JP6201923B2 - 変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載される自動変速機、手動変速機、無段変速機等の各種変速機内における要潤滑部を潤滑する変速機の潤滑装置に関する。

上記変速機では、各種の軸が軸受を介して変速機ケースに回転自在に支持される。これらの軸受は摩耗や焼付きを防止するために潤滑を要し、その潤滑方法として種々の構造が採用されている。

例えば特許文献１には、軸心が車体幅方向に配置される横置き型の自動変速機の潤滑装置が開示されている。この自動変速機では、同一軸心上にトルクコンバータと変速機構とが配置され、これらと平行な軸心上に差動装置が設けられる。また、これらの両軸心の中間には、中空のカウンタ軸が配置される。このカウンタ軸では、両端が軸受を介して変速機ケースに支持され、その中空部には、両端が変速機ケースに固定された円筒状の管状部材が挿通されている。

上記管状部材には、変速機ケースの下部に設けられた油圧制御装置から潤滑油が供給される。また、管状部材の周壁面には、径方向に開口する複数のオリフィス絞りが形成されており、管状部材内に供給された潤滑油がオリフィス絞りから出て管状部材とカウンタ軸との間の隙間を流れる。これにより、カウンタ軸の両端の軸受に必要量の潤滑油が供給されるようになっている。

特開２００９−１２７７９４号公報

ところで、車両の駆動源がエンジンである場合には燃費を低減させ、上記駆動源がモータである場合にはその消費電力を低減させるため、油圧ポンプの容量を低減させてポンプの駆動損失を低減させ、あるいはギヤ等の回転部材に潤滑油が付着することによる回転抵抗の増大を抑制することが有効である。したがって、変速機の潤滑装置においては、潤滑油量を低減させることが要求されている。
ここで、特許文献１に開示された潤滑装置において潤滑油量をさらに低減させるためには、オリフィス絞りの径を小さくする必要がある。

しかし、オリフィス絞りの径を小さくすると、加工に必要な穿孔用ドリルの径も小さくする必要があり、ドリルが折損しやすくなるなど加工上の問題が生じる。また、オリフィス絞りの径が小さくなると、潤滑油中の金属粉などのコンタミネーションにより、オリフィス絞りが詰まって潤滑不良が生じるおそれもある。

一方、オリフィス絞りの径を小さくするのでなく、潤滑油供給源の油圧を低下させることにより潤滑油量を低減させることも考えられる。しかし、特許文献１のように、要潤滑部が潤滑油供給源より高所に位置する場合にその油圧を低下させると、潤滑油がその自重のために要潤滑部まで届かなかったり、要潤滑部近傍からのエアの吸い込みが生じたりして、潤滑不良が生じるおそれがある。

こうした問題は、要潤滑部が自動変速機におけるカウンタ軸の軸受である場合に限らず、自動変速機におけるその他の軸の軸受やギヤの噛合部である場合にも同様に想定される。また、自動変速機でなく手動変速機や無段変速機であっても同様の問題が想定される。

そこで、本発明は、潤滑油供給源よりも高所に位置する要潤滑部に確実に潤滑油を供給しつつ、潤滑油量を充分に低減させることが可能な変速機の潤滑装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本願の請求項１に記載の発明は、
潤滑油供給源よりも高所に位置する要潤滑部を潤滑する変速機の潤滑装置であって、
前記要潤滑部と前記潤滑油供給源との間に設けられた潤滑油供給路を備え、
前記潤滑油供給路の下流部には第１、第２環状隙間絞りが設けられ、前記潤滑油は該第１、第２環状隙間絞りを通って要潤滑部に供給され、
前記第１、第２環状隙間絞りは、それぞれ、変速機ケースに設けられた第１、第２孔部の内周面と、該第１、第２孔部に遊嵌支持された円筒体の外周面との間の隙間で構成され、
前記円筒体は、中空回転軸内に遊挿されていることを特徴とする。

ここで、前記下流部は、前記潤滑油供給源よりも前記要潤滑部に近い位置であり、好ましくは前記要潤滑部の近傍の位置である。

本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記要潤滑部は、前記変速機ケースに取り付けられて前記中空回転軸の一端と他端を回転自在に支持する第１、第２支持部材を含むことを特徴とする。

本願の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記変速機ケースは、第１ケースと第２ケースとを有し、
前記第１、第２支持部材は、それぞれ、前記変速機ケースの第１、第２ケースに取り付けられ、
前記円筒体は、管状部材であり、
前記第１、第２孔部は、それぞれ、前記変速機ケースの第１、第２ケースに設けられ、
前記潤滑油供給路は、前記第１ケース側から前記管状部材内を通って第２ケース側に通じる分岐油路を有し、
前記潤滑油の一部は、前記第２環状隙間絞りを通って第２支持部材に供給されることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、オリフィス絞りでなく環状隙間絞りを用いて潤滑油の流量を低減させることにより、オリフィス絞りの径を過度に小さくした場合に想定される加工上の問題や潤滑不良の問題の発生を抑制できる。
特に、環状隙間絞りはオリフィス絞りに比べて圧力損失が大きい特性を有するため、この環状隙間絞りを潤滑油供給路の下流部に設けることにより、潤滑油供給源の油圧が高い状態で、潤滑油供給源よりも高所に位置する要潤滑部に確実に潤滑油を供給しつつ、潤滑油量を充分に低減させることができる。
また、変速機ケースに設けられた第１、第２孔部の内周面と、当該孔部に遊嵌支持される円筒体の外周面との間の隙間で環状隙間絞りが構成されることにより、変速機の潤滑装置の構成が簡素化される。

