JPH07167265A

JPH07167265A - 変速機

Info

Publication number: JPH07167265A
Application number: JP25985594A
Authority: JP
Inventors: Terry L Jester; テリ、エル、ジェスタ
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1995-07-04
Also published as: EP0644359A1; CA2132279A1; AU7304494A

Abstract

(57)【要約】【目的】溜め内の潤滑剤の不必要なかきまぜ作用によ
る効率の低下と、長い複雑な潤滑剤循環径路とによる効
率の低下とを防止する潤滑システムを備えた変速機を提
供することにある。【構成】変速機１０のハウジング１４の外部に取付け
られた流体ポンプは、作動時に、ハウジングの下部部分
に形成した溜めから潤滑剤を吸出する。第１の実施例で
は、ポンプからの潤滑剤を、ハウジング内に配置した単
一の内部潤滑剤導管７０に送出す。内部潤滑剤導管は、
それぞれ複数個の穴７２ａ，７４ａを形成した第１及び
第２の配分脚７２，７４を備えている。各穴は、変速機
内に納めた種々のギヤがかみあう領域の真上に位置させ
てある。各穴から噴射した潤滑剤は重力の影響のもとに
互いにかみあうギヤから落下し変速機ハウジングの下部
部分に形成した溜め内に集め再循環させる。第２の実施
例ではポンプからの潤滑剤を、ハウジング内に配置した
１対の内部潤滑剤導管９０に送出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に車両変速機、こ
とに車両変速機のギヤ及び軸受を潤滑する改良されたシ
ステムに関する。

【０００２】

【発明の背景】多くの車両ではエンジン及び各被駆動車
輪の間で駆動列に変速機を設けてある。よく知られてい
るように、変速機は、入力軸と出力軸とこれ等の入力軸
及び出力軸の間に選択的に連結する複数の互いにかみあ
うギヤとを納めたハウジングを備えている。変速機ハウ
ジング内に納めた互いにかみあうギヤは種々の寸法を持
ち入力軸及び出力軸間に複数の減速比を生ずるようにし
てある。これ等の互いにかみあうギヤを適当に選択する
ことにより、入力軸及び出力軸の間に所望の減速比が得
られる。従って車両の加速減速を平滑有効に行うことが
できる。

【０００３】典型的にはこのギヤ比の選択は、変速機内
に設けた１個又は複数個の制御部材を動かすことによつ
て行う。制御部材を動かすことによりかみあいギヤのう
ち若干のギヤを入力軸及び出力軸の間で連結しこれ等の
両軸間に所望のギヤ比を得ることができる。手動の変速
機では制御部材の移動は、車両操縦者がシフトレバー等
により手動の力を加えることによつて生じさせる。自動
変速機では、制御部材の移動は、所定の運転条件に応じ
て空気圧式又は流体圧式のアクチュエータにより生じさ
せる。

【０００４】このような手動式及び自動式の変速機で
は、その中に設けたかみあいギヤにより生ずる摩擦の悪
影響を最少にするように変速機内に潤滑剤を入れること
がよく知られている。従来変速機のハウジングの下部部
分は、潤滑剤用の溜めとして機能していた。変速機のか
みあいギヤの一部は、潤滑剤中に部分的に浸っていた。
すなわちこのようなギヤを使用中に回転すると、潤滑剤
はこれ等のギヤに運ばれ又は各ギヤのかみあい歯にはね
かかり潤滑作用が生ずるようにしていた。

【０００５】この溜め式の潤滑システムは従来有効に機
能していたがいくつかの欠点のあることが分っている。
第１に変速機のかみあいギヤの下部部分及びハウジング
の間に或る量のすきま空間を設けなければならない。従
って変速機ハウジングの溜めをその中に全部のかみあい
ギヤが少なくとも部分的には確実に浸るように十分高い
レベルに満たすには比較的多量の潤滑剤が必要である。
この比較的多量の潤滑剤により変速機に不必要な重量及
び費用が加わる。

