JPH061908U - 歯車変速機の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シフトフォークに設けた樋によりシンクロ機
構を有効に潤滑する。 【構成】 変速操作により変位してシンクロ機構３２〜
３４に作用するシフトフォーク５２の表面に設けた樋５
３が、変速機ケース３内の歯車の回転とともに飛沫とし
て掻き上げられた潤滑油をシンクロ機構３１〜３４に導
く構成とし、一旦は遠心力により跳ね飛ばされた潤滑油
を、シフトフォーク５２が樋５３に集めてシンクロ機構
３２〜３４に還流することで、焼き付きや変色を防止し
て耐久性を向上させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、常時噛合い式歯車変速機のシンクロ機構部分を特に良好に潤滑で きるようにした歯車変速機の潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

車両用の歯車変速機には、選択摺動式から常時噛合い式に至るまで様々な形式 があるが、最近では各変速段の歯車自体が常時噛合する常時噛合い式にシンクロ メッシュ（同期噛合機構）を用いた歯車変速機が主流をなしている。図５に示す 歯車変速機１は、前進６段後進１段の常時噛合い式であり、歯車すべてが空転す る中立（ニュートラル）状態を図示してある。クラッチハウジング２に隣接する 変速機ケース３には、クラッチ機構（図示せず）から延びる入力軸４に対し出力 軸５が同軸配置される。入力軸４の回転を出力軸５に伝える中間軸６は、変速機 ケース３の底部近くにあって出力軸５に平行に離間対向している。入力軸４の軸 端には、第５速の被駆動歯車を兼ねる駆動歯車１５が一体形成してあり、これに 中間軸６先端の被駆動歯車２５が常時噛合しているため、中間軸６は常に一方向 にのみ回転する。中間軸６には、末端側から後進用兼第１速の駆動歯車１１と、 第２速から第４速及び第６速の駆動歯車１２，１３，１４及び１６が順次一体的 に設けられており、対する出力軸５の側にも後進用の被駆動歯車２７，第１速か ら第４速そして第６速の被駆動歯車２１，２２，２３，２４及び２６が、それぞ れニードルベアリング３０を内挿されて回転自在に組み付けられている。各被駆 動歯車２１〜２４及び２６は、それぞれの速度段に対応する駆動歯車１１〜１４ 及び１６に直接噛合するが、後進用の被駆動歯車２７だけはアイドラ歯車２８を 介して駆動歯車１１に噛合しており、出力軸５は末端部に装着されるパーキング ブレーキ装置２９を介してプロペラ軸側に連結される。

【０００３】 本例では、前進第２速から第６速の同期変速を実現するため、第２速を選択し て同期変速する２速シンクロ機構３２と、第３速か第４速を選択して同期変速す る３，４速シンクロ機構３３及び第５速か第６速を選択して同期変速する５，６ 速シンクロ機構３４の計３組が用いられ、シンクロ機構３２，３３は隣り合う一 対の被駆動歯車２１と２２，２３と２４の間に、またシンクロ機構３４は被駆動 歯車２６と駆動歯車１５の間にそれぞれ配設されている。上記の隣り合う一対の 歯車は、各シンクロ機構３２〜３４により択一されて動力伝達に与かるものであ り、変速操作を受けて変位するシフトフォーク４２〜４４により一方が選択され るようになっている。シフトフォーク４２〜４４は、いずれも馬蹄形をなしてお り、シフトレバーを操作してシンクロ機構３２〜３４ごとに対応するシフトフォ ーク４２〜４４を前進又は後退させることで、被駆動歯車２１〜２４又は駆動歯 車１５或いは被駆動歯車２６のいずれかが出力軸５にスプライン嵌合し、所要の 変速がなされる。

