JPH11257470A - 変速機の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は，潤滑油導入路からインプットシ
ャフトの軸方向の油孔へ潤滑油を流入し易くした変速機
の潤滑構造を提供する。 【解決手段】 油溜め空間１５には，インプットシャフ
ト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５か
ら徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する開
放部２６が形成されている。潤滑油導入路１６の出口２
５における圧力よりも開放部２６の圧力の方が低く，潤
滑油は潤滑油導入路１６から油溜め空間１５に導入され
る。開放部２６は途中から回転方向に沿って容積が減少
しているので，油溜め空間１５は再び狭くなって最下部
２７で圧力が最も高くなる。インプットシャフト３の油
孔１９が最下部２７に位置する時に，潤滑油は圧力の低
いインプットシャフト３の油孔１９内にスムーズに流れ
込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，２本のシャフト
の間に配置されたパイロットベアリング等のベアリング
を潤滑するための変速機の潤滑構造，特に，自動車等の
変速機におけるインプットシャフトとメインシャフトと
の間に組み込まれたベアリングを潤滑するための変速機
の潤滑構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に，自動車等の変速機においては，
図５に示すように，インプットシャフト３が，クラッチ
ハウジング１に装着されたインプットベアリング２によ
って，クラッチハウジング１に対して回転自在に支持さ
れ，インプットシャフト３と同一軸上にメインシャフト
４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回転可能
に支持するために両シャフト３，４間にパイロットベア
リング５が配置されている。

【０００３】従来，パイロットベアリング５への潤滑油
の供給は，外部からの流れ込みによって行うのが普通で
ある。例えば，図５に示すように，従来の変速機の潤滑
構造は，トランスミッションケース内の潤滑油を導入す
るためにクラッチハウジング１に形成された潤滑油導入
路１６，潤滑油導入路１６に連通し且つインプットシャ
フト３の周りに形成された油溜め空間１５，インプット
ベアリング２を塞ぐように油溜め空間１５に配置され且
つクラッチハウジング１とインプットベアリング２の外
輪１３とで固定された遮蔽板１４，油溜め空間１５とパ
イロット部２０を連通するようにインプットシャフト３
に軸方向に形成された油孔１９等から構成されている。
この潤滑構造において，油溜め空間１５からインプット
ベアリング２の方への潤滑油の流出は，遮蔽板１４によ
って制限されているので，潤滑油導入路１６から導入さ
れた潤滑油は油溜め空間１５内に溜まり，溜まった潤滑
油は油孔１９を通ってパイロットベアリング５へ供給さ
れる。

【０００４】ところで，潤滑油導入路１６から導入され
た潤滑油は，油溜め空間１５内で回転中のインプットシ
ャフト３に接触して，粘性抵抗により連れ回りする。し
かし，潤滑油の回転速度はインプットシャフト３の回転
速度と同一回転速度になることはなく，潤滑油とインプ
ットシャフト３とは回転差が生じる。しかも，軸孔１９
はインプットシャフト３の軸方向に形成されており，潤
滑油の回転方向と軸孔１９の方向とは直交しているの
で，油溜め空間１５からインプットシャフト３の油孔１
９内へ潤滑油は流れ込み難い。また，インプットシャフ
ト３の回転数が上がれば上がるほど，両者の回転差は増
加するため，益々油孔１９への潤滑油の流入は困難とな
る。これにより，パイロットベアリング５への潤滑油の
供給量が減り，潤滑油不足から，パイロットベアリング
５の寿命の低下又は焼き付きを引き起こすことがある。

【０００５】図５の潤滑構造においては，図６に示すよ
うに，クラッチハウジング１の内径は大きく形成され，
油溜め空間１５が広く形成されているので，潤滑油導入
路１６からの油溜め空間１５への潤滑油の供給はスムー
ズに行われるが，油溜め空間１５に潤滑油が充満してい
ないため，潤滑油とインプットシャフト３に形成した油
孔１９との接触の機会が少なく，油孔１９への潤滑油の
流入が困難である。これに対して，図７に示すように，
クラッチハウジング１の内径を小さくして油溜め空間１
５の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油
孔１９との接触機会を増やし，油孔１９への潤滑油の流
入をスムーズにすることが考えられる。しかし，油溜め
空間１５の全周で圧力が一定であるため，インプットシ
ャフト３の回転方向と油孔１９の方向との違いに起因す
る油孔１９への潤滑油の流入し難さの解消にはならな
い。