【０００６】第２に変速機は、水平方向に対して傾斜し
た或る角度で作動することが多い。若干の例では変速機
は車両内に、水平方向に対して或る角度をなして傾斜し
て取付けられる。又他の例では変速機は車両内に水平に
取付けるが、車両が丘を昇るときのように傾斜面で運転
することもある。いずれの場合でも重力により潤滑剤の
レベルが水平に保持されるから、変速機内のかみあいギ
ヤの若干は運転中に潤滑剤中に深く浸ることが多いが、
その他のギヤは部分的にしか浸らないことが多い。深く
浸ったギヤの連続した回転により溜め内の澗滑剤の不必
要なかきまぜ作用が生じ、この場合効率の損失を招き潤
滑剤温度が上昇する。

【０００７】上昇した潤滑剤温度の問題は従来、変速機
の外部にポンプを取付けることにより対応していた。こ
のポンプは、変速機内に含まれる回転軸に連結されこの
回転軸により駆動する。ポンプは潤滑剤を、溜めから車
両の前部に設けた熱交換器を経て溜めに戻るように循環
させる。この比較的長い複雑な循環径路により又効率の
低下を招いた。すなわち車両変速機のギヤ及び軸受を潤
滑するがこれ等の障害に対応する改良されたシステムを
提供することが望ましい。

【０００８】

【発明の開示】本発明は、車両変速榛のギヤ及び軸受を
潤滑する改良されたシステムに係わる。この潤滑剤配分
システムは、変速機ハウジングの外部に取付けられ、こ
のハウジング内に回転駆動されるように設けた回転被駆
動軸に連結した流体ポンプを備えている。このようにし
て作動すると、ポンプは変速様ハウジングの下部部分に
形成した溜めから潤滑剤を吸引する。本発明の第１実施
例では、ポンプからの潤滑剤は流体導管を経て、変速機
ハウジング内に配置した単一の内部潤滑剤導管に送出さ
れる。この内部潤滑剤導管は、複数個の各穴を内部に形
成した第１及び第２の分配脚を備えている。これ等の穴
は、変速機内に納めた種々のギヤがかみあう領域の真上
に位置させてある。これ等の穴から噴霧した潤滑剤は、
重力の影響のもとにかみあいギヤから落下し変速機ハウ
ジングの下部部分に形成した溜め内に集められ再循環す
る。本発明の第２の実施例ではポンプからの澗滑剤は流
体導管を経て、変速機ハウジング内に配置した１対の内
部潤滑剤導管に送出される。各内部潤滑剤導管は、変速
機内に納めた種々のギヤがかみあう領域の真上に位置す
るように形成した複数個の穴をそれぞれ備えている。

【０００９】本発明の種々の目的及び利点は好適とする
実施例の添付図面についての以下の説明から明らかであ
る。

【００１０】

【実施例】図１及び２には双副軸複合変速機１０を例示
してある。変速機１０は、一般に当業界には普通のもの
で手動シフト式又は自動シフト式の任意の公知の変速様
構造を代表するものである。従って例示した変速機１０
の構造及び作用は本発明の潤滑システムの説明に必要で
あるから簡単に述べることにする。

【００１１】図１に明らかなように変速機１０は、普通
の内燃機関又はディーゼルエンジン（図示してない）に
より回転駆動するようにした入力軸１１を備えている。
所望により車両エンジンと変速機１０の入力軸１１との
間に普通のクラッチ（図示してない）を連結してもよ
い。入力軸１１は、変速機１０のハウジング１４の前端
部に固定した軸受キャップ１３を貫いて形成した穴内に
取付けた軸受１２により回転するように支えてある。入
力軸１１の軸線方向内端部は、環状の入力駆動ギヤ１５
に形成した半径方向内方に延びる複数の歯にかみあう一
体の歯付きギヤ部分１１ａを持つように形成してある。
後述のように変速機１０内に入れた潤滑剤が逃げないよ
うに入力軸１１のまわりにシール１６を設けてある

