JP4759927B2 - マニュアルトランスミッションの潤滑装置 - Google Patents
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Description
一般的にマニュアルトランスミッションにおいて各部の潤滑は、歯車などによるオイルパンからの掻き上げ油により当該潤滑を行うが、オイルの物性によってはこのオイルバス方式による潤滑を採用し得ない。
例えばツインクラッチ式マニュアルトランスミッションにおいては、2個のクラッチの締結・解放制御と、これらクラッチに係わる変速段グループ間でのギヤ位置の切り替え制御とを油圧により行って自動変速させることから、そして、これら制御のための媒体であるオイルと、潤滑用のオイルとを共用することから、一般的なオイルバス方式による潤滑を採用し得ない
先ず専用の潤滑油圧送パイプaを設ける必要があって、その設置スペースの確保によるマニュアルトランスミッションの大型化や、コスト上の不利益が発生するほかに以下の重大な問題を生ずる。
すなわち、潤滑油圧送パイプaが変速機ケースに固設されていることから、これに設けた潤滑油噴出孔cの位置も固定であり、これからの潤滑油噴出位置が固定となる。
しかるに従来のように、潤滑油噴出孔cの位置(潤滑油噴出位置)が固定であるというのでは、最も確実な潤滑を要求されるカップリングスリーブbおよびシフトフォークeのシフト時にこれらカップリングスリーブbおよびシフトフォークeが潤滑油噴出位置から外れることになり、潤滑不良を起こす懸念がある。
噛合機構のカップリングスリーブを、その外周条溝に係合させたシフトフォークによりカップリングスリーブ軸線方向に変位させて所定の変速段を選択可能なマニュアルトランスミッションにおいて、
前記カップリングスリーブの外周条溝に潤滑油を噴出して前記カップリングスリーブ外周条溝とシフトフォークとの係合部を潤滑するための潤滑油噴出孔をシフトフォーク自身に設け、
前記潤滑油噴出孔は、前記カップリングスリーブの回転方向に対して順方向であって、当該カップリングスリーブの接線方向に指向するものであることを特徴とするものである。
潤滑油噴出孔がシフトフォークと共に変位することとなり、最も確実な潤滑を要求されるカップリングスリーブおよびシフトフォークのシフト時も含めて常時、カップリングスリーブ外周条溝に潤滑油を確実に指向させ得てカップリングスリーブ外周条溝とシフトフォークとの係合部を確実に潤滑することができ、当該シフト時におけるカップリングスリーブおよびシフトフォーク間の係合部の潤滑不良に関する前記の懸念を完全に払拭し得る。
図1は、本発明の一実施例になる潤滑装置を具えたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの骨子図を示し、図2は、同ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの実体構成図を示し、本実施例においては、このツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを、フロントエンジン・リヤホイールドライブ車(FR車)用に有用な以下の構成とする。
両クラッチC1,C2はトーショナルダンパ3を介して緩衝下にエンジンクランクシャフト2に結合する。
変速機ケース1内には更に、トーショナルダンパ3を介して常時エンジン駆動されるオイルポンプ4を設け、これからの作動油を媒体として後述するクラッチC1,C2の締結制御を含む変速段選択制御を実行するものとする。
第2入力軸6は中空とし、これを第1入力軸5上に嵌合するが、両者間の環状スペースにフロント側ニードルベアリング7およびリヤ側ニードルベアリング8を介在させて、内側の第1入力軸5および外側の第2入力軸6を相互に同心状態で回転自在とする。
第2入力軸6の前端外周をボールベアリング9により変速機ケース1の前壁1aに回転自在に支承し、その近傍に上記のフロント側ニードルベアリング7を配置し、リヤ側ニードルベアリング8をエンジンから遠い第2入力軸6の後端に配置する。
第1入力軸5を第2入力軸6の後端から突出させ、この突出した第1入力軸5の後端部5aを変速機ケース1の中間壁1bに貫通すると共に、この貫通部において第1入力軸5の後端部5aをボールベアリング10により変速機ケース1の中間壁1bに回転自在に支承する。
第1入力軸5、第2入力軸6、および出力軸11に平行に配してカウンターシャフト15を設け、これをローラベアリング16,17,18により変速機ケース1の前端壁1a、中間壁1b、および後端壁1cに回転自在に支持する。
ここでカウンターギヤ19は、そのピッチ円直径を出力歯車20のピッチ円直径よりも小さくし、これらカウンターギヤ19および出力歯車20により減速歯車組を構成する。
第1速歯車組G1および後退歯車組GRは第2入力軸6の後端と変速機ケース中間壁1bとの間に配置するが、第1速歯車組G1は第2入力軸6の後端に近い側に、また後退歯車組GRは変速機ケース中間壁1bの直近に位置させ、第3速歯車組G3は変速機ケース中間壁1bの反対側においてその直近に配置する。
後退歯車組GRは、第1入力軸5の後端部5aに一体成形した後退入力歯車23と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた後退出力歯車24と、これら歯車23,24に噛合してこれら歯車23,24間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ25とで構成したはすば歯車組とし、リバースアイドラギヤ25を、変速機ケース中間壁1bに植設したリバースアイドラ軸25aにより回転自在に支持し、リバースアイドラ軸25aの遊端を、第1速出力歯車22および後退出力歯車24間に配して変速機ケース1に固設したフランジ25bにより変速機ケース1に支持する。
