JP5063502B2

JP5063502B2 - 変速機

Info

Publication number: JP5063502B2
Application number: JP2008158475A
Authority: JP
Inventors: 誠大森
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: JP2009299881A

Description

本発明は、変速機に関し、特に、変速機の潤滑機構に関し、中でも、ドライサンプ方式の変速機におけるギヤの潤滑機構に関する。

特許文献１を参照すると、変速機のギヤトレーンの潤滑には種々の方式がある。例えば、ギヤがトランスミッションケース底部に滞留する潤滑油を掻き上げて、飛散させる方式がある。さらに、かき上げられた潤滑油をオイルレシーバで捕集してから、潤滑必要部位に供給する方式がある。また、トランスミッションケース外、或いはトランスミッションケーシング内に隔離してオイルタンクを設け、このオイルタンク内の潤滑油をオイルポンプを利用して潤滑必要部位に供給する、いわゆる、ドライサンプ方式と呼ばれる方式がある。
特開２００６−２２６５１４号公報

ギヤの潤滑に必要な潤滑油量は、遊転時とトルク伝達時で異なっている。すなわち、ギヤの遊転時には、ギヤに供給すべき潤滑油量は少なくて良い。しかし、ギヤがトルクを伝達している場合には、ギヤの歯面とそれに噛合しているギヤの歯面との間に生じる接触応力が大きく、油膜切れが発生しやすいため、ギヤに供給すべき潤滑油量は多くなる。

したがって、ギヤの遊転時に合わせて、ギヤに供給すべき潤滑油量を設定している場合には、トルク伝達時にギヤが潤滑不足となり、一方、トルク伝達時に合わせて、ギヤに供給すべき潤滑油量を設定している場合には、遊転時には余分な潤滑油を供給していることになる。

本発明の目的は、簡素な構成によって、遊転ギヤ等の潤滑必要部位に供給する潤滑油量を低減することができる変速機を提供することである。

本発明は、第１の視点において、シフトフォークシャフト内に形成され前記軸方向に沿って延在する軸方向管路と、前記シフトフォークシャフトに形成され前記軸方向管路内を通じて供給される潤滑油を少なくとも前記遊転ギヤを含む潤滑必要部位に向って供給する径方向油路と、前記シフトフォークシャフトのシフトに伴い該シフトフォークシャフトとの相対的な位置が可変するよう該シフトフォークシャフトに付設され、該シフトフォークシャフトのシフトに応じて、前記径方向油路の開口断面積を可変するスリット部材と、を有し、前記スリット部材は、前記軸方向管路内に挿入され前記軸方向に沿って不動な中空管であって、前記軸方向に沿って延在する軸方向油路と、前記軸方向油路に連通すると共に前記径方向油路と連通自在なスリットと、を備え、前記シフトフォークシャフトの前記シフト位置に応じて、前記径方向油路が前記スリットと連通する部分の前記開口断面積が可変される変速機を提供する。

本発明によれば、シフトフォークシャフトのシフトに伴い、シフトフォークシャフトとスリット部材との相対的な位置が変位する。両者の相対的な位置が変位すると、シフトフォークシャフトに形成された径方向油路の開口断面積が可変される。潤滑必要部位、例えば、遊転ギヤの歯面と遊転ギヤと噛合する固定ギヤの歯面に供給される潤滑油量は、この径方向油路の開口断面積によって規定されている。かくして、潤滑必要部位に供給される潤滑油量は、シフトフォークシャフトのシフト位置、結局、ギヤのトルク伝達状態に応じて、可変される。

したがって、本発明によれば、シフトフォークシャフトがニュートラル位置にあって遊転ギヤが遊転している場合には、スリット部材が径方向油路の開口を絞ることによって、遊転ギヤの歯面等の潤滑必要部位に供給する潤滑油量を相対的に減少させ、一方、シフトフォークシャフトが所定のシフト位置にあって遊転ギヤが変速シャフトに結合されているトルク伝達時には、スリット部材が径方向油路の開口を開放することにより、潤滑必要部位に供給する潤滑油量を相対的に増加させることができる。このように、遊転時とトルク伝達時で、潤滑必要部位に供給する潤滑油量を切り替えることにより、変速機に供給する潤滑油量を総合的に低減することができる。この結果、さらに、下記の効果を得ることができる。

