JP6140649B2 - 変速機ケース構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のデファレンシャル装置が組み入れられている変速機ケースの構造に関するものである。

従来、マニュアルトランスミッションなどの変速機を備えた車両は、該マニュアルトランスミッションとデファレンシャル装置とが一体的に組み込まれている変速機ケースを備えている。このような変速機ケースでは、デファレンシャル装置での車輪軸である回転軸と変速機ケースの回転軸支持部との間を潤滑するための潤滑構造として、デファレンシャル装置におけるリングギヤの回転を利用してケース内の下部空間に溜め受けされた状態になっている潤滑油をケース内で掻き揚げて、掻き揚げた潤滑油がデファレンシャル装置の回転軸（車輪軸）が通る回転軸支持部側に移動させることで、この回転軸支持部回りを潤滑するように構成している。

そして、上記のような変速機ケースにおいて、掻き揚げられた潤滑油を回転軸支持部側へとより適切に導くことを目的として、特許文献１に示されているように、ケース内の上部空間側から回転軸支持部側にスロープとなる溝を形成するようにした工夫が提案されている。

特許第４４０９９２９号公報

しかしながら、上述した従来の工夫にあっては、高速で回転するリングギヤで掻き揚げられてケース内の上部空間に送り込まれてきた潤滑油は、ある程度の勢いを伴って移動してきており、ケース内の上部空間から上記溝に入り込んだとしても勢いが弱くならない。そのため、潤滑油が前記溝から外れて回転軸支持部側に到達しないものも多くあり、潤滑油を整った流れにして回転軸支持部側に送り込む溝の役割が果たされていないという問題があった。また、掻き揚げた潤滑油がデファレンシャル装置の回転軸（車輪軸）が通る回転軸支持部側（デファレンシャル装置に対して軸方向の両側）へ十分に供給されないおそれもあった。

そこで本発明は上記事情に鑑み、デファレンシャル装置のリングギヤで掻き揚げられて移動する潤滑油を整った流れにして回転軸支持部側に十分に送り込むようにすることを課題とし、回転軸支持部の潤滑が適正に行なわれるようにすることを目的とするものである。

本発明は上記課題を考慮してなされたもので、車両搭載の駆動機側からの回転を変速する変速機と、前記変速機からの回転を左右の車輪へ出力するデファレンシャル装置（４）とを収容している変速機ケース（１）において、前記変速機ケース（１）内の下部空間における前記デファレンシャル装置（４）のリングギヤ（６）の下部に対応する位置に油溜め（５）を設けて、前記デファレンシャル装置（４）のリングギヤ（６）の回転により掻き揚げ可能にして潤滑油が前記油溜め（５）に収容され、前記油溜め（５）側から前記リングギヤ（６）の外周部に沿うように湾曲して前記変速機ケース（１）の上部側に至るケース外壁部（８）と前記リングギヤ（６）の外周側部に対応位置して前記ケース外壁部（８）に沿って前記上部側に至るリブ（９）との間に、前記油溜め（５）に連続して前記変速機ケース（１）内の上部空間側に至る略円弧状の円弧通路（７）を設けて、前記リングギヤ（６）の回転により前記油溜め（５）から掻き揚げられる潤滑油が前記円弧通路（７）を介して前記変速機ケース（１）内の上部空間側へ向けて送り込み可能とされており、前記円弧通路（７）の出口の近傍に位置して、該円弧通路（７）から送り出される潤滑油の流れを一方向に方向付けする案内凸部（１１）と、前記案内凸部（１１）で方向付けされた潤滑油を受け止めるように前記円弧通路（７）の出口側が開いた障壁であって、該潤滑油の流れの向きを前記デファレンシャル装置（４）の回転軸方向に沿うように変えるキャッチ部（１２）と、前記キャッチ部（１２）にて流れの向きが前記回転軸方向となった潤滑油を、前記リングギヤ（６）に対して前記回転軸方向での側方となる前記変速機ケース（１）の回転軸支持部（１０）に向けて導く供給油路（１３）とを有し、前記供給油路（１３）には、前記キャッチ部（１２）に連続していて、前記回転軸方向での前記円弧通路（７）の位置から前記回転軸方向に沿った奥行きのある凹所とした第一段差部（１５）と、前記第一段差部（１５）に連続していて、前記回転軸方向での前記第一段差部（１５）の位置から前記回転軸方向に沿った奥行きのある凹所とした第二段差部（１６）と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、供給油路が備える第一段差部と第二段差部との二つの段差部を、円弧通路側から送り込まれてきた潤滑油が通ることで、その潤滑油の勢いが小さくなって纏まりのある整流された流れとして回転軸支持部へ潤滑油を送り込むことができるという効果を奏する。これにより、回転軸支持部に十分な潤滑油を供給することを可能として、回転軸支持部を含むデファレンシャル装置の全体の潤滑が適正に行なわれるようにすることができる。

