速装置の作動状態の如何にかかわらずケーシング内の全ての部材に確実に供給することが困難である。しかしながら、請求項５の発明のように請求項１〜請求項４のケーシングを縦置き式のトランスアクスル用ケースに適用した発明によれば、請求項１〜請求項４の各発明と同様、リングギヤにより掻き上げられた潤滑油は、ケーシング内のリングギヤから離れた箇所に常に確実に供給され、従って、潤滑不足による摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれはなく、また潤滑油の温度上昇による劣化に伴う問題をなくすことができる。

先ず図１〜図４により、本発明による変速装置の一実施形態の説明をする。この実施形態は、本発明を縦置き式のトランスアクスルに適用したものである。主として図１に示すように、変速装置のケーシング１０は、互いに平行な変速ギヤ軸２０，２１が設けられる変速機ケース１３と、この変速機ケース１３の軸線方向一端部に設けられた最終減速機ケース１１により構成されている。この実施形態の変速機ケース１３は中間部ケース１３ａと先端部ケース１３ｂよりなり、最終減速機ケース１１と中間部ケース１３ａと先端部ケース１３ｂは、中間部ケース１３ａを間に挟んで互いに一体的に結合されている。

入力軸２０と中間軸２１よりなる変速ギヤ軸２０，２１は、両端部が最終減速機ケース１１の仕切壁１１ａに形成されたボス部１１ｄ，１１ｅ及び先端部ケース１３ｂの先端壁１３ｈに、また中間部が中間部ケース１３ａの変速室仕切壁１３ｃに、それぞれころがり軸受を介して支持されている。ケーシング１０内には、仕切壁１１ａにより区画される最終減速機ケース１１内に最終減速室１０Ａが形成され、仕切壁１１ａと変速機ケース１３により変速室１０Ｂが形成されている。変速室１０Ｂは変速室仕切壁１３ｃにより中間変速室１０Ｂ１と先端変速室１０Ｂ２に分割されている。

中間変速室１０Ｂ１内には、入力軸２０に一体的に設けられた駆動側変速ギヤ２６ａ，２７ａと、中間軸２１に回転自在に設けられて変速ギヤ２６ａ，２７ａと常時噛合される従動側変速ギヤ２６ｂ，２７ｂが位置している。従動側変速ギヤ２６ｂ，２７ｂは、それらの間となる中間軸２１に一体的に設けられたクラッチハブに軸線方向摺動可能にスプライン係合された切換スリーブ３０により、中間軸２１に選択的に連結されて変速を行うようになっている。また先端変速室１０Ｂ２内には、入力軸２０に回転自在に設けられた駆動側変速ギヤ２２ａ〜２５ａと、中間軸２１に一体的に設けられて変速ギヤ２２ａ〜２５ａと常時噛合される従動側変速ギヤ２２ｂ〜２５ｂが位置している。駆動側変速ギヤ２２ａ，２３ａと２４ａ，２５ａは、それらの間となる入力軸２０に一体的に設けられたクラッチハブに軸線方向摺動可能にスプライン係合された切換スリーブ２８と２９により、入力軸２０に選択的に連結されて変速を行うようになっている。

前述した従来技術の場合と同様、中間変速室１０Ｂ１及び先端変速室１０Ｂ２内の下部には、変速ギヤ２６ｂ，２７ｂ及び２２ｂ〜２５ｂの下側を覆う第１及び第２油溜り１４，１５が設けられている。また、最終減速室１０Ａ内に設けられる最終減速装置３５は、中間軸２１と直交する軸線回りに回転自在に最終減速機ケース１１内に支持されたリングギヤ３７に、仕切壁１１ａを貫通して最終減速室１０Ａ内に突出する中間軸２１の一端に設けられた駆動ピニオン３６を噛合させたものである。リングギヤ３７に設けられた差動歯車機構（図示省略）は、リングギヤ３７と同軸的に両側に突出して車輪を駆動する出力軸３８を有している。

図１〜図４に示すように、 最終減速機ケース１１の仕切壁１１ａの上部には、リングギヤ３７の回転面付近となる中間軸２１に対し偏心した位置に導入開口１１ｂが形成されている。この導入開口１１ｂの外周部において最終減速機ケース１１と一体的に連結されて変速ギヤ軸２０，２１と平行に延びる油路１２は上側が開いた溝形で、その先端部１２ａは、中間部ケース１３ａの変速室仕切壁１３ｃに形成された上側が幅広の略三角形でフランジ部１３ｅを有する開口１３ｄに挿入されて支持されている。油路１２の断面形状は、導入開口１１ｂ側となる根本部は上側が開いたコ字状で、開口１３ｄに挿入される先端部１２ａがＶ字状であり、中間部はコ字状からＶ字状に次第に変化している（図４参照）。最終減速機ケース１１の仕切壁１１ａの下端部には戻し開口１１ｃが形成されている。