【０００４】 ところで、上記歯車変速機１の潤滑装置は、変速機ケース３の底部に適正レベ ルＬを目安に封入された潤滑油を、駆動歯車１１〜１６と被駆動歯車２５の回転 を利用して変速機ケース３の内部各所に給油する構成とされている。この場合、 潤滑油の撹拌に伴う動力損失の軽減を図るため、中間軸６は変速機ケース３内部 の比較的下の方に配置してあり、中間軸６に一体装着された駆動歯車１１〜１６ と被駆動歯車２５を１／２弱程度又はそれ以下を潤滑油に浸すことで、駆動歯車 １１〜１６及び被駆動歯車２５の回転とともに潤滑油を上方に掻き上げることが できる。掻き上げられた潤滑油は、飛沫となって変速機ケース３内に飛散或いは 浮遊し、被駆動歯車２１〜２７や駆動歯車１５そしてシンクロ機構３２〜３４に 給油され、各摺接部分を潤滑する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の歯車変速機１の潤滑装置は、変速機ケース３内に掻き上げた潤滑油 を細部まで隈無く給油する使命を帯びるものであるが、出力軸５と一体になって 高速回転するシンクロ機構３２〜３４などは、表面に付着した飛沫を遠心力で跳 ね飛ばしてしまうために、その内部まで充分に給油するのが困難であった。特に シンクロ機構３２〜３４の内部では、摩擦接触により同期回転するシンクロナイ ザやコーンといった部品が、傾斜面で遊嵌しながら常に相対回転しており、しか もこうした傾斜面はシンクロ機構３２〜３４内部の比較的奥深い箇所にあってそ こに至る隙間も非常に狭いために、変速機ケース３内に掻き上げられた飛沫が付 着するのを待つといった受動的な潤滑方法では、さしたる効果は期待できなかっ た。特に、トラックなどの大型車両用ともなると、変速時の負荷が大きい２速或 いは３速のシンクロ機構３２や３３に、コーンの傾斜面を二重に形成したダブル コーンを採用したものが多く、シングルコーン型に比べて発熱量が大であるダブ ルコーン型では、給油不足が焼き付きや変色などを引き起こすおそれがあった。

【０００６】 本考案は、これらの点に鑑みてなされたものであり、飛沫となって浮遊する潤 滑油を、シフトフォークに設けた樋を介してシンクロ機構に還流させ、潤滑効果 を高めることにより焼き付き等を防止する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、変速操作により変位するシフトフォーク がシンクロ機構に作用して変速段に対応する同期変速を行う歯車変速機を、変速 機ケース内の潤滑油を歯車の回転とともに掻き上げて潤滑する歯車変速機の潤滑 装置において、前記シフトフォークの表面に形成され、飛沫として掻き上げられ た潤滑油を前記シンクロ機構に導く樋を具備したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記の構成によれば、変速操作により変位してシンクロ機構に作用するシフト フォークの表面に設けた樋が、変速機ケース内の歯車の回転とともに飛沫として 掻き上げられた潤滑油をシンクロ機構に集中的に導き、これにより従来不足しが ちであったシンクロ機構への給油を促進し、潤滑量による焼き付きや変色を防止 することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図１ないし図４を参照して説明する。図１は 、本考案の歯車変速機の潤滑装置の一実施例を示す縦断面図、図２は、図１に示 したシフトフォークの正面図、図３，４は、図２のそれぞれIII−III及びIV−IV 線に沿う断面矢視図である。

【００１０】 図１に示す歯車変速機５１は、シフトフォーク５２の構造が従来のシフトフォ ーク４２〜４４と異なる点を除き、前述の歯車機構１と同じ構成である。そこで 、シフトフォーク５２の説明に入る前に、シンクロ機構３２〜３４に要求される 潤滑の重要性を再確認するため、まず３，４速シンクロ機構３３を例にその構成 と動作を説明する。３，４速シンクロ機構３３は、出力軸５に一体のハブ６１に スリーブ６２が軸方向移動可能にスプライン嵌合させてあり、スリーブ６２の前 後に一対のシンクロナイザ６３，６４を配置し、さらにその前後に一対のドッグ 歯車６５，６６が配置してある。シンクロナイザ６３，６４とドッグ歯車６５， ６６は、いずれも外周にスプライン６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａが形成して あり、これらがスリーブ６２のスプライン６２ａに同期嵌合するようになってい る。第４速被駆動歯車２４側のドッグ歯車６５には、シングルコーン６７が一体 的に突設してあり、このシングルコーン６７にシンクロナイザ６３が傾斜面Ｔ１ で遊嵌して同期するよう構成されている。また、第３速被駆動歯車２３の側には 、シンクロナイザ６４の内側にテーパ部材６８が出力軸５と一体的に結合させて 配置してあり、さらにシンクロナイザ６４とテーパ部材６８の間にダブルコーン ６９がその爪部６９ａをドッグ歯車６６に係合させた状態で介在させてある。テ ーパ部材６８には、ダブルコーンの二重傾斜面Ｔ３，Ｔ２を介してシンクロナイ ザ６４が遊嵌しており、両傾斜面Ｔ２，Ｔ３を使って二重に同期することで第３ 速への円滑な変速を可能にしている。