また、本発明において、前記円弧通路（７）は、車両前進時における前記デファレンシャル装置（４）のリングギヤ（６）の回転により掻き揚げられた潤滑油が通る通路であって、前記案内凸部（１１）は、前記リングギヤ（６）の前記車両前進時の回転により前記円弧通路（７）から送り込まれた潤滑油の流れを方向付けする部分であり、前記キャッチ部（１２）は、前記リングギヤ（６）の前記車両前進時での前記案内凸部（１１）で流れが方向付けされた潤滑油を受けて前記供給油路（１３）に送り出す部分であってよい。

一般的に車両を運転する場合、前進させて利用する形態が圧倒的に多いものである。よって、上記の構成によれば、変速機ケースの内部で車両前進時に掻き揚げられる潤滑油を回転軸支持部に効果的に送り込むことができるようになり、潤滑油の合理的な使用を図ることができるようになる。

また、本発明において、前記キャッチ部（１２）には、前記円弧通路（７）から送り出された潤滑油を素通りさせて潤滑油の流れの方向を非変更にして通過可能とする連通部（１４）が設けられていて、前記キャッチ部（１２）で流れ方向が変更されずに前記連通部（１４）を通過した潤滑油が、変速機の変速軸側に連通する給油孔（２３）を備えた油路（２４）に送り込まれる構成とすることが良好である。

この構成によれば、円弧通路からケース内の上部空間に送り出される潤滑油を、デファレンシャル装置の車輪軸である回転軸を支持する回転軸支持部だけでなく、変速機の変速軸を支持する部位にも潤滑油として送り込めることとなり、潤滑油の有効な使用を図ることができるようになる。

本発明における変速機ケースの一例をデファレンシャル装置が配される状態で示す説明図である。 デファレンシャル装置が組み入れられた部分を回転軸方向に沿った断面で示す説明図である。 円弧通路の出口からの潤滑油の流れを方向付けする案内凸部の断面での端縁位置を示す説明図である。 円弧通路から送り出される潤滑油を受けるキャッチ部の断面での端縁位置を示す説明図である。 供給油路における第一段差部の断面での端縁位置を示す説明図である。 供給油路における第二段差部の断面での端面位置を示す説明図である。 一例におけるケース内を示す説明図である。 同じく一例におけるケース内を示すもので、第一段差部と第二段差部とをケース合わせ面側から見た状態で示す説明図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿った断面位置での円弧通路ケース面と第一段差部との段差状態を断面で示す説明図である。 図１におけるＹ−Ｙ線に沿った断面位置での第一段差部と第二段差部の段差状態を断面で示す説明図である。

以下、添付図面（図１乃至図１０）を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は、車両の駆動源からの回転を変速する変速軸中、入力側の変速軸を支える変速軸支持部２と、出力側の変速軸を支える変速軸支持部３と、前記出力側の変速機から回転が伝えられるデファレンシャル装置４が収容される箇所とをケース内方側から見た状態で示している。図中の符号１は、変速機ケースで、この変速機ケース１は、マニュアルトランスミッションの変速機とデファレンシャル装置とが組み込まれているものである。なお、変速機ケース１は、図１及び後述する図７に示す上下の矢印で示す方向が略上下方向となるようにして車両に搭載される。

