JP6848675B2 - 変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機の潤滑装置に関する。

特許文献１には、トランスミッションに組み込まれる回転軸の内部に形成された潤滑油路に潤滑油を供給することにより、回転軸に設けられた機械要素（たとえば、ベアリング、ギヤなど）を潤滑する潤滑装置が開示されている。このような潤滑装置の場合、回転軸の軸方向油路に潤滑油を噴射するためのノズルが、一端側の開口部から軸方向油路に挿入されている。軸方向油路に噴射された潤滑油は、回転軸の軸方向油路および径方向油路を通って各機械要素に供給される。

特開２０１３−１１３３０５号公報

ところで、上述のような潤滑装置の場合、軸方向油路内の潤滑油が、軸方向油路を画成する回転軸の内周面とノズルの外周面との間の隙間を通って回転軸の軸方向における一端から外部空間に流出し、十分な量の潤滑油が、上記機械要素に供給されない可能性がある。

本発明の目的は、回転軸に設けられた機械要素に十分な潤滑油を供給可能な変速機の潤滑装置を提供することである。

本発明の変速機の潤滑装置の一態様は、変速機に組み込まれる回転軸の内部に形成された軸方向油路および径方向油路を介して、上記回転軸に設けられた機械要素に潤滑油を供給する変速機の潤滑装置であって、上記回転軸の軸方向における一端側の開口部から上記軸方向油路に挿入され、上記軸方向油路に潤滑油を供給するノズルと、上記回転軸の軸方向における一端部の外周面に設けられたシール部材と、を備えている。

本発明の変速機の潤滑装置によれば、回転軸に設けられた機械要素に十分な潤滑油を供給できる。

本発明の実施形態に係る変速機の潤滑装置を示す断面図である。 図１のＡ部拡大図である。 シール部材の斜視図である。 シール部材の断面図である。 シール部材の端面図である。 シール部材の変形例の一例を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る変速機の潤滑装置を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明に係る変速機の潤滑装置の一例であり、本発明は実施形態により限定されるものではない。

[１．実施形態について]
図１〜５を参照して、本実施形態に係る変速機の潤滑装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る変速機の潤滑装置１を示す断面図である。図２は、図１のＡ部拡大図である。図３は、シール部材１１の斜視図である。図４は、シール部材１１の断面図である。図５は、シール部材１１の端面図である。

[１．１ 変速機の潤滑装置の概要について]
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る変速機の潤滑装置１の概要について説明する。本実施形態に係る変速機の潤滑装置１は、変速機２に組み込まれるカウンタシャフト２０（単に、回転軸ともいう。）の内部に形成された軸方向油路２０１および径方向油路２０２を介して、カウンタシャフト２０に設けられた機械要素（たとえば、ベアリング、ギヤなど）に潤滑油を供給する。このような変速機の潤滑装置１は、カウンタシャフト２０の軸方向における一端側の開口部から軸方向油路２０１に挿入され、軸方向油路２０１に潤滑油を供給するノズル１０と、カウンタシャフト２０の軸方向における一端部の外周面に設けられたシール部材１１と、を備える。

以下の説明において、「軸方向」、「径方向」、および「円周方向」といった場合には、組み付け状態におけるカウンタシャフト２０の各方向をいう。また、以下、変速機の潤滑装置１および変速機２を構成する各部材については、これら各部材が、変速機の潤滑装置１および変速機２に組み込まれた状態を基準に説明する。

[１．２ 変速機の概要について]
上述のように本実施形態に係る変速機の潤滑装置１は、たとえば、図１に示すような変速機２に組み込まれる。本実施形態に係る変速機の潤滑装置１が組み込まれる変速機として、たとえば、ＡＭＴ(Automated Manual Transmission)、あるいはマニュアルトランスミッションなどの変速機が挙げられる。このような変速機は、制御装置（図示省略）の制御、あるいは運転者によるシフトレバー（図示省略）の操作に基づいて、ギア段の切り替え処理を行う。なお、以下、変速機２の構造については、本実施形態に係る変速機の潤滑装置１の説明に必要な部分の構造のみを説明する。その他の構造については、従来から知られている各種の変速機の構造と同様である。

カウンタシャフト２０は、変速機２の入力軸（図示省略）と平行に設けられている。このようなカウンタシャフト２０は、軸方向（図１、２の左右方向）の一端面（図１、２の左端面）に開口し、かつ、軸方向に延在した軸方向油路２０１を有している。すなわち、このような軸方向油路２０１は、カウンタシャフト２０の中空部分の内周面により画成されている。