（１）潤滑油を潤滑必要部位に供給するために設けられ、変速機の変速シャフト等によって駆動されるオイルポンプの負荷が軽減され、又ポンプ容量の小さいオイルポンプを用いることができるため、変速機の伝達効率が向上する。また、トランスミッションケース内に溜まる潤滑油量が減少するため、変速機ないし変速ギヤの攪拌抵抗が減少して、変速機の伝達効率が向上する。
（２）オイルポンプのポンプ容量を小さくすることができるため、小型のオイルポンプを選択することができ、これによって、オイルポンプに関するコストが低減され、オイルポンプの搭載性も向上する。
（３）上記（１）又は（２）の効果により、車両燃費が向上する。

また、本発明によれば、遊転ギヤ等の潤滑必要部位に供給する潤滑油量を可変する流量制御機構を、シフトフォークシャフトを利用して構築することができるため、本発明の効果を簡素な構成で得ることができる。

本発明の好ましい実施の形態において、本発明は、シフト操作に応じてシフトフォークシャフトがその軸方向に沿って所定方向へシフトされることにより、変速シャフト上に遊嵌された遊転ギヤが該変速シャフトに対して回転方向に結合されて所定の変速段が実現される変速機に適用される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記スリット部材は、前記軸方向管路内に挿入され前記軸方向に沿って不動な中空管であって、前記軸方向に沿って延在する軸方向油路と、前記軸方向油路に連通すると共に前記径方向油路と連通自在なスリットと、を備え、前記シフトフォークシャフトの前記シフト位置に応じて、前記径方向油路が前記スリットと連通する部分の前記開口断面積が可変される。この形態によれば、機械的な構成により、シフトフォークシャフトのシフト位置によって異なるトルク伝達状態に応じて、適量の潤滑油を潤滑必要部位に供給することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、前記径方向油路は、前記軸方向に沿って所定パターンで配置された複数の径方向油路から構成され、前記スリットは、前記軸方向に沿って所定パターンで配置された複数のスリットから構成され、前記シフトフォークシャフトがニュートラル位置にあって前記遊転ギヤが遊転している場合には、前記複数のスリットのいずれかと連通している前記径方向油路の個数が相対的に減少し、前記シフトフォークシャフトが所定のシフト位置にあって前記遊転ギヤが前記変速シャフトに回転方向に結合されている場合には、前記複数のスリットのいずれかと連通している前記径方向油路の個数が相対的に増加する。この形態によれば、簡素な機械的な構成により、前記シフト位置によって異なるトルク伝達状態に応じて、適量の潤滑油を潤滑必要部位に供給することができる。

本発明の好ましい実施の形態において、前記スリット部材はトランスミッションケースに対して不動に支持され、前記軸方向油路にオイルタンクから前記潤滑油が供給される。この形態は、ドライサンプ方式の変速機に好適に適用される。

本発明は、ドライサンプ方式の変速機に好適に適用されるが、かき上げ方式ないしかき上げられた潤滑油をオイルレシーバで捕集した潤滑必要部位に選択的に供給自在な変速機にも適用可能である。

本発明の好ましい実施の形態によれば、遊転ギヤの歯面及び遊転ギヤと噛合する固定ギヤの歯面、さらには、シンクロナイザリングとギヤピースのコーン面など、トルク伝達状態が可変する潤滑必要部位に対して選択的に潤滑油が滴下される。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る変速機の径方向断面図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例に係る変速機は、シフト操作に応じてシフトフォークシャフト２がその軸方向に沿って所定方向へシフトされることにより、変速シャフト１１上に遊嵌された遊転ギヤ１３が変速シャフト１１に対して回転方向に結合されて所定の変速段が実現される変速機である。

詳細には、この変速機は、シンクロメッシュ方式の同期装置を備えた常時噛合平行歯車式のギヤトレーンを有するドライサンプ方式の変速機であって、変速シャフト１１にスプライン結合されたハブ１２と、変速シャフト１１に遊嵌された遊転ギヤ１３，１３と、遊転ギヤ１３と一体回転するギヤピース１４と、ハブ１２にスプライン結合されシフトされてギヤピース１４とスプライン結合自在なスリーブ１５と、スリーブ１５とギヤピース１４間に配置されてスリーブ１５から付勢されてギヤピース１４，１４と摺動するシンクロナイザリング１６，１６と、を有している。この変速機は、シフト操作時、スリーブ１５が所定方向にシフトされ、シンクロナイザリング１６を付勢してシンクロナイザリング１６とギヤピース１４のコーン面同士を摺動させることによる発生する摩擦力によって、ギヤピース１４の回転を変速シャフト１１の回転に同期させた後、スリーブ１５がギヤピース１４とスプライン結合して所定の変速段を実現する。