請求項２に記載の発明によれば、要潤滑部が、変速機ケースに取り付けられて中空回転軸の一端と他端を回転自在に支持する第１、第２支持部材を含むことにより、第１、第２環状隙間絞りを通って第１、第２支持部材に潤滑油が供給され、請求項１の効果が具体的に達成される。

請求項３に記載の発明によれば、第１孔部に供給された潤滑油の一部は、第１環状隙間絞りを通って第１支持部材に供給され、残りの潤滑油は、上記分岐油路および第２環状隙間絞りを通って第２支持部材に供給されることになり、中空回転軸の両端部の支持部材に潤滑油が確実に供給されることになる。

自動変速機の各軸の位置関係を示す側面図である。 潤滑油供給源を説明する図である。 自動変速機のカウンタ軸付近の要部断面図である。 図３の第１ケース側の部分拡大図である。 図３の第２ケース側の部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、自動変速機の各軸の位置関係を示す側面図である。
この自動変速機１００は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）式の車両に搭載される横置き型の自動変速機であり、変速機ケース１０の第１ケース１１内に収納された変速機構、差動装置（共に図示せず）を備える。

図１において、符号１は図示しないトルクコンバータと変速機構の中心軸（入力軸）の中心線を示す。トルクコンバータは紙面手前側に位置し、変速機ケース１０の第２ケース内に収納されている。変速機ケース１０の第１ケース１１と第２ケースは、図示しない合わせ面で一体となっている。符号２はカウンタ軸の中心線を示す。符号３は車軸の中心線を示す。これらの軸（入力軸、カウンタ軸、車軸）は互いに平行に車体幅方向に延びており、軸受を介して変速機ケース１０に回転自在に支持されている。カウンタ軸は、これらの軸の中で最も高所に位置する。

変速機ケース１０の下部には、作動油を収容するオイルパン２０が取り付けられている。オイルパン２０の中にはコントロールバルブユニット２１が収納されている。

図２は、潤滑油供給源を説明する図である。
上記コントロールバルブユニット２１内にはプレッシャレギュレータバルブ２２（以下、レギュレータバルブと称す）が設けられている。レギュレータバルブ２２には、オイルポンプ２３によりオイルパン２０から吸い上げられた作動油が送られる。オイルポンプ２３は、入力軸に取り付けられて車両の駆動源により駆動される機械式のオイルポンプである。なお、当該車両の駆動源はエンジンであってもモータであってもよい。

レギュレータバルブ２２は、オイルポンプ２３の吐出圧を調節してライン圧を生成する。生成されたライン圧は、ライン圧油路２４を介して油圧回路へ送られ、クラッチやブレーキなどに供給される。一方、レギュレータバルブ２２から排出（ドレン）された作動油は、潤滑油路２５を介して潤滑油として要潤滑部へ供給される。図示していないが、潤滑油路２５は、変速機ケース１０内で所定の経路を通るように配設されている。このように、レギュレータバルブ２２が、要潤滑部に潤滑油を供給する潤滑油供給源として機能する。

図３は、自動変速機のカウンタ軸付近の要部断面図である。
カウンタ軸３０は、ニードル軸受３１を介して第１ケース１１に回転自在に支持され、ローラ軸受３２を介して第２ケース１２に回転自在に支持されている。軸受３１，３２は、変速機ケース１０に取り付けられる支持部材の一例であり、本実施形態における要潤滑部に相当する。

カウンタ軸３０上には、入力軸上のカウンタドライブギヤ４１に噛合するカウンタドリブンギヤ３３と、車軸上のファイナルドリブンギヤ５１に噛合するファイナルドライブギヤ３４とが設けられている。カウンタドリブンギヤ３３に隣接して設けられているギヤ３５は、駐車レンジで駆動輪を固定するためのパーキングギヤである。
駆動源による駆動力は、カウンタドライブギヤ４１からカウンタドリブンギヤ３３へ、次にファイナルドライブギヤ３４からファイナルドリブンギヤ５１へ伝達され、図示しない差動装置へ入力される。

カウンタ軸３０は中空回転軸であって、その中空部に管状部材３６が挿通されている。管状部材３６の一端は第１ケース１１の第１孔部１１ａに嵌入され、管状部材３６の他端は第２ケース１２の第２孔部１２ａに嵌入されている。第１孔部１１ａは孔部端部１１ｂを有する。孔部端部１１ｂは潤滑油路２５に接続されており（図４を参照）、レギュレータバルブ２２から潤滑油路２５を介して潤滑油が送られる。

