JPH0781674B2 - 回転軸内への自力潤滑装置 - Google Patents

回転軸内への自力潤滑装置

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JPH0781674B2
JPH0781674B2 JP23063287A JP23063287A JPH0781674B2 JP H0781674 B2 JPH0781674 B2 JP H0781674B2 JP 23063287 A JP23063287 A JP 23063287A JP 23063287 A JP23063287 A JP 23063287A JP H0781674 B2 JPH0781674 B2 JP H0781674B2
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oil
rotary shaft
recess
hydraulic pressure
shaft
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正男 児島
欽也 下保
正治 伊藤
利郎 山口
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日野自動車工業株式会社
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  • General Details Of Gearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、回転軸内への自力潤滑装置に係り、特に潤滑
を必要とする回転軸により連れ回られるオイルを特殊な
油圧発生体に導いて遠心力に打ち勝つ油圧を発生させ、
強制潤滑によることなく、高速回転する回転軸への自力
潤滑を可能とした自力潤滑装置に関する。
従来技術 従来、車輌のエンジン、トランスミッション等の回転軸
には種々の構造のものが採用されているが、該回転軸が
中空に形成されてその中に更にニードルベアリング等に
より支承された回転軸が挿通されているような複雑な回
転機構部分には、外側の回転軸を通してのみ潤滑が可能
であるが、該回転軸の外周から油穴を介して内側の回転
軸へ給油するためには、油圧が外側の回転軸の回転に伴
なう遠心力に打ち勝たなければならないために自然落下
そのままでの給油では給油不足を起こす場合があり、オ
イルポンプを用いた強制潤滑装置を用いる必要があっ
た。しかしトランスミッション等のオイルポンプを備え
ない回転機構においては、ギヤの回転により上方に跳ね
上げられたオイルをオイル溜めに一旦貯溜して、これを
自然落下により各部に流入させる自力潤滑装置しか用い
得ない場合が多い。
このような従来の自力潤滑装置によると、例えばトラン
スミッションのインプットシャフトの内部に油穴を介し
て給油するような場合、アイドリング回転数である600r
pm位までは潤滑可能であるが、それ以上の中、高速回転
時には、オイルの遠心力が回転数の2乗に比例して増大
することにより回転軸内部への自力潤滑はほとんど不可
能であった。
また実公昭49−7405には、歯車伝動装置の潤滑装置が開
示されているが、該従来例は、歯車の噛合いによる歯車
の歯面から側方へはじかれる潤滑油によって給油用の油
圧を得るようにしたものであり、回転軸の回転によって
連れ回られる潤滑油の運動のエネルギを圧力のエネルギ
に変換しようとする構成や回転軸に油穴が複数設けられ
た構成も開示しておらず、本願発明とはその構成が全く
異なる別異の発明である。
また実開昭51−369には、歯車変速機の潤滑機構が開示
されているが、該従来例は、カウンターギヤーから単に
飛散する潤滑油を捕捉して回転軸内に給油しようとする
ものであり、これでは大きな油圧を発生させることはで
きず、潤滑油の飛沫の飛び散る際の運動のエネルギのみ
しか圧力のエネルギには変換されない。従って高速回転
での回転軸内への潤滑は無理であり、また試験結果も開
示されていない。
目的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、潤滑を必要
とする回転軸の上方に配設された油溜めと、該油溜めか
らオイルを自然落下によって回転軸の周囲に導きかつ回
転軸の回転に伴なってオイルが連れ回られるオイル周回
凹部が形成された給油体と、軸心から偏心した複数の油
穴が肉厚部に形成された回転軸と、給油体のオイル周回
凹部に固定され連れ回られるオイルを流入させて回転軸
の回転に伴なう遠心力に打ち勝つ油圧を発生させる油圧
発生凹部が形成された油圧発生体とを備え、かつ油圧発
生体のオイルの入口にはオイルが滑らかに油圧発生凹部