本実施形態の場合、軸方向油路２０１の軸方向における他端（図示省略）は開口していない。すなわち、軸方向油路２０１の軸方向における他端は、カウンタシャフト２０の軸方向における中間部に位置している。

また、カウンタシャフト２０は、複数の径方向油路２０２を有している。なお、カウンタシャフト２０において図１で省略されている部分に、任意の数の径方向油路２０２を形成することができる。

上述のような径方向油路２０２はそれぞれ、軸方向油路２０１（つまり、カウンタシャフト２０の内周面）とカウンタシャフト２０の外周面とに開口している。以上のような軸方向油路２０１および径方向油路２０２により、軸方向における一端側の開口部から軸方向油路２０１に供給された潤滑油が、軸方向油路２０１および径方向油路２０２を通りカウンタシャフト２０の外周面に供給される。

本実施形態の場合、カウンタシャフト２０の外周面における径方向油路２０２が開口する部分に、カウンタギヤ２２（たとえば、リバースギヤ）が、ニードルベアリング２１を介して設けられている。

なお、カウンタシャフト２０に設けられる機械要素は、図１に示すカウンタギヤ２２およびニードルベアリング２１だけでなく、たとえば、シンクロメッシュ機構を構成する機械要素であってもよい。

カウンタシャフト２０は、軸方向における一端部の外周面に小径部２０３を有する。小径部２０３の外周面には全周にわたり係止溝２０４が形成されている。

以上のようなカウンタシャフト２０は、小径部２０３に外嵌された転がり軸受２４（図示の場合、円すいころ軸受）を介して変速機２のケース２３に支持されている。この状態で、カウンタシャフト２０は、ケース２３に対して回転可能である。

上述のケース２３は、カウンタシャフト２０の軸方向における一端部を挿入可能な凹部２３０を有する。具体的には、凹部２３０は、軸方向における一方側（図１、２の左側）から順に小径凹部２３０ａ、中径凹部２３０ｃ、および大径凹部２３０ｅを有する。

上述の転がり軸受２４の外輪２４１は、大径凹部２３０ｅに嵌合されている。このような外輪２４１の軸方向における一端面は、中径凹部２３０ｃと大径凹部２３０ｅとの間の段部に当接している。

一方、転がり軸受２４の内輪２４２は、カウンタシャフト２０の小径部２０３に圧入により固定されている。このような内輪２４２の軸方向における他端面は、軸方向における他方側に設けられたクラッチハブ２５の一部と当接している。

内輪２４２の軸方向における一端面は、小径部２０３の係止溝２０４に係止された止め輪２６（本実施形態の場合、Ｃリング）に当接している。このようにして内輪２４２は軸方向両側の位置決めを図られている。

なお、本実施形態の場合、転がり軸受２４は、内輪２４２の内輪軌道および外輪２４１の外輪軌道の小径側が、軸方向における一方側に配置されている。転がり軸受２４は、たとえば、玉軸受であってもよい。

[１．３ 変速機の潤滑装置の具体的構成について]
次に、本実施形態に係る変速機の潤滑装置１の具体的構成について説明する。変速機の潤滑装置１は、ポンプおよび油路（たとえば、ホースなど）などを含んで構成される潤滑油供給部（図示省略）、ノズル１０、およびシール部材１１を有する。

[１．３．１ 潤滑油供給部について]
潤滑油供給部は、たとえば、変速機２のケース２３の下部に溜まった潤滑油を汲み上げるポンプと、一端が当該ポンプの吐出口に、他端がケース２３の凹部２３０に、それぞれ接続された油路（図示省略）とを含んで構成される。たとえば、当該油路の他端は、凹部２３０の小径凹部２３０ａ（図１、２に破線Ｘで示す部分）に開口している。このような潤滑油供給部については、従来から知られている構造を採用できるため、詳しい説明は省略する。

[１．３．２ ノズルについて]
ノズル１０は、たとえば、金属製あるいは合成樹脂製であって、潤滑油供給部から供給された潤滑油をカウンタシャフト２０の軸方向油路２０１に噴射する。以下、ノズル１０の具体的な構造について説明する。

ノズル１０は、ノズル本体１００、ノズル側円輪部１０１、およびノズル側嵌合筒部１０２を有する。ノズル本体１００は、筒状であって、外径がカウンタシャフト２０の軸方向油路２０１の直径（つまり、カウンタシャフト２０の内径）よりも小さい。

このようなノズル本体１００は、軸方向における一端側の開口部から軸方向油路２０１に挿入されている。この状態で、ノズル本体１００の外周面と軸方向油路２０１の内周面との間には、所定の大きさの径方向隙間１２が存在している。