孔部１１ａ，１２ａ（のうち管状部材３６が嵌入される部分）の内周面と管状部材３６の外周面との間には、それぞれ僅かな隙間１３，１４が形成されている。この隙間１３，１４からは、当該部分の寸法諸元と印加する圧力に応じてオイルが流出するため、本発明者らは寸法諸元を適切な諸元とすることによって、隙間１３，１４を環状隙間絞りとして利用可能であることを見出した。以下、隙間１３，１４をそれぞれ第１環状隙間絞り、第２環状隙間絞りと称す。

次に、図４、図５を参照して潤滑油の流れについて説明する。
レギュレータバルブ２２から排出された潤滑油は、潤滑油路２５を介して、さらに第１環状隙間絞り１３を通ってニードル軸受３１に供給され、残りの潤滑油は、管状部材３６の内部３６ａを通る。図５に示すように、管状部材３６の内部３６ａから出た潤滑油は、第２環状隙間絞り１４を介してローラ軸受３２に供給される。

レギュレータバルブ２２から潤滑油路２５を経てニードル軸受３１まで延びる潤滑油供給路を考えると、第１環状隙間絞り１３は潤滑油供給路の下流部に設けられる。この下流部は、レギュレータバルブ２２よりもニードル軸受３１に近い位置であって、第１環状隙間絞り１３による圧力損失（入口側圧力と出口側圧力との差）を経ても、要求量の潤滑油がニードル軸受３１に到達するような位置である。当該要求量は、車輪の回転数が高いほど多くなる。また、ニードル軸受３１に確実に潤滑油を供給するために、この下流部はニードル軸受３１の近傍の位置であることが好ましい。また、潤滑油供給路は、レギュレータバルブ２２から上方に延びる部分と、カウンタ軸３０の軸方向に水平に延びる部分とを有するところ、本実施形態のように、この水平に延びる部分に第１環状隙間絞り１３が設けられてもよい。

一方、レギュレータバルブ２２から潤滑油路２５と管状部材３６の内部３６ａとを経てローラ軸受３２まで延びる潤滑油供給路を考えると、第２環状隙間絞り１４は潤滑油供給路の下流部に設けられる。このとき、管状部材３６の内部３６ａは、潤滑油供給路の分岐油路を構成する。下流部についての説明は、ニードル軸受３１と同様であり省略する。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、上記実施形態には種々の変形例が存在する。例えば、自動変速機の潤滑構造について説明したが、手動変速機、手動変速機能を備えた自動変速機、無段変速機にも本発明を適用できる。また、要潤滑部については、潤滑油供給源よりも高所に位置すれば本発明による効果が奏されるのであって、カウンタ軸３０の軸受３１，３２である場合に限らず、その他の軸の軸受やギヤの噛合部であってもよい。

また、潤滑油供給源は、必ずしもレギュレータバルブ２２である必要はなく、別途設けられるポンプモータ、例えば電動式のポンプモータであってもよい。

以上のように、本発明によれば、潤滑油供給源よりも高所に位置する変速機内の要潤滑部に確実に潤滑油を供給しつつ、潤滑油量を充分に低減させることが可能となるから、この種の変速機の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１０ 変速機ケース（１１ 第１ケース、 １２ 第２ケース）
１１ａ、１２ａ 第１孔部、第２孔部
１３、１４ 第１環状隙間、第２環状隙間
２２ プレッシャレギュレータバルブ
２５ 潤滑油路
３０ カウンタ軸
３１、３２ ニードル軸受、ローラ軸受（要潤滑部）
３６ 管状部材
３６ａ 管状部材の内部（分岐油路）
１００ 自動変速機

Claims (3)

1. 潤滑油供給源よりも高所に位置する要潤滑部を潤滑する変速機の潤滑装置であって、
   前記要潤滑部と前記潤滑油供給源との間に設けられた潤滑油供給路を備え、
   前記潤滑油供給路の下流部には第１、第２環状隙間絞りが設けられ、前記潤滑油は該第１、第２環状隙間絞りを通って要潤滑部に供給され、
   前記第１、第２環状隙間絞りは、それぞれ、変速機ケースに設けられた第１、第２孔部の内周面と、該第１、第２孔部に遊嵌支持された円筒体の外周面との間の隙間で構成され、
   前記円筒体は、中空回転軸内に遊挿されていることを特徴とする
   変速機の潤滑装置。
2. 前記要潤滑部は、前記変速機ケースに取り付けられて前記中空回転軸の一端と他端を回転自在に支持する第１、第２支持部材を含むことを特徴とする、
   請求項１に記載の変速機の潤滑装置。
3. 前記変速機ケースは、第１ケースと第２ケースとを有し、
   前記第１、第２支持部材は、それぞれ、前記変速機ケースの第１、第２ケースに取り付けられ、
   前記円筒体は、管状部材であり、
   前記第１、第２孔部は、それぞれ、前記変速機ケースの第１、第２ケースに設けられ、
   前記潤滑油供給路は、前記第１ケース側から前記管状部材内を通って第２ケース側に通じる分岐油路を有し、
   前記潤滑油の一部は、前記第２環状隙間絞りを通って第２支持部材に供給されることを特徴とする、
   請求項２に記載の変速機の潤滑装置。

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