図１と図２に示されているように、変速機ケース１において、変速軸を支持するとともにデファレンシャル装置４が位置する凹所を備えるケース部分では、ケース内の下部空間Ａとなる位置に油溜め５が設けられていて、この油溜め５に潤滑油が収容されている。そして、デファレンシャル装置４のリングギヤ６の下部が油溜め５に溜め受けられている潤滑油に浸るようにしており、リングギヤ６が回転することで潤滑油が掻き揚げられるようになっている。

デファレンシャル装置４は、車両前進時と後退時とではその回転方向が相違するが、本発明の変速機ケース１では、車両前進時に回転するデファレンシャル装置４のリングギヤ６の回転（図１において反時計回り）で掻き揚げられる潤滑油をケース内の上部空間Ｂに送り出すための円弧通路７が形成されている。円弧通路７は図示されているように変速機ケース１のケース外壁部８とこのケース外壁部８よりケース内側に位置するリブ９との間に形成された溝からなるもので、この円弧状通路７を形成するケース外壁部８は、油溜め５側からリングギヤ６の外周部に沿うように湾曲してケース上部側に至る略円弧状とされた部分であり、リブ９については、デファレンシャル装置４の回転方向に沿った方向に突出し、リングギヤ６の外周側部に対応位置してケース外壁部８に沿ってケース上部Ｂ側に至る略円弧状とされていて、ケース外壁部８とリブ９とで円弧通路７がリングギヤ６の外周部の形状に応じた円弧状となっている。（図３〜図７参照）

円弧通路７は、油溜め５に連続している通路であり、リングギヤ６が回転（前進状態での回転）することで掻き揚げられた潤滑油が油溜め５から円弧通路７を介してケース内の上部空間Ｂ側へと勢いを持って送り込まれる。

本発明の変速機ケース構造においては、上部空間Ｂ側に送り出される潤滑油を、図２で示すデファレンシャル装置４の車輪軸である回転軸の回転軸支持部１０に向けて流れを整った状態にして効率的に送り込むようにするための工夫が施されていて、その工夫は、案内凸部１１とキャッチ部１２と供給油路１３とからなるものである。案内凸部１１は、円弧通路７の出口の近傍に位置していて、円弧通路７でのケース外壁部８とリブ９との間のケース面（デファレンシャル装置４の回転軸方向と交差する方向に沿う面）及びケース外壁部８の内面に一体となる凸部分であり、円弧通路７の出口の近傍に配置されることで円弧通路７から勢いを持って送り出される潤滑油がこの案内凸部１１に当たるようにしている。案内凸部１１は当たる潤滑油の流れを大きく乱すものではなく、この潤滑油の流れをキャッチ部１２への一方向に方向付けしており、円弧通路７から送り出されてきた潤滑油は案内凸部１１に当たることでキャッチ部１２に向けて送り出されるようになる。（図３、図４参照）

図３〜図６は、ケース内面に各断面位置での端縁を重ね合わせて示していて、最前位はケース合わせ面の位置となる。デファレンシャル装置の回転軸方向においてケース面から突出している案内凸部１１の最突端での端縁位置を表現している図３、及び案内凸部１１の最突端からケース面側に寄った部分での端縁位置を表現している図４では、案内凸部１１が、円弧通路７から送り出される潤滑油の流れを矢印Ｃで示す方向へ、即ち、キャッチ部１２側に方向付ける点が示されている。

キャッチ部１２は、ケース内の上部空間Ｂにあって、かつ案内凸部１１で方向付けされた潤滑油が到達する位置に配されていて、デファレンシャル装置４の回転軸方向に交差する面での形状が略Ｃ字状とされ（図４参照）、潤滑油を受け止めることができるように円弧通路７の出口側が開いた障壁である。そして、このキャッチ部１２は、受け止めた潤滑油の流れの向きをデファレンシャル装置４の回転軸方向に沿うように変える役割をするものであり、回転軸支持部１０へ至る上記供給油路１３に潤滑油を案内する。