【００１２】変速機１０のハウジング１４内に、１対の
テーパ付きころ輪受２０ａに第１の副軸２０を回転でき
るように支えてある。複数個のギヤ２１，２２，２３，
２４，２５，２６は第１副軸２０にこれ等と一緒に回転
するようにスプラインばめしてある。入力駆動ギヤ１５
はさらに、第１の副軸ギヤの１つである第１ギヤ２１に
形成した対応する複数の歯にかみあう半径方向外方に延
びる複数の歯を備えている。すなわち入力軸１１を回転
するときは、入力駆動ギヤ１５、第１副軸２０及び全部
の第１副軸ギヤ２１ないし２６は軸１１と共に回転され
る。同様に第２副軸３０は変速機ハウジング１４内で１
対の円すいころ軸受３０ａに回転できるように支えてあ
る。複数個のギヤ３１，３２，３３，３４，３５，３６
は第２副軸３０にこれと一緒に回転するようにスプライ
ンばめしてある。入力駆動ギヤ１５の半径方向外方に延
びる歯は又第２副軸ギヤの第１のギヤ３１に形成した対
応する複数の歯にかみあう。すなわち入力軸１１を回転
するときは、入力駆動ギヤ１５、第２副軸３０及び全部
の第２副軸ギヤ３１ないし３６も又軸１１と一緒に回転
する。

【００１３】又変速機１０のハウジング１４内には又ス
プライン付主軸４０を設けてある。主軸４０のまわりに
は複数個の環状主軸ギヤ４１，４２，４３，４４を同軸
に配置してある。第１主軸ギヤ４１は、第１副軸ギヤの
うちの第２のギヤ２２と第２副軸ギヤのうちの第２ギヤ
３２との両方にかみあう。同様に残りの主軸ギヤ４２，
４３，４４は第１副軸ギヤ２３，２５，２６及び第２副
軸ギヤ３３，３５，３６のうちの対応するギヤにかみあ
う。主軸４０のまわりに又環状の出力駆動ギヤ４５を同
軸に配置してある。

【００１４】主軸４０にはこれと一緒に回転するように
複数個の中空円筒形クラッチカラー４６，４７，４８を
スプラインばめしてある。各クラッチカラー４６，４
７，４８は図１にニュートラル位置すなわちギヤ非係合
位置で例示してある。しかし各クラッチカラー４６，４
７，４８は、主軸４０に対して第１及び第２のギヤ係合
位置の間で軸線方向に可動である。たとえばクラッチカ
ラー４６は軸線方向前方に（図１で左方に向かい）動か
され入力駆動ギヤ１５を主軸４０に直結駆動するように
連結する。第１クラッチカラー４６は交互に軸線方向後
方に（図１の右方に向かい）動かして第１主軸ギヤ４１
を主軸４０に減速運転のために連結する。他のクラッチ
カラー４７，４８は同様にして動かし変速機１０の作動
をよく知られているようにして制御する。

【００１５】図２に示すように各クラッチカラー４６，
４７，４８は各シフトフォーク５０，５１，５２に係合
する。各シフトフォーク５０，５１，５２はそれぞれシ
フトレール（１つのレール５３だけを示してある）にこ
れにより軸線方向に移動するように取付けてある。図示
の実施例では手動のシフトレバー５５を納めるシフトタ
ワー５４を設けてシフトレール５３の１つを移動のため
に選択しこのような軸線方向の移動が生ずるようにして
ある。しかしこのような選択及びシフト作用は或いは任
意の自動装置又は自動化手動装置により行ってもよいの
は明らかである。

【００１６】前記したように例示した変速機１０は複合
変速機である。以上述べた変速機１０の部品は、所定の
減速比を生ずる変速機の主要区分を構成する。変速機１
０はさらに、主要区分の後方（図１の右方）に位置する
普通の補助区分を備えている。補助区分も又よく知られ
ているようにして所定数の減速比を生ずる。全体として
変速機１０から得られる減速比の全数は従って、主区分
から得られる変速比と補助区分から得られる変速比との
相乗積に等しい。図示の変速機１０は複合変速機である
が、本発明の潤滑システムには任意普通の単段変速機を
使うことができるのは明らかである。前記した変速機の
構造は当業界では普通のものである。