【００１１】 ここで、クラッチを切断して変速操作機構により希望する変速段を選択すると 、シフトフォーク５２によりスリーブ６２が前進又は後退し、被駆動歯車２４又 は２３が出力軸５にスプライン嵌合し、所要の変速比が選択される。今例えば、 第３速を選択した場合、シフトフォーク５２によりスリーブ６２が第３速被駆動 歯車２３側に後退する。そして、スリーブ６２のスプライン端面がシンクロナイ ザ６４のスプライン端面に衝突し、シンクロナイザ６４を押圧する。すると、ダ ブルコーン６９も押圧されて移動し、二重の傾斜面Ｔ２，Ｔ３に生ずる接触摩擦 により、出力軸５が第３速被駆動歯車２３と一体回転するようになるまで同期が とられる。そして、出力軸５が第３速被駆動歯車２３に同期回転した時点で、ス リーブ６２のスプライン６２ａがシンクロナイザ６４とドッグ歯車６６の各スプ ライン６４ａ，６６ａに嵌合し、これにより第３速への変速が完了する。一方ま た、第４速を選択した場合は、シフトフォーク５２によりスリーブ６２が第４速 被駆動歯車２４側に移動する。そして、スリーブ６２のスプライン端面がシンク ロナイザ６３のスプライン端面に衝突し、シンクロナイザ６３を押圧する。する と、ドッグ歯車６５のシングルコーン６７も押圧され、その傾斜面Ｔ１に生ずる 接触摩擦により、出力軸５が第４速被駆動歯車２４と一体回転するようになるま で同期がとられる。出力軸５が第４速被駆動歯車２４に同期回転した時点で、ス リーブ６２のスプライン６２ａがシンクロナイザ６３とドッグ歯車６５の各スプ ライン６３ａ，６５ａに嵌合し、これにより第４速への変速が完了する。

【００１２】 さて、実施例では、上記の３，４速シンクロ機構３３に作用するシフトフォー ク５２は勿論、それ以外のシンクロ機構３２，３４に対応するシフトフォーク５ ２も含め、すべて図２に示したように、飛沫として掻き上げられた潤滑油をシン クロ機構３２〜３４に導く樋５３をリブとして表面に一体成型してある。シフト フォーク５２は、フォーク軸５４が貫通する基部５２ａから、左右一対の脚部５ ２ｂが全体として馬蹄形をなして延出する形状をなす。また、シフトフォーク５ ２は、外周を巡る厚肉部分５２ｃから内周側に薄肉部分５２ｄがブレード状に屹 立しており、この薄肉部分５２ｄがスリーブ６２の外周に形成した環状溝６２ｂ に係合している。樋５３は、図３，４に示した断面形状からも判るように、スリ ーブ６２の回転方向とは逆方向に延びるシフトフォーク５２の一方の脚部５２ｂ の厚肉部分５２ｃの内周側の端部に、正面側と背面側の両面にそこだけ肉厚を増 すようにして突設してある。また、樋５３の平面形状は脚部５２ｂの湾曲形状に 合わせてあるが、脚部５２ｂ先端に近い始端５３ａからゆったりと湾曲した形状 は、終端５３ｂに近づくにつれて大きく曲がり込み、終端５３ｂの若干手前で最 高部に達する渦巻き状の油流路を形成している。