ノズル側円輪部１０１は、ノズル本体１００から径方向における外側に延在している。具体的には、ノズル側円輪部１０１は、円輪状であって、径方向における内側の端縁が、ノズル本体１００の軸方向における一端部に連続している。ノズル側円輪部１０１の外径は、カウンタシャフト２０の小径部２０３の外径よりも大きく、凹部２３０の中径凹部２３０ｃの内径よりも小さい。

このようなノズル側円輪部１０１は、カウンタシャフト２０よりも軸方向の一方側に配置されている。ノズル側円輪部１０１の軸方向における他側面とカウンタシャフト２０の軸方向における一端面との間には、所定の大きさの軸方向隙間１３が存在している。

また、ノズル側円輪部１０１の径方向における外側の端部は、小径凹部２３０ａと中径凹部２３０ｃとの間の第一段部２３０ｆよりも軸方向の他方側に配置されている。ノズル側円輪部１０１の軸方向における一側面と、第一段部２３０ｆとは、軸方向のわずかな隙間を介して対向している。

この状態で、凹部２３０の小径凹部２３０ａとノズル側円輪部１０１との間に、上述の潤滑油供給部から供給された潤滑油が存在できるオイル用空間１４が形成される。

ノズル側嵌合筒部１０２は、ノズル側円輪部１０１から軸方向の他方側に延在している。具体的には、ノズル側嵌合筒部１０２は、円筒状であって、軸方向の一端部が、ノズル側円輪部１０１の径方向における外側の端部に連続している。ノズル側嵌合筒部１０２の外径は、中径凹部２３０ｃの内径よりもわずかに小さい。

このようなノズル側嵌合筒部１０２は、中径凹部２３０ｃの径方向における内側に配置されている。この状態で、ノズル側嵌合筒部１０２の外周面は、中径凹部２３０ｃの内周面と径方向のわずかな隙間を介して対向している。なお、ノズル側嵌合筒部１０２の外周面は、中径凹部２３０ｃの内周面に圧入されていてもよい。

また、ノズル側嵌合筒部１０２の軸方向における他端面は、転がり軸受２４の外輪２４１の軸方向における一端面と、軸方向のわずかな隙間を介して対向している。

[１．３．３ シール部材について]
シール部材１１は、たとえば、金属製あるいは合成樹脂製であって、カウンタシャフト２０の軸方向における一端部の外周面に設けられている。具体的には、シール部材１１は、カウンタシャフト２０の軸方向における一端面と、転がり軸受２４との間に設けられている。

シール部材１１は、カウンタシャフト２０の軸方向油路２０１内の潤滑油がシール部材１１よりも軸方向の他方側（つまり、転がり軸受２４側）に流出することの防止、あるいは、シール部材１１よりも軸方向の他方側に流出する上記潤滑油の量の調整を目的として設けられている。したがって、シール部材１１は、上記潤滑油の流出をゼロにできる構造でなくてもよい。

以下、シール部材１１の具体的な構造について説明する。シール部材１１は、嵌合部１１０、シール板部１１１、突片１１２、および爪部１１３を有する。

嵌合部１１０は、筒状であって、カウンタシャフト２０に圧入により固定されている。具体的には、嵌合部１１０は、カウンタシャフト２０の小径部２０３における係止溝２０４よりも軸方向の一方側部分に圧入されている。

シール板部１１１は、嵌合部１１０から径方向の外側に延在している。具体的には、シール板部１１１は、円輪状であって、径方向の内側の端部が、嵌合部１１０の軸方向における一端部に連続している。シール板部１１１の外径は、上述のノズル側嵌合筒部１０２の内径よりも小さい。このようなシール板部１１１の外周面は、ノズル側嵌合筒部１０２の内周面と径方向の隙間Ｓを介して対向している。

なお、上記隙間Ｓを調整することにより、シール板部１１１よりも軸方向の他方側に流出する潤滑油の量を調整できる。すなわち、流出する潤滑油の量を少なくしたい場合には、上記隙間Ｓを小さくする。

突片１１２は、部分円筒状であって、嵌合部１１０の軸方向における他端面の一部から軸方向の他方側に突出している。突片１１２は、止め輪２６（つまり、Ｃリング）の不連続部に配置されている。

爪部１１３は、突片１１２の径方向における内側面に形成されている。このような爪部１１３は、カウンタシャフト２０と係合することにより、シール部材１１の軸方向における一方側（図１、２の左側）への変位を規制する。本実施形態の場合、爪部１１３は、カウンタシャフト２０の係止溝２０４の軸方向における一側面と係合している。