【００１７】変速機１０はさらに、その中に設けた種々
のかみあいギヤに潤滑剤を配分するシステムを備えてい
る。図１ないし４に示すように潤滑剤配分システムの第
１実施例は、変速機１０のハウジング１４の外部に取付
けた流体ポンプ６０を備えている。ポンプ６０は、当業
界には普通のもので変速機１０内に設けた任意の回転駆
動軸にこの軸により回転駆動するように連結してある。
ポンプ６０は、変速機１０のハウジング１４の下部部分
に形成した排油口６３に第１の流体導管６２により連結
した入口６１を備えている。排油口６３は、変速機ハウ
ジング１４を貫いて延びる普通の流体密取付具を備えて
いる。従って重力の影響のもとにハウジング１４の下部
部分にたまる潤滑剤（図示してない）は、ポンプ作動時
に第１流体導管６２に自由に流れポンプ６０内に吸引す
ることができる。

【００１８】潤滑剤配分システムのポンプ６０は、変速
機１０のハウジング１４の上部部分に形成した潤滑剤口
６６に第２流体導管６５により連結した出口６４を備え
ている。潤滑剤口６６は又、変速機ハウジング１４を貫
いて延びる普通の流体密の取付具を備えている。すなわ
ち変速機１０を作動するときは、ポンプ６０は変速機ハ
ウジング１４の下部部分に形成した溜めから排油口６１
及び第１流体導管６２を経てポンプ６０に又第２流体導
管６５及び潤滑剤口６６を経て変速機ハウジング１４の
上部部分に潤滑剤を吸引する。

【００１９】変速機ハウジング１４内で第１の潤滑剤配
分システムは図４に示した単一の内部潤滑剤導管７０を
備えている。内部潤滑剤導管７０は上部流入脚７１を備
えている。入口脚７１の上端部は、変速機ハウジング１
４を貫いて形成した潤滑剤口６６に通じている。内部潤
滑剤導管７０の上部の入口脚７１の下端部は、第２副軸
３０及び主軸４０に同軸に延びる第１の配分脚７２に通
じている。図１に示すように内部潤滑剤導管７０の第１
の配分脚７２は、各ギヤ３１，３２，３３，３４，３
５，３６がそれぞれギヤ１５，４１，４２，４３，４
４，４５にかみあう領域の上方に配置してある。複数個
の穴７２ａは、内部潤滑剤導管７０の第１配分脚７２の
下側を貫いて形成してある。各穴７２ａは、前記した各
ギヤがかみあう領域の真上に位置させてある。

【００２０】内部潤滑剤導管７０の第１の配分脚７２の
一端部（図１の左端部）は閉じてある。第１の配分脚７
２の他端部（図１の右端部）は、図３に示すように変速
機ハウジング１４の内面のまわりに延びる湾曲した中間
脚７３の一端部に通じている。中間脚７３の他端部は第
２の配分脚７４に通じている。第２の配分脚７４は第１
の副軸２０及び主軸４０に同軸に延びている。図１に明
らかなように内部潤滑剤導管７０の第２配分脚７４は、
各ギヤ２１，２２，２３，２４，２５，２６がそれぞれ
ギヤ１５，４１，４２，４３，４４，４５にかみあう領
域の上方に配置してある。第１の配分脚７２の場合と同
様に、内部潤滑剤導管７０の第２の配分脚７４の下側を
貫いて複数個の穴７４ａを形成してある。各穴７４ａは
前記各ギヤがかみあう領域の真上に位置させてある。

【００２１】作動時にはポンプ６０を駆動する軸は変速
機１０を作動するとつねに回転する。このような回転に
よりポンプ６０が前記したように変速機ハウジング１４
の下部部分に形成した溜めから潤滑剤を吸引する。この
ような潤滑剤は次いで、内部潤滑剤導管７０の第１及び
第２の配分脚７２，７４のそれぞれ穴７２ａ，７４ａか
ら前記した各ギヤのかみあう領域に噴射する。潤滑剤は
又、入力軸１１を軸受キャップ１３内で回転するように
支える軸受１２に噴射する。嘆射潤滑剤は、重力の影響
のもとにかみあいギヤから落下し、変速機ハウジング１
４の下部部分に形成した溜め内にたまる。すなわちこの
ような潤滑剤を連続使用のために変速機１０にわたつて
再循環させるように径路を設けてある。