【０００６】油溜め空間内で油圧を発生させて，油孔へ
潤滑油をスムーズに流入させるようにした変速機の潤滑
構造として，特公平７−８１６７４号公報に開示された
回転軸内への自力潤滑装置がある。該潤滑装置は，油溜
め空間内に油圧発生体を設け，潤滑油を油圧発生体に導
いて油圧発生体で遠心力に打ち勝つ油圧を発生させるこ
とにより，潤滑油を油孔にスムーズに流入させるもので
あり，言い換えれば，油圧発生体に形成した円弧状の壁
面でガイドして潤滑油の流れる方向を内側に向けること
により潤滑油を油孔へスムーズに導くものである。しか
し，油溜め空間は潤滑油導入路から円弧状の壁面まで容
積が同じであるため，潤滑油導入路から油溜め空間に潤
滑油を引き込む力は発生せず，油溜め空間内に潤滑油が
不足する可能性がある。潤滑油は重力により油溜め空間
の下部に溜まるが，油孔への潤滑油の供給は上部で行っ
ており，潤滑油の油孔への供給を十分に行うことができ
ず，また，潤滑油導入路から油圧発生凹部までの距離が
長く，ケース面との摺動抵抗で流速が落ちる等の問題を
有する。しかも，油孔は，インプットシャフトの軸方向
に沿って形成されたものではなく，むしろ径方向に形成
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のとおり，図５に
示したような，インプットシャフトの軸方向に沿って形
成された油孔を通じてパイロットベアリングに潤滑油を
供給する従来の変速機の潤滑構造においては，潤滑油を
油孔へスムーズに流入させるための手段が設けられてお
らず，また，前掲特公平７−８１６７４号公報に開示さ
れたものは軸孔の方向が異なるが故に適用できない。そ
れ故，従来から，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させ
ることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとと
もに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさ
せることにより，潤滑油導入路からクラッチハウジング
内に潤滑油を供給し易くし，且つインプットシャフトの
軸方向に形成された油孔へ潤滑油を流入し易くすること
が課題となっていた。

【０００８】上記課題は，変速機におけるインプットシ
ャフトとメインシャフトとの間に配置されたパイロット
ベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造に限ら
ず，２本のシャフトの間に配置されたベアリングを潤滑
するための変速機の潤滑構造において解決すべき課題で
もある。即ち，同一軸上に配置された２本のシャフトが
両シャフト間に配置されたパイロットベアリングを介し
て相対回転可能に支持されたものであって，一方のシャ
フトに軸方向に沿って形成された油孔を通じてパイロッ
トベアリングに外部から潤滑油を供給する変速機の潤滑
構造においては，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させ
ることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとと
もに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさ
せることにより，潤滑油導入路から油溜め空間内に潤滑
油を供給し易くし，且つシャフトの軸方向に形成された
油孔へ潤滑油を流入し易くすることが課題となってい
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，同一軸上に配置された２本
のシャフト間にベアリングを配置し，該ベアリングで両
シャフトを相対回転可能に支持し且つ前記ベアリングに
潤滑油を供給するための油孔を一方のシャフトに軸方向
に沿って形成した変速機の潤滑構造において，油溜め空
間の全周に潤滑油を充満させ，油溜め空間において回転
方向に圧力変化を起こさせる構成を採用することによ
り，ベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保し，も
ってベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベアリング寿
命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベアリングの寿命
低下や焼き付きを防止した変速機の潤滑構造を提供する
ことである。

【００１０】この発明は，第一ベアリングを介してハウ
ジングに回転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第
一シャフト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された
第二シャフト，前記凹部内に配置され前記第二シャフト
の一端を前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持
する第二ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフ
トと前記第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮
蔽板とで囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間
へ潤滑油を導入するために前記ハウジングに形成された
潤滑油導入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通す
るように前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された
油孔を備え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの
回転方向に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容
積が増大し，次いで徐々に容積が減少するような形状の
拡大部が形成されていることを特徴とする変速機の潤滑
構造に関する。ここで，遮蔽板は，第１ベアリングへの
潤滑油の流出を完全に防止するものであっても，ある程
度の潤滑油の流出を許容するものであっても，どちらで
もよいので，上記のように「流出を制限する」という表
現を使用している。

【００１１】この発明による変速機の潤滑構造によれ
ば，外部から潤滑油導入路を通って油溜め空間に導入さ
れた潤滑油は，第一シャフトの回転に伴って連れ回りし
て，第一シャフトの周りを回転する。油溜め空間は第一
シャフトの回転方向に沿って潤滑油導入路の出口から徐
々に容積が増大しているので，容積増大部の圧力は潤滑
油導入路の出口よりも低くなっており，それ故，潤滑油
は潤滑油導入路から吸い込まれるように油溜め空間内へ
導入される。また，拡大部は途中から回転方向に沿って
容積が減少するように形成されているので，圧力が上昇
し，それ故，潤滑油は圧力の低い第一シャフトの油孔内
に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油はスムー
ズにベアリングの方へ向けて排出される。