に導入される形状の入口端部を設けることによって、例
えばトランスミッションのインプットシャフトの内部の
ニードルベアリング等に対して強制潤滑装置によること
なく、2800rpm程度の高速回転時でも十分に自力潤滑で
きるようにすることであり、またこれによって例えば複
雑な副変速機の内部まで十分な潤滑が行われるように
し、ベアリングの焼付きを防止し、その耐久性と信頼性
を向上させることである。また複雑な内部構造までへの
潤滑を自力潤滑で可能とすることにより、潤滑装置の機
構の簡略化、軽量化及びコストの低減を図ることであ
る。
構成 要するに本発明は、潤滑を必要とする回転軸の上方に所
定の落差を設けて配設された油溜めと、該油溜めからオ
イルを自然落下によって前記回転軸の周囲に導きかつ該
回転軸の回転に伴なって前記オイルが連れ回られるオイ
ル周回凹部が形成された給油体と、該給油体の中央部を
回動自在に貫通し軸心から所定距離偏心して法線方向に
対して所定角度傾斜した複数の油穴が肉厚部に形成され
た前記回転軸と、前記給油体の前記オイル周回凹部に固
定され前記回転軸の回転に伴なって連れ回られる前記オ
イルを流入させて前記回転軸の回転によって生ずる遠心
力に打ち勝つ油圧を発生させ前記油穴が対向する際に該
給油穴にオイルを供給し得るようにした油圧発生凹部が
形成された油圧発生体とを備え、該油圧発生体の前記油
圧発生凹部のオイルの入口には前記給油体の前記オイル
周回凹部を形成するリングの内周面に沿って連れ回られ
るオイルを前記油圧発生凹部に滑らかに導入する形状の
入口端部が設けられたことを特徴とするものである。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る回転軸内への自力潤滑装置1は、油溜め2と、
給油体3と、回転軸4と油圧発生体5とを備えている。
油溜め2は、潤滑を必要とする回転軸4の上方にニード
ルベアリング18及び回転軸4と中間軸19間の通路の通路
抵抗に打ち勝って給油するだけの位置のエネルギE1をオ
イル9に与える所定の落差を設けて配設されており、例
えばトランスミッション6の場合、トランスミッション
ケース8と一体的に形成されて上部が開口しており、各
ギヤ(図示せず)の回転によりトランスミッションケー
ス8の底部(図示せず)に貯溜されたオイルを跳ね上
げ、その一部がここに滴下して図示のようにオイル9が
溜まるようになっている。
給油体3は、油溜め2からオイル9を位置のエネルギE1
による自然落下によって回転軸4の周囲4aに導き、かつ
回転軸4の回転に伴なってオイル9が連れ回られるオイ
ル周囲凹部3aが形成されてなるもので、基本的に円環状
をしており、中央部3bは中空の円筒状に形成され、中央
凹部3cには金属製のリング10が装着されている。
外周部3dの側面3eには、油溜め2への連通穴6aに連通す
る給油穴3fがあけられ、該給油穴は給油体3の半径方向
に向けて外周部3dからあけられてオイル周回凹部3aにお
いて開口した給油穴3gに連通し、該給油穴3gの入口はプ
ラグねじ11により塞がれている。また側面3eの半径方向
内側にはオイル周回凹部3aに至るまでに更に3段の段部
3h,3i,3jが形成されている。そしてトランスミッション
6への組付け状態においては、段部3hには金属製のリン
グ13が、段部3iにはローラベアリング14のアウタレース
14aが夫々嵌合し、段部3jはローラベアリング14に対す
る隙間を形成するようになっている。
回転軸4は、第1図のトランスミッション6において
は、インプットシャフトであり、その一端4bにはクラッ
チディスク(図示せず)に嵌入するスプライン4cが形成
され、給油体3の中央部3bをシール部材16を介して回動
自在に貫通し、第2図に示すように、軸心4dから所定距
離、即ち偏心量eだけ偏心して軸心4dからの法線方向に
対して所定角度θだけ傾斜した複数の油穴4eが中空部4f
の肉厚部4gに形成され、該油穴はニードルベアリング18
を介して中空部に回動自在に嵌入した副変速機(図示せ
ず)用の中間軸19が収容された空間4hに連通し、ニード
ルベアリング18に給油できるようになっている。
ここで油穴4eを偏心量eだけ偏心させてしかも法線方向
に対して角度θだけ傾斜させたのは、回転軸4の内側か
ら外側へオイル9を押し出そうとする遠心力Fcは法線方
向を向いているため、油穴4eを角度θだけ傾斜させるこ
とによって、油穴4eの方向に沿ってオイル9を外側へ押
し出そうとする有効な力Fは、 F=Fc cos θ となって、角度θが大きくなる程小さくなり、例えば図
示の例では角度θ≒25°であるから F=Fc cos25°=0.906Fc となり、法線方向にあけた油穴の場合よりも9%以上も
小さくなるためである。これによって潤滑用の油圧を小