シフトフォークシャフト２は、トランスミッションケース１に対してスラスト自在に支持され、シフトフォーク３を介して、スリーブ１５に接続されている。シフトフォークシャフト２が、シフト意思に応じて、図中左右方向へシフトされることにより、スリーブ１５が同方向へシフトされて、左右いずれかの遊転ギヤ１３，１３とそれと噛合している不図示の変速固定ギヤとの間でトルクが伝達される。

この変速機は、シフトフォークシャフト２内に形成され軸方向に沿って延在する軸方向管路２ａと、シフトフォークシャフト２に形成され軸方向管路２ａ内を通じて供給される潤滑油９を少なくとも遊転ギヤ１３を含む潤滑必要部位に向って供給する径方向油路６と、シフトフォークシャフト２のシフトに伴いシフトフォークシャフト２との相対的な位置が可変するようシフトフォークシャフト２に付設され、シフトフォークシャフト２のシフトに応じて、径方向油路６の開口断面積を可変するスリット部材４と、を有している。

スリット部材４は、軸方向管路２ａ内に挿入され前記軸方向ないしシフト方向に沿って不動な中空管であって、前記軸方向に沿って延在する軸方向油路４ａと、軸方向油路４ａに連通すると共に径方向油路６と連通自在なスリット５と、を備えている。スリット部材４及びシフトフォークシャフト２の相対的な位置変位によって、シフトフォークシャフト２のシフト位置に応じて、径方向油路６がスリット５と連通する部分の開口断面積が可変される。

スリット部材４は、トランスミッションケース１に対してケース支持部１ａによって少なくともシフトフォークシャフト２の軸方向に関して不動に支持され、その軸方向油路４ａにオイルタンクＯ／Ｔから潤滑油９が供給される。

特に、後述する図２を参照すると、径方向油路６は、前記軸方向ないしシフト方向に沿って所定パターンで配置され一つの潤滑必要部位に対して複数個形成された複数の径方向油路６ａ〜６ｅから構成され、スリット５は、前記軸方向ないしシフト方向に沿って所定パターンで配置され、複数のスリット５ａ〜５ｃを含んで構成されている。スリット５ａの流路ないし開口断面積は、他のスリット５ｂ及び５ｃのそれよりも小さく形成されている。

以上説明した本発明の一実施例に係る変速機の潤滑機能を説明する。図２は、図１の要部を拡大した動作図であって、左右の遊転ギヤがニュートラルな状態である、遊転時を示している。図３は、図１の要部を拡大した動作図であって、図１中、左の遊転ギヤが変速シャフトに結合された、トルク伝達時を示している。図４は、図１の要部を拡大した動作図であって、図１中、右の遊転ギヤが変速シャフトに結合された、トルク伝達時を示している。

図２を参照すると、シフトフォークシャフト２がニュートラル位置にあって、遊転ギヤ１３が遊転している時には、流路ないし開口断面積が小さいスリット５ａと径方向油路６ａのみが連通し（一個連通）、径方向油路６ａの開口は部分的にスリット部材５の壁面によって部分的に絞られないし塞がれている。したがって、潤滑油量に寄与する径方向油路６ａ〜６ｅの合計開口断面積は相対的に小さくなっている。

図３を参照すると、シフトフォークシャフト２が図２のニュートラル位置から図中左方にシフトされて、遊転ギヤ１３が図１の変速シャフト１１に結合され、トルクが伝達されている時には、複数のスリット５ａ〜５ｃと複数の径方向油路６ｃ，６ｂ，６ｅがそれぞれ互いに連通している（三個連通）。したがって、潤滑油量に寄与する合計の径方向油路６ａ〜６ｅの開口断面積は相対的に大きくなっている。

図４を参照すると、シフトフォークシャフト２が図２のニュートラル位置から図中右方にシフトされて、遊転ギヤ１３が図１の変速シャフト１１に結合され、トルクが伝達されている時には、複数のスリット５ａ〜５ｃと複数の径方向油路６ｂ，６ｄ，６ｃがそれぞれ互いに連通している（三個連通）。したがって、潤滑油量に寄与する合計の径方向油路６ａ〜６ｅの開口断面積は相対的に大きくなっている。