キャッチ部１２は、円弧通路７から送り出される潤滑油全てを供給油路１３へと送り出す障壁ではなく、デファレンシャル装置４の回転軸方向に直交する方向で断面略Ｃ字状とされているキャッチ部１２の上辺部側が、図３、７、８に示されているように切り欠かれた状態にし、この位置を連通部１４としている。連通部１４は円弧通路７から送り出された潤滑油を素通りさせて潤滑油の流れの方向を供給油路１３側へは変えず、その潤滑油を通過可能として後述するように変速軸支持部３側へと送るようにしている。

供給油路１３は、キャッチ部１２にて受け止められて流れの方向がデファレンシャル装置の回転軸方向に変えられた潤滑油が送り込まれてくる通路である。そして、上述したように、潤滑油がこの供給油路１３に入ることで回転軸支持部１０へ導かれる。回転軸支持部１０は図２に示すようにリングギヤ６に対してデファレンシャル装置４の回転軸方向での側方となる離れた位置にあるが、供給油路１３は潤滑油がその流れ自体の勢いを利用して回転軸支持部１０に届くように設けられている。

車両前進時におけるデファレンシャル装置４のリングギヤ６の回転で掻き揚げられて円弧通路７を通ってケース内の上部空間Ｂに向けて送り出された潤滑油が、案内凸部１１にて流れの方向をキャッチ部１２に向けての一方向に変更され、そのキャッチ部１２で受け止められて供給油路１３へと送り込まれるが、潤滑油の流れの勢いは案内凸部１１での流れの方向の変更、及びキャッチ部１２での流れの方向の変更を経ても或る程度強い状態である。そのため、供給油路１３を単純なスロープとしてその供給油路１３中を勢いに任せて潤滑油が流れるようにした場合には、潤滑油の流れがまとまらずに供給油路１３から外れる可能性がある。

そこで本実施形態の変速機ケース１では、供給油路１３に、デファレンシャル装置４の回転軸方向に沿った方向での上記円弧通路７の位置側から回転軸支持部１０側に向けて第一段差部１５と第二段差部１６とが順に連続させて設けられていて（図８参照）、この二つの連続する段差部を経て潤滑油が移動することで流れの勢いを減じて纏まりのある流れに整流し、整流された潤滑油を回転軸支持部１０側へ効率的に向かわせるようにしている。

まず、第一段差部１５は、キャッチ部１２に連続していて、図９に示すごとくデファレンシャル装置４の回転軸方向での円弧通路７の位置から回転軸方向に沿った奥行きのある凹所とされており、この第一段差部１５の奥面１７が、回転軸方向にほぼ直交する面として形成されている。このように、第一段差部１５が回転軸方向に沿った方向に奥行きのある凹所とされて奥面１７が回転軸方向にほぼ直交する面となっているので、この第一段差部１５に勢いを持って潤滑油が入り込んでも奥面１７に当たることで或る程度の勢いが減ぜられることとなる。なお、図５において第一段差部１５の位置で、その第一段差部１５の断面での端縁が表現されている。

第一段差部１５は、上述した案内凸部１１からキャッチ部１２側へ向ける潤滑油の流れ方向とはほぼ逆方向となる側で第二段差部１６と連続している。このように第一段差部１５に対して、図５及び図８で示されているように、案内凸部１１で案内される潤滑油の流れの方向とほぼ逆方向となる側で、第二段差部１６が連続していて、第一段差部１５から第二段差部１６に潤滑油が移動することでもその勢いが減ぜられるものとなる。

第二段差部１６は、第一段差部１５と同様にデファレンシャル装置４の回転軸方向での第一段差部１５の位置（奥面１７の位置）から前記回転軸方向に沿った奥行きのある凹所とされており、段差を持って第一段差部１５に連続している。そして、図１０に示すように、第二段差部１６の奥面１８が、第一段差部１５から第二段差部１６に入り込んだ潤滑油の流れを、回転軸方向にほぼ直交する方向、即ち、回転軸支持部１０があるケース面に沿わせる方向に変化させるようにしている。このように、第二段差部１６において回転軸方向側に向けて流れる潤滑油が奥面１８にてその向きを変えられるので、この位置においても勢いが減ぜられることとなり、供給油路１３を潤滑油が流れることでその勢いを減じて整流される。