さくすることを可能としたものである。
また回転軸4は、ローラベアリング14のインナレース14
bに圧入され、インナレース14b用の止め輪20が装着さ
れ、給油体3との間には金属製のリング21及びシール部
材22が装着されている。
油圧発生体5は、給油体3のオイル周回凹部3aの給油穴
3gのオイル周回方向の最も遠い位置にねじ23により固定
されており、半径方向断面が凸字形に形成されている。
そして回転軸4の回転に伴なって連れ回られるオイル9
を流入させて回転軸4の回転によって生ずる油穴4e内の
オイル9に作用する遠心力Fcに打ち勝つ油圧を発生さ
せ、油穴4eが対向する際に該油穴にオイル9を供給し得
るようにした油圧発生凹部5aが形成されたものである。
油圧発生凹部5aは、その入口端部5bがリング20の内周面
20aと同一半径方向位置にあり、該入口端部から半径方
向外側に向けて円弧状に凹陥しており、出口端部5cは油
穴4eに対向すべく半径方向内側に向けて形成されてい
る。
作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。トランスミッション6において、回
転軸4が回転すると、図示しない各ギヤが回転し、トラ
ンスミッションケース8の底部に貯溜されたオイルが該
ギヤによって跳ね上げられて油溜め2の上部から該油溜
めに滴下し、第1図に示すようにオイル9が油溜め2に
溜まる。そして該油溜めから位置のエネルギE1により連
通穴6aを通って矢印Aの如く給油体3の給油穴3fに流入
し、次いで該給油体3の給油穴3gを矢印Aの如く降下し
て該給油穴から矢印Aの如く給油体3のオイル周回凹部
3aに位置のエネルギE1によって流出する。そこで回転軸
4の周囲4aに触れることによって、該回転軸によって矢
印Aの如く連れ回られることになり、ほとんど周囲4aの
周速度と同一の速度でオイル9がオイル周回凹部3aに沿
って回転を開始する。この場合、該オイル9の重量を
w、速度をv、重力の加速度をgとすると、オイル9の
運動のエネルギE2は、 となって、速度の2乗に比例した運動のエネルギE2をオ
イル9が持つことになる。そしてこのオイル9の運動の
エネルギE2と位置のエネルギE1は油圧発生凹部5aに該オ
イルが流入してその円弧状の凹部に沿って押し込まれる
ことによって圧力のエネルギに変換される。こうしてこ
の油圧発生凹部5aに、それまでオイル9が持っていた運
動のエネルギE2と位置のエネルギE1の和が変換された圧
力のエネルギE3が発生し、これに基く油圧が回転軸4の
油穴4e内におけるオイル9に働く遠心力Fc及びニードル
ベアリング18並びに回転軸4と中間軸19の通路の通路抵
抗に打ち勝つことになり、該油穴4eが油圧発生体5の出
口端部5cに対向すると、油圧発生凹部5a内のオイル9が
油穴4e内に流入し、その内部の中間軸19を支承するニー
ドルベアリング18にオイル9を供給して潤滑をすること
ができる。
この場合において、油穴4e内でオイル9を半径方向外側
に押し出す有効な力Fは、前述のように、 F=Fc cos 1θ となり、角度θが25°の場合には有効な力Fは0.906Fc
となって小さくなるため、油圧発生凹部5a内に発生した
油圧をして該遠心力Fcに対して打ち勝つ力を発生させる
ことは容易である。また回転軸4の回転速度が増大する
に従って、該回転軸によって連れ回られるオイル9の運
動のエネルギE2は回転速度の2乗に比例して増大するた
め、油圧発生凹部5aに発生する油圧も回転速度の2乗に
比例して増大して行く。このため、たとえ油穴4e内にお
いてオイル9に作用する遠心力Fcも回転軸4の回転速度
の2乗に比例して増大したとしても、偏心しかつ傾斜し
た油穴4eの作用と相まって、回転軸4の高速回転時にお
いても自力によって十分に該回転軸内への給油が可能で
あり、中間軸19を支承するニードルベアリング18への潤
滑を完全に行うことが可能となった。
試験の結果、回転軸4を2800rpmまで回転させても十分
に自力潤滑することができることが確認された。
なお回転軸4の中空部4fには副変速機(図示せず)が取
り付けられ、そのための中間軸19が設けられているので
あるが、この自力潤滑装置1の採用によってトランスミ
ッション6のクラッチ側の部分に副変速機を設けること
が可能となり、トランスミッション6の構造の簡易化と
軽量化を達成することも可能となった。
なお、上記実施例においては回転軸4内への自力潤滑装
置1は車輌のトランスミッション6についてのものとし
て説明したが、これはトランスミッションにその用途が
限定されるものではなく、すべての回転機構について適
用できることはいうまでもない。
効果 本発明は、上記のように潤滑を必要とする回転軸の上方
に配設された油溜めと、該油溜めからオイルを自然落下