【００１３】 このため、駆動歯車１３，１４等により掻き上げられて飛沫となって変速機ケ ース３内を浮遊する潤滑油は、掻き上げられたときの勢いで樋５３の下面を滑り ながら始端５３ａから終端５３ｂに向けて流れる。そして、樋５３の下面に案内 されて上昇した潤滑油は、終端５３ｂに至るか又はその手前からスリーブ６２の 上に降り注ぐ。このため、シンクロナイザ６３とシングルコーン６７の間の傾斜 面Ｔ１、そしてシンクロナイザ６４とダブルコーン６９の間の傾斜面Ｔ２及びダ ブルコーン６９とテーパ部材６８の間の傾斜面Ｔ３といった、潤滑の良否が特に 重視される箇所に、潤滑油を良好に還流させることができる。

【００１４】 この場合、例えば３，４速シンクロ機構３３が第３速の変速比を選択し終えた 段階では、シンクロナイザ６４とダブルコーン６９がテーパ部材６８に一体的に 結合するため、傾斜面Ｔ２，Ｔ３の潤滑が特別問題になることはなく、また第３ 速以外の変速比を選択したときも、シンクロナイザ６４はダブルコーン６９に連 れ廻りするため、傾斜面Ｔ２についても適度の潤滑が確保されていればよいと考 えられる。しかし、第３速以外では、テーパ部材６８とダブルコーン６９が遊嵌 した状態で相対回転するため、両者の傾斜面Ｔ３の潤滑は特に重要であり、シン クロ機構３３の真上から潤滑油を還流する実施例の潤滑装置は、シングルコーン ６７等に比べて摩擦面積が多くそれだけ発熱量も多いダブルコーン６９を良好に 冷却することができ、焼き付きや変色を防止して耐久性を向上させることができ る。また、一旦は遠心力により跳ね飛ばされた潤滑油も、樋５３に集められて例 えばハブ６１とスリーブ６２のスプライン嵌合部分といった摺接部分に積極的に 還流されるので、これまで潤滑油の給油不足が指摘されてきたシンクロ機構３２ 〜３４に対して良好な給油が可能である。従って、上記の潤滑装置は、シンクロ 機構３２〜３４の深奥部分への強制潤滑の術をもたなかった従来の潤滑装置と異 なり、細部まで良好な潤滑効果を挙げることができる。

【００１５】 また、シフトフォーク５２に設けた樋５３は、厚肉部分５２ｃの肉厚を渦巻き 形状に沿って増大させたリブとして形成したので、その最大の目的である潤滑油 の収集と還流に必要な形状さえ具備しておればよく、従ってシフトフォーク５２ 自体の重量を徒に増やすことにはならず、また構造強度の面でもシフトフォーク ５２全体の強度を増強する好結果を生むなど、その効果は非常に大きい。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、変速操作により変位してシンクロ機構に作用 するシフトフォークの側面に設けた樋が、変速機ケース内の歯車の回転とともに 飛沫として掻き上げられた潤滑油をシンクロ機構に導く構成としたから、一旦は 遠心力により跳ね飛ばされた潤滑油を、シフトフォークが樋に集めてシンクロ機 構に還流するので、これまで潤滑油の給油不足が指摘されてきたシンクロ機構の 深奥まで、潤滑油を集中的に給油することができ、特に二重傾斜面への給油が重 視されるダブルコーンを用いたシンクロ機構に対して充分な潤滑が可能であり、 焼き付きや変色を防止して、シンクロ機構各部の耐久性を向上させることができ る等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の歯車変速機の潤滑装置の一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】図１に示したシフトフォークの正面図である。

【図３】図２のIII−III線に沿う断面矢視図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う断面矢視図である。

【図５】歯車変速機の一例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２ 変速機ケース ３２〜３４ シンクロ機構 ５１ 歯車変速機 ５２ シフトフォーク ５３ 樋

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速操作により変位するシフトフォーク
   がシンクロ機構に作用して変速段に対応する同期変速を
   行う歯車変速機を、変速機ケース内の潤滑油を歯車の回
   転とともに掻き上げて潤滑する歯車変速機の潤滑装置に
   おいて、前記シフトフォークの表面に形成され、飛沫と
   して掻き上げられた潤滑油を前記シンクロ機構に導く樋
   を具備することを特徴とする歯車変速機の潤滑装置。
2. 【請求項２】 前記樋は、前記シフトフォークの表面に
   渦巻き状の油流路を形成して設けたリブであることを特
   徴とする請求項１記載の歯車変速機の潤滑装置。