【００１２】また，この変速機の潤滑構造において，前
記拡大部は，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記
潤滑油導入路の前記出口から最下部までの間に設けられ
ていることが好ましい。即ち，拡がった油溜め空間を最
下部で狭くすれば，潤滑油の自重の影響を受けて，他の
部分に拡大部を配置するよりも圧力が高くなるので，油
孔への潤滑油の流入をより一層スムーズなものにするこ
とができる。

【００１３】また，この変速機の潤滑構造は，前記第一
シャフトを変速機におけるインプットシャフト，前記第
二シャフトを変速機におけるメインシャフト，前記外部
をトランスミッションケースとしたものである。即ち，
この発明は，手動変速機のインプットシャフトとメイン
シャフトとの間に配置される第二ベアリングを潤滑する
ための潤滑構造として適用することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照しながら，この
発明による変速機の潤滑構造の実施例について説明す
る。図１はこの発明による変速機の潤滑構造の一実施例
を示す断面図，図２は図１のＡ−Ａ線における矢視断面
図，図３は図１に示す変速機を車両後方から見た背面
図，及び図４は図３に示す変速機の側面図である。

【００１５】自動車等の変速機においては，図１に示す
ように，クラッチハウジング１に装着された第一ベアリ
ングのインプットベアリング２を介してインプットシャ
フト３がクラッチハウジング１に回転可能に支持される
とともに，インプットシャフト３と同一軸上にメインシ
ャフト４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回
転可能に支持するために両シャフト３，４間に第二ベア
リングのベアリング（パイロットベアリング）５が配置
されている。インプットシャフト３の先端部にはトップ
ギヤ６が一体に設けられ，トップギヤ６のボス部７には
ドッグ歯（ドグ歯）８が一体に設けられ，ドッグ歯８に
はブロックリング９が摺動可能に設けられている。ブロ
ックリング９はスリーブ１０の軸方向への動きに連動し
て軸方向に動き，スリーブ１０とドッグ歯８の相対回転
を同期させるものである。

【００１６】クラッチハウジング１の内径部にはオイル
シール１１が装着され，オイルシール１１のリップ部１
２はインプットシャフト３に摺接して，クラッチハウジ
ング１とインプットシャフト３との隙間を密封してい
る。また，インプットベアリング２の外輪１３とクラッ
チハウジング１との間には遮蔽板１４が挟持され且つ固
定されており，インプットベアリング２は遮蔽板１４に
よって塞がれている。そして，クラッチハウジング１と
インプットシャフト３とオイルシール１１と遮蔽板１４
とで形成される環状の空間は，後で詳しく述べる油溜め
空間１５を構成している。クラッチハウジング１には潤
滑油導入路１６が形成され，潤滑油導入路１６は油溜め
空間１５に開口し，潤滑油をトランスミッションケース
２８から油溜め空間１５に導入することができる。

【００１７】ここで，遮蔽板１４はインプットベアリン
グ２への潤滑油の「流出を制限する」ものである。遮蔽
板１４が無い場合には，潤滑油はインプットベアリング
２から流出してトランスミッションケース２８に戻って
しまい，ベアリング５を潤滑することができなくなるこ
とから，油溜め空間１５に潤滑油を保持するために必要
なものである。しかし，インプットベアリング２が潤滑
油導入路１６からの潤滑油を必要とする場合には，遮蔽
板１４はある程度の潤滑油を流出させる必要があり，他
方，インプットベアリング２が潤滑油導入路１６からの
潤滑油を必要としないものである場合には，遮蔽板１４
は完全に潤滑油の流出を防止するものでなければならな
い（この場合，遮蔽板１４の内径端にオイルシールを設
けて，インプットシャフト３の大径部１７の壁面との接
触部１８との間で密封する必要がある。）。従って，遮
蔽板１４は，潤滑油の流出を完全に防止するものであっ
ても，ある程度の潤滑油の流出を許容するものであって
も，どちらでもよいので，上記のように「流出を制限す
る」という表現を使用している。この実施例において
は，遮蔽板１４は，インプットベアリング２の外輪１３
とクラッチハウジング１との間に挟持されて固定されて
おり，インプットシャフト３は遮蔽板１４に対して相対
回転するので，潤滑油は，遮蔽板１４の内径端とインプ
ットシャフト３の大径部１７の壁面との接触部１８から
インプットベアリング２側に少し流出して即ち漏れて，
インプットベアリング２を潤滑し，再びトランスミッシ
ョンケース２８に戻ってくる。なお，遮蔽板１４に小さ
な孔をあけることによって，インプットベアリング２側
への潤滑油の流出量を調節することも可能である。