[１．４ 本実施形態の作用・効果について]
以上のような構成を有する本実施形態の変速機の潤滑装置１によれば、カウンタシャフト２０に設けられたカウンタギヤ２２およびニードルベアリング２１などの機械要素に十分な潤滑油を供給できる。以下、この理由について説明する。

上述の潤滑油供給部からオイル用空間１４に供給された潤滑油は、ノズル１０によりカウンタシャフト２０の軸方向油路２０１に噴射される（図１の矢印α１参照）。軸方向油路２０１に噴射された潤滑油の一部は、図１、２において破線の矢印β１、β２で示すように、径方向隙間１２および軸方向隙間１３をとおって、軸方向油路２０１から流出しようとする。これに対して、本実施形態の場合、カウンタシャフト２０の小径部２０３にシール部材１１が設けられている。このようなシール部材１１のシール板部１１１は、カウンタシャフト２０の小径部２０３と、ノズル側嵌合筒部１０２の内周面との間の隙間を適切な大きさに調整している。このため、シール板部１１１よりも軸方向の他方側（つまり、転がり軸受２４側）に流出する潤滑油の量を適量に調整できる。この結果、軸方向油路２０１内の潤滑油を適量に維持できるため、上述のカウンタギヤ２２およびニードルベアリング２１に十分な量の潤滑油が供給される。

なお、本実施形態の場合、転がり軸受２４が円すいころ軸受である。このような円すいころ軸受には、運転時に、潤滑油が、外輪２４１と内輪２４２との間を図１、２の左から右に向けて流れるポンプ作用が生じる。ポンプ作用は、軸方向油路２０１からの潤滑油の流出を促すように作用する。このようなポンプ作用が生じた場合でも、本実施形態の場合、シール部材１１により軸方向油路２０１から流出する潤滑油の量を適量に調整できる。

[１．５ 付記]
上述の実施形態の変形例として、図６に示すシール部材１１ａのように、シール板部１１１ａに流量調整孔１１４を形成してもよい。このような流量調整孔１１４を形成することにより、シール板部１１１ａよりも軸方向の他方側に流出する潤滑油の量をより細かく調整できる。このような変形例を実施する場合には、シール板部１１１ａの外周面が、ノズル側嵌合筒部１０２（図１、２参照）の内周面と近接対向してもよい。

本発明は、ＡＭＴ、あるいはマニュアルトランスミッションなどの変速機に適用できる。

１ 変速機の潤滑装置
１０ ノズル
１００ ノズル本体
１０１ ノズル側円輪部
１０２ ノズル側嵌合筒部
１１ シール部材
１１０ 嵌合部
１１１ シール板部
１１２ 突片
１１３ 爪部
１１４ 流量調整孔
１２ 径方向隙間
１３ 軸方向隙間
１４ オイル用空間
２ 変速機
２０ カウンタシャフト
２０１ 軸方向油路
２０２ 径方向油路
２０３ 小径部
２０４ 係止溝
２１ ニードルベアリング
２２ カウンタギヤ
２３ ケース
２３０ 凹部
２４ 転がり軸受
２６ 止め輪

Claims (6)

1. 変速機に組み込まれる回転軸の内部に形成された軸方向油路および径方向油路を介して、前記回転軸に設けられた機械要素に潤滑油を供給する変速機の潤滑装置であって、
   前記回転軸の軸方向における一端側の開口部から前記軸方向油路に挿入され、前記軸方向油路に潤滑油を供給するノズルと、
   前記回転軸の軸方向における一端部の外周面に設けられたシール部材と、を備える
   変速機の潤滑装置。
2. 前記回転軸が、前記変速機のケースに軸受を介して支持されており、
   前記シール部材が、前記軸受よりも前記回転軸の軸方向における一端側に設けられている、
   請求項１に記載の変速機の潤滑装置。
3. 前記ケースが、前記回転軸の軸方向における一端部を挿入可能な凹部を有し、前記シール部材の外周面が、前記凹部の内周面と、前記回転軸の径方向に対向している、請求項２に記載の変速機の潤滑装置。
4. 前記シール部材が、前記回転軸に嵌合される嵌合部と、前記嵌合部から前記回転軸の径方向における外側に延在したシール板部と、を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の変速機の潤滑装置。
5. 前記シール板部に流量調整孔が形成されている、請求項４に記載の変速機の潤滑装置。
6. 前記シール部材が、前記回転軸と係合可能な爪部を有する、請求項１〜５の何れか１項に記載の変速機の潤滑装置。

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