第3速歯車組G3は、第1入力軸5の後端部5aに回転自在に設けた第3速入力歯車26と、カウンターシャフト15に駆動結合して設けた第3速出力歯車27とを相互に噛合させて構成したはすば歯車組とする。
そのカップリングスリーブ28aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ28bに噛合させるとき、第1速出力歯車22がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第1速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ28aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ28cに噛合させるとき、後退出力歯車24がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく後退を選択可能なものとする。
そのカップリングスリーブ29aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ29bに噛合させるとき、第3速入力歯車26が第1入力軸5に駆動結合されて後述するごとく第3速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ29aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ29cに噛合させるとき、第1入力軸5が出力歯車20(出力軸11)に直結されて後述するごとく第5速を選択可能なものとする。
第6速歯車組G6は変速機ケース1の前壁1aに沿うよう第2入力軸6の前端に配置し、第4速歯車組G4は第2入力軸6の後端に配置し、第2速歯車組G2は第2入力軸6の両端間中央部に配置する。
第2速歯車組G2は、第2入力軸6の外周に一体成形した第2速入力歯車32と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第2速出力歯車33とを相互に噛合させて構成したはすば歯車組とする。
第4速歯車組G4は、第2入力軸6の外周に一体成形した第4速入力歯車34と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第4速出力歯車35とを相互に噛合させて構成したはすば歯車組とする。
第1および第2入力軸5,6間に介在させるニードルベアリング7,8のうち後方のニードルベアリング8を軸受スパンの関係で第2入力軸6の後端近傍に位置させるのが良いという要求、および、カウンターシャフト15は強度上そして歯車の組み立て上、偶数変速段(第2速、第4速、第6速)グループと奇数変速段(第1速、第3速、第5速、後退)グループとの間の境界位置に相当する中程を最大径とし、前端に向かうにつれ直径が漸減する形状であるのが良いという要求に鑑み、
先ず、第2入力軸6上に形成する入力歯車30,32,34のうち、外径が第1入力軸5および第2入力軸6間にニードルベアリング8の軸受収納スペースを提供可能な入力歯車30,34に係わる変速段(第6速および第4速)を選択し、これら変速段のうち最も低速段(第4速)の歯車組G4をエンジンから最も遠い側に配置し、
他の変速段(第6速および第2速)のうち最高速段(第6速)の歯車組G6をエンジンに最も近い側に配置し、
残りの変速段(第2速)の歯車組G2を両側の歯車組G4,G6間に配置する。
そのカップリングスリーブ37aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ37bに噛合させるとき、第6速出力歯車31がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第6速を選択可能なものとする。
またカウンターシャフト15には、第2速出力歯車33および第4速出力歯車35間に配して2速−4速用同期噛合機構38を設け、
そのカップリングスリーブ38aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ38bに噛合させるとき、第2速出力歯車33がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第2速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ38aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ38cに噛合させるとき、第4速出力歯車35がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第4速を選択可能なものとする。
動力伝達を希望しない中立(N)レンジや駐車(P)レンジにおいては、クラッチC1,C2の双方を締結しておくが、同期噛合機構28,29,37,38のカップリングスリーブ28a,29a,37a,38aを全て図示の中立位置にして、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションが動力伝達を行わないようにする。
前進動力伝達を希望するDレンジや、後退動力伝達を希望するRレンジにおいては、オイルポンプ4からの作動油を媒体として以下のごとくに同期噛合機構28,29,37,38のカップリングスリーブ28a,29a,37a,38aおよびクラッチC1,C2を制御することにより各前進変速段や、後退変速段を選択することができる。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸5、第1速歯車組G1、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第1速での動力伝達を行うことができる。