図１及び図３に示すように、中間部ケース１３ａの変速室仕切壁１３ｃの下部には、中間軸２１を中心とする半円弧状の短いフランジ部１３ｇが中間変速室１Ｂ１内に突出するように形成され、第１油溜り１４の一端側はこのフランジ部１３ｇにより支持されている。変速室仕切壁１３ｃの下端部には、フランジ部１３ｇの下側に沿って幅狭で短い円弧状の２つの下側開口１３ｆが形成されている。

入力軸２０は先端部ケース１３ｂの先端壁１３ｈから突出する先端部がエンジンに連結されて回転駆動され、ケーシング１０内の最も低い部分である最終減速室１０Ａ内の下部の潤滑油はリングギヤ３７により矢印Ｆ１に示すように掻き上げられる。油路１２は、このように掻き上げられて矢印Ｆ２に示すように仕切壁１１ａの導入開口１１ｂを通り抜けた潤滑油を、この導入開口１１ｂの外周部に一体的に連結された長手方向一端部で受けて、中間部ケース１３ａの開口１３ｄに挿入されて支持された長手方向他端部（先端部１２ａ）から、矢印Ｆ２及びＦ３に示すように変速室１０Ｂ内に送り込む。潤滑油の一部は油路１２の両側の上縁から溢れて中間変速室１０Ｂ１内に落ちるが、相当部分は油路１２を通って矢印Ｆ３に示すように先端変速室１０Ｂ２内に確実に供給されて、その内部の各変速ギヤ２２ａ〜２５ａ，２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９などの噛合面及び摺動面を潤滑する。またこれらの噛合面及び摺動面などは、第２油溜り１５内に入って下側の各変速ギヤ２２ｂ〜２５ｂにより掻き上げられる潤滑油によっても潤滑される。先端変速室１０Ｂ２内に供給されてその下部に溜まった潤滑油は、矢印Ｆ４に示すように変速室仕切壁１３ｃの下端部に形成された下側開口１３ｆを通って中間変速室１０Ｂ１内の下部に入り、さらに矢印Ｆ５に示すように仕切壁１１ａの下端部に形成された戻し開口１１ｃを通って最終減速室１０Ａ内に戻される。変速室仕切壁１３ｃの下端部の下側開口１３ｆは開口面積を適当に絞ったものとし、これにより通常の作動状態では、油路１２から先端変速室１０Ｂ２内に供給される潤滑油により、先端変速室１０Ｂ２内にその内部に位置する各変速ギヤ２２ａ〜２５ａ，２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９などの潤滑に必要な潤滑油レベルが維持されるようにする。

油路１２の両側の上縁から溢れて中間変速室１０Ｂ１内に落ちる潤滑油はその内部の各変速ギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ及び切換スリーブ３０などの噛合面及び摺動面を潤滑する。またこれらの噛合面及び摺動面などは、第１油溜り１４内に入って下側の各変速ギヤ２６ｂ，２７ｂにより掻き上げられる潤滑油によっても潤滑される。油路１２から落ちる潤滑油と先端変速室１０Ｂ２から下側開口１３ｆを通って中間変速室１０Ｂ１に入る潤滑油は、矢印Ｆ５に示すように仕切壁１１ａの下端部に形成された戻し開口１１ｃを通って最終減速室１０Ａ内に戻される。仕切壁１１ａの戻し開口１１ｃも開口面積を適当に絞ったものとし、これにより通常の作動状態では、このように中間変速室１０Ｂ１内に入る潤滑油によりその内部に位置する各変速ギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ及び切換スリーブ３０などの潤滑に必要な潤滑油レベルが維持されるようにする。第１及び第２油溜り１４，１５には、適切な量の潤滑油が下側から各変速ギヤ２２ｂ〜２５ｂ及び２６ｂ，２７ｂとの間に入って掻き上げられるように、適切な大きさの複数の小穴が形成されている。

ケーシング１０内の最も低い場所である最終減速室１０Ａの底部には、ねじプラグにより閉じられる油ぬき穴（図示省略）が設けられている。仕切壁１１ａ及び変速室仕切壁１３ｃに設けられる戻し開口１１ｃ及び下側開口１３ｆの開口面積は、何れも前述のように絞られてはいるが各仕切壁の下端部に形成されているので、油ぬき穴からねじプラグを外すことにより、先端変速室１０Ｂ２内の潤滑油は多少時間はかかるが下側開口１３ｆを通って完全に抜き取ることができる。