第二段差部１６での断面の端縁位置が図６の実線にて表現されている。この図６で示すように、第二段差部１６の奥面１８自体は第一段差部１５側で或る程度の広がりのある広幅面１９とされ、さらに広幅面１９に、この広幅面１９に対して狭い幅となっている狭幅面２０が連続していて、広幅面１９と狭幅面２０とで回転軸支持部１０につながる先細り油路２１を形成し、整流された潤滑油が先細り油路２１に案内されることで、回転軸支持部１０へより正確に方向付けされた状態で流れ込むようにしている。

上述したように、円弧通路７から送り出された潤滑油を案内凸部１１、キャッチ部１２とで供給油路１３へと送り込むようにし、その供給油路１３での第一段差部１５と第二段差部１６とを順に潤滑油が流れることでその潤滑油の勢いを減じて整流し、そしてその整流された潤滑油を回転軸支持部１０へ送り込むようにしているので、回転軸支持部１０に対する潤滑が適正に行なわれるものとなる。

変速機ケース１には、図７に示すように、ケース内の上部空間Ｂから変速軸支持部２、３側に向けて下り傾斜となる油路２２が設けられていて、上記キャッチ部１２で流れ方向が変更されずにそのキャッチ部１２における連通部１４を通過した潤滑油が油路２２に流れ込むように設けられている。

そして、上記油路２２にあっては、該油路２２での潤滑油流れ方向での奥端に変速軸支持部３へ潤滑油を送り込むべくその変速軸支持部３に連通する給油孔２３が設けられているとともに、同じく変速軸支持部２に潤滑油を送り込むための通路２４が設けられていて、油路２２に流れ込んだ潤滑油が給油孔２３を通して変速軸支持部３に達して潤滑を行ない、また、通路２４を通った潤滑油が変速軸支持部２に達して潤滑を行なうようにしている。このように、本実施形態の変速機ケース１では、デファレンシャル装置４の回転軸を支持する回転軸支持部１０だけでなく、変速軸支持部２、３の部位にも潤滑油を送り込めることとなり、潤滑油の有効な使用を図るものとなっている。

以上説明したように、本実施形態の変速機ケース１によれば、供給油路１３が備える第一段差部１５と第二段差部１６との二つの段差部を、円弧通路７側から送り込まれてきた潤滑油が通ることで、その潤滑油の勢いが小さくなって纏まりのある整流された流れとして回転軸支持部１０へ潤滑油を送り込むことができるという効果を奏する。これにより、回転軸支持部１０に十分な潤滑油を供給することを可能として、回転軸支持部１０を含むデファレンシャル装置４の全体の潤滑が適正に行なわれるようにすることができる。

また、本実施形態の変速機ケース１では、円弧通路７は、車両前進時におけるデファレンシャル装置４のリングギヤ６の回転により掻き揚げられた潤滑油が通る通路であって、案内凸部１１は、リングギヤ６の車両前進時の回転により円弧通路７から送り込まれた潤滑油の流れを方向付けする部分であり、キャッチ部１２は、リングギヤ６の車両前進時での案内凸部１１で流れが方向付けされた潤滑油を受けて供給油路１３に送り出す部分である。この構成によって、変速機ケース１の内部で車両前進時に掻き揚げられる潤滑油を回転軸支持部１０に効果的に送り込むことができるようになり、潤滑油の合理的な使用を図る。

また、本実施形態の変速機ケース１では、キャッチ部１２で流れ方向が変更されずに連通部１４を通過した潤滑油が、変速機の変速軸側に連通する給油孔２３を備えた油路２４に送り込まれる構成としている。この構成によって、円弧通路７から変速機ケース１内の上部空間に送り出される潤滑油を、デファレンシャル装置４の回転軸支持部１０だけでなく、変速機の変速軸を支持する部位にも潤滑油として送り込めることとなり、潤滑油の有効な使用を図ることができるようになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１…変速機ケース
３…出力側の変速軸支持部
４…デファレンシャル装置
５…油溜め
６…リングギヤ
７…円弧通路
８…ケース外壁部
９…リブ
１０…回転軸支持部
１１…案内凸部
１２…キャッチ部
１３…供給油路
１４…連通部
１５…第一段差部
１６…第二段差部
２１…先細り油路
２２…油路
２３…給油孔
２４…通路
Ａ…ケース内の下部空間
Ｂ…ケース内の上部空間