なお、第1速の選択が発進用のものである時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構28のカップリングスリーブ28aを中立位置に戻して歯車22をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸6、第2速歯車組G2、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第2速での動力伝達を行うことができる。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを中立位置に戻して歯車33をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸5、第3速歯車組G3、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第3速での動力伝達を行うことができる。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを中立位置に戻して歯車26を第1入力軸5から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸6、第4速歯車組G4、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第4速での動力伝達を行うことができる。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを中立位置に戻して歯車35をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸5、およびカップリングスリーブ29aを経て出力軸11より軸線方向に出力され、第5速(変速比1:1)での動力伝達を行うことができる。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを中立位置に戻して第1入力軸5および出力軸11間の直結を解き、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸6、第6速歯車組G6、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第6速での動力伝達を行うことができる。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸5、後退歯車組GR、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。
ただし図3では便宜上、図2とは上下関係を逆にして示した。
シフトフォーク41,42,43,44は、それぞれの二股先端を対応するカップリングスリーブ28a,29a,37a,38aの外周条溝28d,29d,37d,38d(図2参照)に係合させる。
シフトフォーク41,43,44は、基部をシフトロッド45上に摺動自在に嵌合し、このシフトロッド45をカップリングスリーブ軸線方向へ延在させて変速機ケース1に固設する。
シフトフォーク41,43,44は、これに一体成形したヨーク部41a,43a,44aに連結される個々のアクチュエータ(図示せず)によりシフトロッド45上を摺動して対応するカップリングスリーブ28a,37a,38aをその軸線方向へシフトさせるものとする。
シフトフォーク42から遠いシフトロッド46の端部にヨーク部42aを固設し、これに連結したアクチュエータ(図示せず)によりシフトロッド46を介してシフトフォーク42をカップリングスリーブ軸線方向へ変位させることにより、対応するカップリングスリーブ29aをその軸線方向へシフトさせるものとする。
なお本実施例では、シフトフォーク41に一体成形したヨーク部41aを、シフトロッド46上に摺動自在に嵌合する。
つまり図4および図5に示すように、シフトフォーク41,43,44の基端部を摺動自在に嵌合するシフトロッド45を中空孔45a付きのパイプ形状とし、シフトフォーク41,43,44の基端部とシフトロッド45との間における摺動嵌合部に潤滑油中継空所47を形成し、この潤滑油中継空所47を、シフトフォーク41,43,44の基端部とシフトロッド45との間に介在させた両端滑り軸受48,49により封止する。
シフトフォーク41,43,44の基端部に設ける潤滑油噴出孔51はそれぞれ、対応するカップリングスリーブ28a,37a,38aの外周条溝28d,37d,38d(図2参照)に指向させるが、更に好ましくは、図4に示すごとくカップリングスリーブ28a,37a,38aの回転方向αに対して順方向となるβで示す接線方向に指向させるのが、潤滑効率を高める意味合いにおいて最も好ましい。
かようにして孔51から噴出された潤滑油が、図4の矢印α方向に回転するカップリングスリーブ28a,37a,38aによりその外周条溝28d,37d,38d(図2参照)とシフトフォーク41,43,44との係合部に達し、カップリングスリーブ28a,37a,38aとシフトフォーク41,43,44との係合部を潤滑することができる。
潤滑油噴出孔51がシフトフォーク41,43,44と共に変位することとなり、最も確実な潤滑を要求されるカップリングスリーブ28a,37a,38aおよびシフトフォーク41,43,44のシフト時も含めて常時、カップリングスリーブ外周条溝28d,37d,38d(図2参照)に潤滑油を確実に指向させ得てカップリングスリーブ28a,37a,38aおよびシフトフォーク41,43,44間の係合部を確実に潤滑することができ、当該シフト時におけるカップリングスリーブ28a,37a,38aおよびシフトフォーク41,43,44間の係合部の潤滑不良に関する懸念を完全に払拭し得る。
シフトロッド45の中空孔45aを潤滑油路として兼用することとなり、潤滑油路を設定するための専用のパイプ等を必要とせず、かかる専用のパイプ等の設置スペースの確保によるマニュアルトランスミッションの大型化や、コスト上の不利益に関す問題を回避することも可能となる。