上述した実施形態では、ケーシング１０内を変速ギヤ軸２０，２１の軸線方向に沿った最終減速室１０Ａと中間変速室１０Ｂ１と先端変速室１０Ｂ２に分割し、リングギヤ３７により掻き上げられた潤滑油を、油路１２を通してリングギヤ３７から離れた先端変速室１０Ｂ２内に供給してその内部の変速ギヤ２２ａ〜２５ａ，２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９などを潤滑するようにしており、このようにすれば、リングギヤ３７により最終減速室１０Ａ内の底部から掻き上げられた潤滑油は、変速装置の作動状態の如何にかかわらず、変速ギヤ軸２０，２１の軸線方向に沿って設けられた油路１２を通って先端変速室１０Ｂ２内に確実に供給される。従って、リングギヤ３７から離れた先端変速室１０Ｂ２内の変速ギヤ２２ａ〜２５ａ，２２ｂ〜２５ｂ及び切換スリーブ２８，２９なども充分に潤滑されて、潤滑不足による摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれはない。また潤滑油は先端変速室１０Ｂ２から中間変速室１０Ｂ１を通ってケーシング１０内の全体にわたり循環され、ケーシング１０全体の表面から放熱されて放熱量が増大し、これにより潤滑油の温度が低下されるので、温度上昇による潤滑油の劣化が減少し、従ってエンジントルク高負荷時における噛合面及び摺動面の油膜切れが減少するので早期の摩耗や焼けが発生するおそれはなくなる。さらに、油路１２をケーシング１０と一体形成しており油圧ポンプも不要であるので構造が簡略化され、変速装置の部品点数の増加や重量の増加を招くおそれはない。

また上述した実施形態では、潤滑に使用する潤滑油は最終減速装置３５のリングギヤ３７により最終減速室１０Ａ内の底部から掻き上げるようにしており、このリングギヤ３７では最も大きいトルクが伝達され、従って発熱量が多いので最終減速室１０Ａ内の潤滑油の温度が最も高くなる。そしてこの高温になった潤滑油が変速機ケース１３内を循環している間にその外面から放熱により冷却されるようにしているので冷却の効率がよいものとなる。

このような掻き上げ式の潤滑装置では、ケーシング１０内を１つの室にしたり、また複数の室に分割しても下部が連通されていると、車両の登降坂の際や軸線方向加速度が生じた際には潤滑油が偏ってケーシング１０内の各部の潤滑油のレベルが変動し、レベルが低下した箇所の潤滑が不足して噛合面や摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じるおそれがある。しかしながら上述した実施形態では、ケーシング１０内を仕切壁１１ａ及び変速室仕切壁１３ｃにより変速ギヤ軸２０，２１の軸線方向に沿った最終減速室１０Ａと中間変速室１０Ｂ１と先端変速室１０Ｂ２に分割し、これらの各室を連通するために変速室仕切壁１３ｃ及び仕切壁１１ａの下端部に形成した下側開口１３ｆ及び戻し開口１１ｃの開口面積を、これらの各室を循環する潤滑油がそれぞれの室内で潤滑に必要なレベルに維持されるように絞ったので、各室内の間で大量の潤滑油が短時間で移動することはない。従って車両の登降坂の際や軸線方向加速度が生じた際には、各室内での潤滑油の偏りはあってもケーシング１０内全体で潤滑油が偏ることはないので、ケーシング１０内の各部の潤滑油のレベルが大きく変動して、レベルが低下した箇所の潤滑が不足して噛合面や摺動面の摩耗の増大や焼付きなどの問題を生じることは殆どない。なお、車両の登降坂の際や軸線方向加速度が生じた際に各室内の間で潤滑油が移動してケーシング１０内全体で潤滑油が偏るおそれがある場合は、下側開口１３ｆ及び戻し開口１１ｃの開口面積をさらに絞ってそのような潤滑油の移動を制限し、また先端変速室１０Ｂ２の底面よりも高い位置となる変速室仕切壁１３ｃに、図７〜図９の従来技術における開口３ｈに相当する開口を追加すればよい。

なお上述した実施形態では、油路１２は、導入開口１１ｂの外周部において最終減速機ケース１１と一体的に連結されて変速ギヤ軸２０，２１と平行に延び、先端部１２ａは中間部ケース１３ａの変速室仕切壁１３ｃに形成された開口１３ｄに挿入されて支持されているが、これと逆に変速室仕切壁１３ｃの開口１３ｄの外周部において中間部ケース１３ａと一体的に連結されて変速ギヤ軸２０，２１と平行に延び、先端部が最終減速機ケース１１の仕切壁１１ａの導入開口１１ｂに挿入されて支持されるようにしてもよい。