【００１８】インプットシャフト３の先端部には大径部
１７が形成され，大径部１７には軸方向に沿って，即ち
インプットシャフト３の軸線に平行に，油孔１９が形成
され，油孔１９はインプットシャフト３の端部に形成さ
れた凹部２０（パイロット部２０）に開口し，油溜め空
間１５とパイロット部２０とを連通している。

【００１９】インプットシャフト３と同一軸上には，メ
インシャフト４が回転自在に設けられている。メインシ
ャフト４の一端には，円錐ころ軸受であるベアリング５
が外嵌されている。ベアリング５は，インプットシャフ
ト３の端部に形成された凹部２０内に装着され，メイン
シャフト４はベアリング５を介してインプットシャフト
３の凹部２０で回転自在に支持されている。ベアリング
５は，インプットシャフト３の端部に一体形成された外
輪２１と，メインシャフト４の一端に外嵌された内輪２
２と，外輪２１と内輪２２との間の環状空間に収容され
た複数個の円錐ころ２３と，円錐ころ２３を回転自在に
保持する保持器２４とから構成されている。

【００２０】油溜め空間１５は，図２に示すような断面
形状をしている。即ち，図７に示した油溜め空間のよう
に，クラッチハウジング１の内径を小さく形成し，油溜
め空間１５の全周に潤滑油を充満することのできる大き
さに形成されている。また，クラッチハウジング１の内
径部には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤
滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次
いで徐々に容積が減少する拡大部２６が型成形によって
形成されている。拡大部２６は，潤滑油導入路１６の出
口２５からクラッチハウジング１の最下部２７までの間
に設けられている。このように，拡大部２６において環
状の油溜め空間１５の容積を変化させることにより，潤
滑油導入路１６の出口２５では低圧となり，クラッチハ
ウジング１の最下部２７付近では拡大部２６による高圧
化と潤滑油自体の自重による高圧化によって最大高圧と
なる。

【００２１】トランスミッションケース２８の上方に
は，図３及び図４に示すように，変速ギヤ２９，３０，
３１によって掻き上げられた潤滑油を受けるために，油
樋３２が設置されており，油樋３２から油溜め空間１５
に向けて斜め下方に潤滑油導入路１６が延びている。潤
滑油導入路１６を斜めに形成せずに鉛直方向に形成すれ
ば，潤滑油導入路１６内での流れの損失を最小限に抑え
ることができ，流れを速くすることができる。トランス
ミッションケース２８の大きさを気にしなければ自由度
は拡がるが，車両レイアウト，油量，重量などの問題か
らトランスミッションケース２８を大きくすることは得
策ではなく，そのため，径の大きな低速ギヤ２９の径に
あわせてトランスミッションケース２８の大きさが決定
されるのが普通である。それ故，油樋３２はトランスミ
ッションケース２８の縦横幅を変えないように高速ギヤ
３１の角部に設置される。これに対して，パイロット部
２０はギヤ２９，３０，３１の中心部にあるため，潤滑
油導入路１６は必然的に斜めになってしまうのである。
このように潤滑油導入路１６が斜めであって鉛直方向で
はないのは，レイアウト上の制約によるものである。た
だし，潤滑油導入路１６が仮に鉛直方向に延びていて流
速を上げることができたとしても，潤滑油の流れ方向を
変えることにはならないので，潤滑油導入路１６の延び
る方向が斜めか鉛直方向かの違いは，あまり問題ではな
い。

【００２２】この変速機の潤滑構造は，上記のような構
成を備えているので，ベアリング５への潤滑油の供給は
次のようにして行われる。即ち，トランスミッションケ
ース内の変速ギヤの回転によって掻き上げられた潤滑油
は，トランスミッションケース２８内の上方に設置され
た油樋３２に集められ，この集められた潤滑油は，矢印
で示すように潤滑油導入路１６を通って，油溜め空間１
５に導入される。インプットシャフト３は図２において
矢印Ｘ方向に回転するので，導入された潤滑油も連れ回
りしてインプットシャフト３の回りを回転する。油溜め
空間１５には，インプットシャフト３の回転方向に沿っ
て潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大
し，次いで徐々に容積が減少する拡大部２６が形成され
ているので，潤滑油導入路１６の出口２５における圧力
よりも拡大部２６の圧力の方が低くなっており，それ
故，潤滑油は潤滑油導入路１６から吸い込まれるように
滑らかに油溜め空間１５に導入される。その上，クラッ
チハウジング１の内径を小さくしたので，油溜め空間１
５の全周に潤滑油を充満させることができ，潤滑油と油
孔１９との接触機会を増やすことができる。