シフトフォーク41,43,44がシフトロッド45上を摺動するものであっても、潤滑油噴出孔51を常に潤滑油中継空所47を経由してシフトロッド45の中空孔45aに通じさせ続けることができ、シフトフォーク41,43,44がシフトロッド45上を摺動する間に潤滑不能になることもなく、上記の作用効果を確実に達成することができる。
しかしてシフトロッド46が固定ロッドではなく、シフトフォーク42と共に軸線方向に変位することから、図5に示したような潤滑油中継空所47をシフトロッド46およびシフトフォーク42間に設ける必要はなく、シフトフォーク42に設けた潤滑油噴出孔(図4に51で示すと同様なもの)をシフトロッド46の中空孔に直接連通させるだけでよい。
特には図示しなかったが、該中空のシフトロッド45,46に、それぞれの中空孔内の潤滑油をカップリングスリーブ28a,28a,37a,38aおよびシフトフォーク41,42,43,44間の係合部以外のトランスミッション潤滑要求箇所に向け噴出させる別の潤滑油噴出孔を設ければ、
シフトフォーク41,42,43,44の潤滑用のシフトロッド45,46の中空孔を、他の箇所の潤滑のための油路としても用いることとなって、トランスミッションの潤滑構造の全体的な簡易化を実現することができて大いに有利である。
1a 変速機ケース前壁
1b 変速機ケース中間壁
1c 変速機ケース後壁
2 エンジンクランクシャフト
C1 奇数変速段クラッチ
C2 偶数変速段クラッチ
3 トーショナルダンパ
4 オイルポンプ
5 第1入力軸
5a 第1入力軸後端部
6 第2入力軸
7 フロント側ニードルベアリング
8 リヤ側ニードルベアリング
10 ボールベアリング
11 出力軸
15 カウンターシャフト
19 カウンターギヤ
20 出力歯車
G1 第1速歯車組
G2 第2速歯車組
G3 第3速歯車組
G4 第4速歯車組
G6 第6速歯車組
GR 後退歯車組
23 後退入力歯車
24 後退出力歯車
25 リバースアイドラギヤ
25a リバースアイドラ軸
28 1速−後退用同期噛合機構
28a カップリングスリーブ
29 3速−5速用同期噛合機構
29a カップリングスリーブ
37 6速用同期噛合機構
37a カップリングスリーブ
38 2速−4速用同期噛合機構
38a カップリングスリーブ
41,42,43,44 シフトフォーク
45,46 中空のシフトロッド
47 潤滑油中継空所
48,49 滑り軸受
50 連絡孔
51 潤滑油噴出孔
Claims (5)
- 噛合機構のカップリングスリーブを、その外周条溝に係合させたシフトフォークによりカップリングスリーブ軸線方向に変位させて所定の変速段を選択可能なマニュアルトランスミッションにおいて、
前記カップリングスリーブの外周条溝に潤滑油を噴出して前記カップリングスリーブ外周条溝とシフトフォークとの係合部を潤滑するための潤滑油噴出孔をシフトフォーク自身に設け、
前記潤滑油噴出孔は、前記カップリングスリーブの回転方向に対して順方向であって、当該カップリングスリーブの接線方向に指向するものであることを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。 - 請求項1に記載の潤滑装置において、
前記シフトフォークを変速機ケースに対しカップリングスリーブ軸線方向へ変位可能に支持するシフトロッドを中空とし、その中空孔を経て前記潤滑油噴出孔まで潤滑油を導くよう構成した
ことを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。 - 前記中空のシフトロッドをカップリングスリーブ軸線へ延在するよう配置して変速機ケースに固設し、該シフトロッド上に前記シフトフォークを摺動自在に嵌合したマニュアルトランスミッションに用いる請求項2に記載の潤滑装置において、
前記シフトフォークおよびシフトロッド間の摺動嵌合部に潤滑油中継空所を形成し、この潤滑油中継空所をシフトフォークの変位ストローク中も前記シフトロッドの中空孔に通じさせ続ける連絡孔を該中空のシフトロッドに形成すると共に、前記潤滑油噴出孔を前記潤滑油中継空所に通じるよう配置した
ことを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。 - 請求項2または3に記載の潤滑装置において、
前記中空のシフトロッドに、その中空孔内の潤滑油を前記係合部以外のマニュアルトランスミッションの潤滑要求箇所に向け噴出させる別の潤滑油噴出孔を設けた
ことを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の潤滑装置において、
前記マニュアルトランスミッションが、
個々のクラッチを介してエンジン回転を選択的に入力される第1入力軸および第2入力軸を具え、第2入力軸を中空として第1入力軸上に回転自在に嵌合し、
第1入力軸をエンジンから遠い第2入力軸の後端より突出させ、この突出した第1入力軸の後端部と、第1および第2入力軸に並置したカウンターシャフトとの間に、グループ分けした一方の変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、
第2入力軸および前記カウンターシャフト間に、グループ分けした他方の変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、
前記各歯車組を適宜伝動可能にする噛合機構のカップリングスリーブを、その外周条溝に係合させたシフトフォークによりカップリングスリーブ軸線方向に変位させて所定の変速段を選択可能なツインクラッチ式マニュアルトランスミッションである
ことを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。
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