上述した実施形態では、中間変速室１０Ｂ１内の各変速ギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ及び切換スリーブ３０などの噛合面及び摺動面の潤滑は、油路１２の両側の上縁から溢れて中間変速室１０Ｂ１内に落ちる潤滑油及び第１油溜り１４内に入って下側の各変速ギヤ２６ｂ，２７ｂにより掻き上げられる潤滑油によってなされるようになっているが、図５及び図６に示す変形例では、油路１２の側壁に形成したリーク部１６ａ，１６ｂ，１６ｃから放出される潤滑油によっても潤滑されるようになっている。図５に示す変形例では、油路１２の変速ギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ側となる側壁にリーク部１６ａ，１６ｂを形成して、潤滑油を放出している。各リーク部１６ａ，１６ｂの位置は、潤滑が不足しがちな箇所に潤滑油を供給するように設定され、リーク部１６ａ，１６ｂは図５に示すように、通常は貫通穴１６ａとするが、多量の潤滑油を必要とする箇所には断面積の大きい溝形切欠き１６ｂとするのがよい。また図６は、リーク部１６ｃを油路１２の側壁を食い違わせた食違い切欠き１６ｃとした例を示し、このようにすれば油路１２に沿って最終減速機ケース１１から離れる向きに潤滑油を放出することができる。

本発明による変速装置の一実施形態の全体構造を示す長手方向断面図である。 図１の２−２断面図である。 図１の３−３断面図である。 図１に示す実施形態の油路付近を示す部分拡大斜視図である。 図１に示す実施形態の油路の変形例を示す部分拡大斜視図である。 図１に示す実施形態の油路の図５とは異なる変形例を示す部分拡大斜視図である。 従来技術による変速装置の図１に相当する長手方向断面図である。 図７の８−８断面図である。 図７の９−９断面図である。

符号の説明

１０…ケーシング、１０Ａ…最終減速室、１０Ｂ…変速室、１０Ｂ１…中間変速室、１０Ｂ２…先端変速室、１１ａ…仕切壁、１１ｂ…導入開口、１２…油路、１３ｃ…変速室仕切壁、１３ｆ…下側開口、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…リーク部（貫通穴、溝形切欠き、食違い切欠き）、２０，２１…変速ギヤ軸（入力軸、中間軸）、２２ａ〜２７ａ，２２ｂ〜２７ｂ…変速ギヤ、３５…最終減速装置、３７…リングギヤ

Claims (5)

1. 仕切壁により内部が変速室とその長手方向一端側となる最終減速室とに分割されるとともに前記変速室が変速室仕切壁により前記最終減速室側となる中間変速室と前記最終減速室と反対側となる先端変速室に分割されたケーシングと、
   前記変速室仕切壁を貫通して前記長手方向に沿って互いに平行に前記変速室内に収容された１対の変速ギヤ軸と、
   この両変速ギヤ軸の間に互いに並列に設けられ前記両変速ギヤ軸を選択的に連結して変速を行う互いに噛合された複数対の変速ギヤと、
   前記両変速ギヤ軸と直交する軸線回りに回転自在に前記最終減速室内に収容され前記仕切壁を貫通して前記最終減速室内に突出する前記変速ギヤ軸と連動して回転されるリングギヤ
   よりなる変速装置において、
   前記ケーシングは、前記仕切壁を備えた最終減速機ケースと、前記変速室仕切壁を備えた中間部ケースと、先端部ケースとをそれぞれ別体に形成し、この３つのケースを中間部ケースを間に挟んで互いに一体的に結合したものとし、
   前記リングギヤの回転面付近となる前記仕切壁の上部には導入開口を形成し、
   前記仕切壁と変速室仕切壁の間となる前記中間部ケース内に前記変速ギヤ軸と平行に延びるよう配置されて上側が開いた溝形の油路の一方の端部を、前記導入開口または前記変速室仕切壁に形成された開口の外周部において前記仕切壁または変速室仕切壁に一体的に連結するとともに他方の端部を前記開口または前記導入開口に挿入して支持し、
   前記リングギヤにより掻き上げられて前記導入開口を通り抜けた潤滑油を前記油路を通して前記先端変速室内に供給する
   ことを特徴とする変速装置。
2. 請求項１に記載の変速装置において、前記リングギヤは前記最終減速室内に設けられた最終減速装置の一部を構成するものであることを特徴とする変速装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の変速装置において、前記ケーシングに形成された油路は、同油路内の潤滑油を前記ケーシング内の所望箇所にリークするリーク部を備えたことを特徴とする変速装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の変速装置において、前記変速室仕切壁の下端部には、前記油路から前記先端変速室内に供給される潤滑油により同先端変速室内にその内部に位置する前記変速ギヤの潤滑に必要な潤滑油レベルが維持されるように開口面積が絞られた下側開口を形成したことを特徴とする変速装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の変速装置において、前記ケーシングは縦置き式のトランスアクスル用ケースであることを特徴とする変速装置。

Images