【００２２】図５ないし７には潤滑剤配分システムの第
２の実施例を前記した変速様１０について例示してあ
る。第２の潤滑剤配分システムは、変速機１０のハウジ
ング１４に取付けた流体ポンプ８０を備えている。ポン
プ８０は、当業界には普通のもので変速機１０内に設け
た任意の回転駆動軸にこの軸により回転駆動されるよう
に連結してある。ポンプ８０は、第１の流体導管８２に
より変速機１０のハウジング１４の下部部分に形成した
排油口８３に連結した入口８１を備えている。排油口８
３は、変速機１４を貫いて延びる普通の流体密の取付具
を備え、重力の作用によりハウジング１４の下部部分に
たまる潤滑剤（図示してない）が第１流体導管８２に自
由に流入し作動時にポンブ８０に吸引できるようにして
ある。

【００２３】第２の潤滑剤配分システムのポンプ８０は
さらに出口８５を備えている。出口８５は、変型による
潤滑剤導管９０に第２流体導管８６により連結してあ
る。変型による潤滑剤導管９０は、変速機１０のハウジ
ング１４の外面に隣接して位置するＴ字形脚９１を備え
ている。Ｔ字形脚９１は第２流体導管８６と１対の配分
脚９２，９３との間を連通させる。第１及び第２の配分
脚９２，９３は、変速機ハウジング１４の上部部分を貫
いて形成した潤滑剤口に設けた流体密の取付具を貫いて
下方に延びるように傾けてある。変速機ハウジング１４
内で第１及び第２の配分脚９２，９３は又それぞれ第１
及び第２の副軸２０，３０に又主軸４０に同軸に前方に
延びるように傾けてある。前記したのと同様に第１及び
第２の配分脚９２，９３は、変速機１０内に設けた種々
のギヤがかみあう領域の真上に位置する複数個の穴９２
ａ，９３ａをそれぞれ下側を貫いて形成してある。

【００２４】作動時には軸は変速機１０を作動するとつ
ねに回転して前記したようにポンプ８０により変速機ハ
ウジング１４の下部部分に形成した溜めから潤滑剤を吸
引する。このような潤滑剤は次いで、それぞれ潤滑剤導
管９０の第１及び第２の配分脚９２，９３の穴９２ａ，
９３ａから前記した各ギヤがかみあう領域に噴射する。
潤滑剤は又、入力軸１１を軸受キャップ１３内で回転す
るように支える軸受１２に噴射する。噴射潤滑剤は、重
力の影響のもとに互いにかみあうギヤから落下し変速機
ハウジング１４の下部部分に形成した溜め内にたまる。

【００２５】以上本発明をその原理及び作動方式につい
て詳細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱しない
で種々の変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明潤滑剤システムの第１実施例を備えた車
両変速機の水平断面図である。