によって回転軸の周囲に導きかつ回転軸の回転に伴なっ
てオイルが連れ回られるオイル周回凹部が形成された給
油体と、軸心から偏心した複数の油穴が肉厚部に形成さ
れた回転軸と、給油体のオイル周回凹部に固定され連れ
回られるオイルを流入させて回転軸の回転に伴なう遠心
力に打ち勝つ油圧を発生させる油圧発生凹部が形成され
た油圧発生体とを備え、かつ油圧発生体のオイルの入口
にはオイルが滑らかに油圧発生凹部に導入される形状の
入口端部を設けたので、例えばトランスミッションのイ
ンプットシャフトの内部のニードルベアリング等に対し
て強制潤滑装置によることなく、2800rpm程度の高速回
転時でも十分に自力潤滑できるという効果があり、また
この結果例えば複雑な副変速機の内部まで十分な潤滑を
行うことができるようになり、ベアリングの焼き付きを
防止し得、その耐久性と信頼性を向上させることができ
る効果がある。また複雑な内部構造までへの潤滑を自力
潤滑で可能とすることができるので、潤滑装置の機構の
簡略化、軽量化及びコストの低減を図ることができる効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回転軸内への自力潤滑装置の要部縦断面図、第
2図は給油体と回転軸とオイルとの相互関係を示す第1
図において給油体を右側から見た部分縦断面側面図、第
3図は油圧発生体の部分を示す給油体の部分破断斜視図
である。 1は回転軸内への自力潤滑装置、2は油溜め、3は給油
体、3aはオイル周回凹部、3bは中央部、4は回転軸、4a
は周囲、4dは軸心、4eは油穴、5は油圧発生体、5aは油
圧発生凹部、5bは入口端部、9はオイル、20はリング、
20aは内周面である。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正治 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社内 (72)発明者 山口 利郎 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭51−369(JP,U) 実公 昭49−7405(JP,Y1) 特公 昭58−29426(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潤滑を必要とする回転軸の上方に所定の落
    差を設けて配設された油溜めと、該油溜めからオイルを
    自然落下によって前記回転軸の周囲に導きかつ該回転軸
    の回転に伴なって前記オイルが連れ回られるオイル周回
    凹部が形成された給油体と、該給油体の中央部を回動自
    在に貫通し軸心から所定距離偏心して法線方向に対して
    所定角度傾斜した複数の油穴が肉厚部に形成された前記
    回転軸と、前記給油体の前記オイル周回凹部に固定され
    前記回転軸の回転に伴なって連れ回られる前記オイルを
    流入させて前記回転軸の回転によって生ずる遠心力に打
    ち勝つ油圧を発生させ前記油穴が対向する際に該給油穴
    にオイルを供給し得るようにした油圧発生凹部が形成さ
    れた油圧発生体とを備え、該油圧発生体の前記油圧発生
    凹部のオイルの入口には前記給油体の前記オイル周回凹
    部を形成するリングの内周面に沿って連れ回られるオイ
    ルを前記油圧発生凹部に滑らかに導入する形状の入口端
    部が設けられたことを特徴とする回転軸内への自力潤滑
    装置。
JP23063287A 1987-09-15 1987-09-15 回転軸内への自力潤滑装置 Expired - Lifetime JPH0781674B2 (ja)

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JPS6474359A JPS6474359A (en) 1989-03-20
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WO2015152169A1 (ja) * 2014-04-02 2015-10-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 変速機の潤滑構造

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DE102021002928A1 (de) 2020-07-01 2022-01-05 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil
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