以上のように、シフトフォークシャフト２のシフト位置に応じて、オイルタンクＯ／Ｔ、軸方向油路４ａ、スリット５ａ〜５ｃ，径方向油路６ａ〜６ｅ及び遊転ギヤ１３の順に流れる潤滑油９の経路において、スリット５ａ〜５ｃと径方向油路６ａ〜６ｅとの連通部分の流路断面積が可変、すなわち、径方向油路６ａ〜６ｅの開口断面積が可変されることにより、遊転時には、相対的に少ない潤滑油量が遊転ギヤ１３に供給され、トルク伝達時には、相対的に多くの潤滑油量が遊転ギヤ１３に供給されるため、遊転ギヤ１３の潤滑が良好に維持されると共に、遊転ギヤ１３に供給する潤滑油量が総合的に低減され、オイルポンプの負荷が軽減される。

本発明は、車両に搭載される変速機、特に、手動変速機をベースとして自動操作が可能な自動化された変速機、中でも、ドライサンプ方式の変速機、さらにはドライサンプ方式が好適に適用されるツインクラッチ方式の変速機に好適に適用される。

本発明の一実施例に係る変速機の径方向断面図である。図１の要部を拡大した動作図であって、左右の遊転ギヤがニュートラルな状態である、遊転時を示している。図１の要部を拡大した動作図であって、図１中、左の遊転ギヤが変速シャフトに結合された、トルク伝達時を示している。図１の要部を拡大した動作図であって、図１中、右の遊転ギヤが変速シャフトに結合された、トルク伝達時を示している。

符号の説明

１トランスミッションケース
１ａケース支持部
２シフトフォークシャフト
３シフトフォーク
４スリット部材
５スリット
５ａ〜５ｅ複数のスリット
６径方向油路
６ａ〜６ｅ複数の径方向油路
９潤滑油
１１変速シャフト
１２ハブ
１３遊転ギヤ
１４ギヤピース
１５スリーブ
１６シンクロナイザリング

Claims

シフト操作に応じてシフトフォークシャフトがその軸方向に沿って所定方向へシフトされることにより、変速シャフト上に遊嵌された遊転ギヤが該変速シャフトに対して回転方向に結合されて所定の変速段が実現される変速機であって、
前記シフトフォークシャフト内に形成され前記軸方向に沿って延在する軸方向管路と、
前記シフトフォークシャフトに形成され前記軸方向管路内を通じて供給される潤滑油を少なくとも前記遊転ギヤを含む潤滑必要部位に向って供給する径方向油路と、
前記シフトフォークシャフトのシフトに伴い該シフトフォークシャフトとの相対的な位置が可変するよう該シフトフォークシャフトに付設され、該シフトフォークシャフトのシフトに応じて、前記径方向油路の開口断面積を可変するスリット部材と、
を有し、
前記スリット部材は、前記軸方向管路内に挿入され前記軸方向に沿って不動な中空管であって、前記軸方向に沿って延在する軸方向油路と、前記軸方向油路に連通すると共に前記径方向油路と連通自在なスリットと、を備え、
前記シフトフォークシャフトの前記シフト位置に応じて、前記径方向油路が前記スリットと連通する部分の前記開口断面積が可変される、ことを特徴とする変速機。
前記径方向油路は、前記軸方向に沿って所定パターンで配置され一つの潤滑必要部位に対して複数個形成された複数の径方向油路から構成され、
前記スリットは、前記軸方向に沿って所定パターンで配置された複数のスリットから構成され、
前記シフトフォークシャフトがニュートラル位置にあって前記遊転ギヤが遊転している場合には、前記複数のスリットのいずれかと連通している前記径方向油路の個数が相対的に減少し、
前記シフトフォークシャフトが所定のシフト位置にあって前記遊転ギヤが前記変速シャフトに回転方向に結合されている場合には、前記複数のスリットのいずれかと連通している前記径方向油路の個数が相対的に増加する、
ことを特徴とする請求項１記載の変速機。
前記スリット部材はトランスミッションケースに対して不動に支持され、前記軸方向油路にオイルタンクから前記潤滑油が供給される、ことを特徴とする請求項１又は２記載の変速機。