【図２】図１の部分側面図及び２−２線に沿う部分断面
図である。

【図３】本変速機の主軸、副軸及び協働するギヤを線図
的に示した、図１の３−３線に沿う断面図である。

【図４】図１ないし３に例示した内部潤滑剤導管の斜視
図である。

【図５】本発明による潤滑システムの第２実施例を備え
た車両変速機の水平断面図である。

【図６】図５の部分側面図及び６−６線に沿う部分断面
図である。

【図７】図５及び６に示した対の内部潤滑剤導管の斜視
図である。

【符号の説明】

１０変速機１１入力軸１４ハウジング１５，２１，２２，２３，２４，２５，２６，３１，３
２，３３，３４，３５，３６，４１，４２，４３，４
４，４５ギヤ６０ポンプ６２第１の流体導管６５第２の流体導管７０潤滑剤配分導管７２ａ，７４ａ穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑剤を集める溜めを形成する内面と外
面とを備えたハウジングと、入力軸と、出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に複数の変速比を提供するよ
うに選択的に前記入力軸と前記出力軸とを連結できる複
数個のギヤと、前記ハウジング内に配置され、少なくとも１個の穴を形
成した潤滑剤配分導管と、前記外面に取付けたポンプと、前記ポンプの作動により前記溜めから潤滑剤を吸出しこ
のような潤滑剤を前記潤滑剤配分導管及び複数個のギヤ
に送出すように、前記溜めを前記ポンプに、かつこのポ
ンプを前記潤滑剤配分導管に連結する連結手段と、を包
含する変速機。
【請求項２】前記穴から潤滑剤が前記複数個のギヤ上
に噴射されるように、前記穴を前記複数個のギヤのうち
の若干のギヤに隣接して配置した請求項１の変速機。
【請求項３】前記潤滑剤配分導管に複数個の穴を形成
した請求項１の変速機。
【請求項４】前記各穴から潤滑剤を前記複数個のギヤ
上に噴射するように、前記各穴を前記の複数個のギヤの
うちの若干のギヤに隣接して配置した請求項３の変速
機。
【請求項５】流体を通じさせる前記手段に、前記ポン
プと前記流体配分導管との間に流体を通じさせるよう
に、前記ハウジングを貫いて延びる入口脚を設けた請求
項１の変速機。
【請求項６】前記複数個のギヤのうちの若干のギヤ
を、前記ハウジング内に配置した軸に取付け、前記潤滑
剤配分導管が前記軸に大体において平行に延びるように
した請求項１の変速機。
【請求項７】前記澗滑剤配分導管に、それぞれ穴を形
成した第１及び第２の配分脚を設けた請求項１の変速
機。
【請求項８】前記潤滑剤配分導管にさらに、前記第１
の配分脚と前記第２の配分脚との間に流体を通じさせる
中間脚を設けた請求項７の変速機。
【請求項９】前記複数個のギヤのうちの若干のギヤを
前記ハウジング内に配置した第１の副軸に取付け、前記
複数個のギヤのうちの若干のギヤを、前記ハウジング内
に配置した第２の副軸に取付け、前記第１の配分脚を、
前記第１の副軸に隣接して配置し、前記第２の配分脚を
前記第２の副軸に隣接して配置した請求項７の変速機。
【請求項１０】前記第１の配分脚が前記第１の副軸に
大体において平行に延び、前記第２の配分脚が前記第２
の副軸に大体において平行に延びるようにした請求項９
の変速機。
【請求項１１】前記ハウジングに、排油口及び潤滑剤
口を設け、前記ポンプに、入口及び出口を設け、流体を
通じさせる前記手段に、前記排油口と前記入口との間に
流体を通じさせる第１の流体導管と、前記出口と前記潤
滑剤口との間に流体を通じさせる第２の流体導管とを設
けた請求項１の変速機。
【請求項１２】前記排油口に、前記溜めと前記第１の
流体導管との間に流体を通じさせるように、前記ハウジ
ングを貫いて延びる第１の流体密の取付具を設け、前記
潤滑剤口に、前記第２の流体導管と前記潤滑剤配分導管
との間に流体を通じさせるように、前記ハウジングを貫
いて延びる第２の流体密の取付具を設けた請求項１１の
変速機。
【請求項１３】前記溜めから前記澗滑剤配分導管に潤
滑剤を供給するように、前記ポンプを前記変速機により
駆動されるように連結した請求項１の変速機。
【請求項１４】前記ポンプを前記変速機に取付けた請
求項１の変速機。
【請求項１５】潤滑剤を集める溜めを形成するハウジ
ングと、前記ハウジング内に延びる入力軸と、前記ハウジング内に延びる出力軸と、前記ハウジング内に配置され、前記入力軸と前記出力軸
との間に複数の変速比を提供するように、前記入力軸と
前記出力軸とを選択的に連結できる複数個のギヤと、そ
れぞれ前記ハウジングを貫いて延び、穴を形成した第１
の配分脚及び第２の配分脚を備え、前記ハウジング内に
配置された潤滑剤配分導管と、前記ハウジングの外部に取付けたポンプと、前記ポンプの作動により前記溜めから澗滑剤を吸出しこ
のような潤滑剤を前記第１及び第２の配分脚を通って前
記複数個のギヤのうちの若干のギヤに送出すように、前
記溜めと前記ポンプとの間にかつ前記ポンプと前記潤滑
剤配分導管との間に流体を通じさせる流体連通手段と、前記流体連通手段に、前記ハウジングの外部の場所にお
いて前記第１及び第２の各配分脚に連結された流体導管
を設けた変速機。
【請求項１６】前記流体連通手段にさらに、前記第１
の配分脚に通ずる第１の脚と、前記第２の配分脚に通ず
る第２の脚と、前記ポンプに通ずる第３の脚とを持つＴ
字形流体導管を設けた請求項１５の変速機。