【００２３】また，拡大部２６は途中から回転方向に沿
って容積が減少するように形成されているので，油溜め
空間１５は再び狭くなって圧力が上昇する。しかも，拡
大部２６が回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２
５から最下部２７までの間に設けられているので，即ち
最下部２７で油溜め空間１５が再び狭くなってくるの
で，潤滑油の自重の影響も加わって，油溜め空間１５は
最下部２７で圧力が最も高くなる。従って，インプット
シャフト３の油孔１９が最下部２７に位置しているとき
に，潤滑油は圧力の低いインプットシャフト３の油孔１
９内に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油の回
転方向と油孔１９の方向とが直交しているにも拘わら
ず，潤滑油はスムーズに油孔１９内に流れ込んで，ベア
リング５の方へ導入されることになる。そして，ベアリ
ング５を潤滑すると同時に冷却した潤滑油は，再びトラ
ンスミッションケース２８へと排出される。

【００２４】

【発明の効果】この発明による変速機の潤滑構造では，
油溜め空間の容積を第一シャフトの回転方向に沿って変
化させることによって，潤滑油導入路の出口よりも拡大
部で低圧になり，最下部では高圧になるように圧力分布
を変えているため，潤滑油は潤滑油導入路から吸い出さ
れるように油溜め空間に導入され，導入された潤滑油は
油孔が最下部にきたときに，圧力の低い油孔内にスムー
ズに流れ込み，パイロット部のベアリングの方へ導入さ
れる。従って，この変速機の潤滑構造は，パイロット部
のベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保すること
ができるため，ベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベ
アリングの寿命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベア
リングの寿命低下や焼き付きを防止することができる。

【００２５】また，油溜め空間は，クラッチハウジング
の壁面の形状を変更するだけで従来の手動変速機などに
も簡単に適用可能であり，しかも，クラッチハウジング
の壁面は型で成形することができるので，ほとんどコス
トアップを伴うことなく，本願発明の変速機の潤滑構造
を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による変速機の潤滑構造の一実施例を
示す断面図であって，手動変速機を示す断面図である。

【図２】図１の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空
間の形状を示すＡ−Ａ線における矢視断面図である。

【図３】図１に示す手動変速機を車両後方から見た背面
図である。

【図４】図３に示す手動変速機の側面図である。

【図５】従来の手動変速機における変速機の潤滑構造を
示す断面図である。

【図６】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空
間の形状を示すＢ−Ｂ線における矢視断面図である。

【図７】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空
間の別の形状を示す断面図であり，断面の位置は図５の
Ｂ−Ｂ線と同じ位置である。

【符号の説明】

１ クラッチハウジング（ハウジング） ２ インプットベアリング（第一ベアリング） ３ インプットシャフト（第一シャフト） ４ メインシャフト（第二シャフト） ５ ベアリング（第二ベアリング） １４ 遮蔽板 １５ 油溜め空間 １６ 潤滑油導入路 １９ 油孔 ２０ 凹部 ２５ 出口 ２６ 拡大部 ２７ 最下部 ２８ トランスミッションケース（外部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一ベアリングを介してハウジングに回
   転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第一シャフ
   ト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された第二シャ
   フト，前記凹部内に配置され前記第二シャフトの一端を
   前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持する第二
   ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフトと前記
   第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮蔽板とで
   囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間へ潤滑油
   を導入するために前記ハウジングに形成された潤滑油導
   入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通するように
   前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された油孔を備
   え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの回転方向
   に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大
   し，次いで徐々に容積が減少するような形状の拡大部が
   形成されていることから成る変速機の潤滑構造。
2. 【請求項２】 前記拡大部は，前記第一シャフトの回転
   方向に沿って前記潤滑油導入路の前記出口から最下部ま
   での間に設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の変速機の潤滑構造。
3. 【請求項３】 前記第一シャフトは変速機におけるイン
   プットシャフト，前記第二シャフトは変速機におけるメ
   インシャフトであり，前記外部はトランスミッションケ
   ースであることを特徴とする請求項１又は２に記載の変
   速機の潤滑構造。