Claims (6)

1. 車両搭載の駆動機側からの回転を変速する変速機と、前記変速機からの回転を左右の車輪へ出力するデファレンシャル装置とを収容している変速機ケースにおいて、
   前記変速機ケース内の下部空間における前記デファレンシャル装置のリングギヤの下部に対応する位置に油溜めを設けて、前記デファレンシャル装置のリングギヤの回転により掻き揚げ可能にして潤滑油が前記油溜めに収容され、
   前記油溜め側から前記リングギヤの外周部に沿うように湾曲して前記変速機ケースの上部側に至るケース外壁部と前記リングギヤの外周側部に対応位置して前記ケース外壁部に沿って前記上部側に至るリブとの間に、前記油溜めに連続して前記変速機ケース内の上部空間側に至る略円弧状の円弧通路を設けて、前記リングギヤの回転により前記油溜めから掻き揚げられる潤滑油が前記円弧通路を介して前記変速機ケース内の上部空間側へ向けて送り込み可能とされており、
   前記円弧通路の出口の近傍に位置して、該円弧通路から送り出される潤滑油の流れを一方向に方向付けする案内凸部と、
   前記案内凸部で方向付けされた潤滑油を受け止めるように前記円弧通路の出口側が開いた障壁であって、該潤滑油の流れの向きを前記デファレンシャル装置の回転軸方向に沿うように変えるキャッチ部と、
   前記キャッチ部にて流れの向きが前記回転軸方向となった潤滑油を、前記リングギヤに対して前記回転軸方向での側方となる前記変速機ケースの回転軸支持部に向けて導く供給油路とを有し、
   前記供給油路は、
   前記キャッチ部に連続していて、前記変速機ケースの内面を前記円弧通路の位置から前記回転軸方向に奥行きのある凹所とした第一段差部と、
   前記第一段差部に連続していて、前記変速機ケースの内面を前記第一段差部の位置から前記回転軸方向に奥行きのある凹所とした第二段差部と、を有し、
   前記第二段差部は、前記案内凸部から前記キャッチ部側へ向ける潤滑油の流れ方向とはほぼ逆方向となる側で前記第一段差部に連続している
   ことを特徴とする変速機ケース構造。
2. 前記円弧通路は、車両前進時における前記デファレンシャル装置のリングギヤの回転により掻き揚げられた潤滑油が通る通路であって、
   前記案内凸部は、前記リングギヤの前記車両前進時の回転により前記円弧通路から送り込まれた潤滑油の流れを方向付けする部分であり、
   前記キャッチ部は、前記リングギヤの前記車両前進時での前記案内凸部で流れが方向付けされた潤滑油を受けて前記供給油路に送り出す部分である
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機ケース構造。
3. 前記キャッチ部には、前記円弧通路から送り出された潤滑油を素通りさせて潤滑油の流れの方向を非変更にして通過可能とする連通部が設けられていて、
   前記キャッチ部で流れ方向が変更されずに前記連通部を通過した潤滑油が、前記変速機の変速軸側に連通する給油孔を備えた油路に送り込まれる構成とされている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機ケース構造。
4. 前記第一段差部の奥面は、前記回転軸方向にほぼ直交する面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機ケース構造。
5. 前記第二段差部の奥面は、前記第一段差部から前記第二段差部に入り込んだ潤滑油の流れを、前記回転軸支持部がある方向に変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機ケース構造。
6. 前記第二段差部の奥面は広がりのある広幅面とされ、
   該広幅面に対して狭い幅となっている狭幅面が前記広幅面に連続していて、前記広幅面と前記狭幅面とで前記回転軸支持部につながる先細り油路を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変速機ケース構造。

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