(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハウジング(17)にオイルシール(18)を介して挿通されたシャフト(13)と、前記シャフト(13)に嵌入され前記オイルシール(18)をギヤケース(11)側から覆うリング状のオイルシールカバー(22)と、前記シャフト(13)にカラー(23)を介して嵌入され前記オイルシールカバー(22)に隣接して前記シャフト(13)を前記ギヤケース(11)に支持する玉型軸受け(24)と、前記玉型軸受け(24)に隣接して前記シャフト(13)に回転可能に嵌入されて前記カラー(23)に接触するスプリッタギヤ(19a)と、前記シャフト(13)に回転不能であって軸方向に移動可能に嵌入され軸方向に移動して前記スプリッタギヤ(19a)に歯合し又は前記スプリッタギヤ(19a)から離間するクラッチプレート(26)とを備えた自動車用多段変速機において、
前記オイルシールカバー(22)と前記カラー(23)の間の空間への潤滑油(10c)の閉じ込みを防止する閉じ込み防止手段が前記オイルシールカバー(22)又は前記カラー(23)のいずれか一方又は双方に講じられ、
前記閉じ込み防止手段が、前記オイルシールカバー(22)と前記カラー(23)との間隔を内周から外周に向かって拡大させるように前記オイルシールカバー(22)及び前記カラー(23)のいずれか一方又は双方における対向面に形成された内周から外周に向かって軸方向に傾斜する傾斜面である
ことを特徴とする自動車用多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油により潤滑される自動車用多段変速機に関する。更に詳しくは、主変速機の他にその主変速機の変速回転をロー又はハイに切り換える副変速機が設けられた自動車用多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラックや、バス等の大型自動車にあっては、エンジンの出力が車両の総重量に対して相対的に小さく、かつそのパワーバンドが狭い。また、積載時と空車時とでは重量が大きく異なる。そのため、一般的な主変速機の他に、その主変速機の変速回転をロー又はハイに切り換える副変速機が設けられた自動車用多段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような多段変速機における副変速機は、図６に示すように、クラッチハウジング１ａにオイルシール２を介してインプットシャフト３が挿通され、そのオイルシール２をギヤケース１ｂ側から覆うリング状のオイルシールカバー４がそのインプットシャフト３に嵌入される。そのインプットシャフト３は、カラー５を介してそのオイルシールカバー４に隣接嵌入された玉型軸受け６によりギヤケース１ｂに支持される。そのインプットシャフト３には、玉型軸受け６に隣接してカラー５に接触する第一スプリッタギヤ７ａと、その第一スプリッタギヤ７ａから離間する第二スプリッタギヤ７ｂが回転可能に設けられる。この第一及び第二スプリッタギヤ７ａ，７ｂはそれぞれカウンタシャフト８に歯合するものであって、この第一及び第二スプリッタギヤ７ａ，７ｂの中間のインプットシャフト３にはクラッチプレート９が回転不能であって軸方向に移動可能に嵌入される。そして、その第一スプリッタギヤ７ａ又は第二スプリッタギヤ７ｂのいずれか一方にクラッチプレート９が選択的に歯合することにより、インプットシャフト３の回転をその回転比を変えた状態でカウンタシャフト８に伝達するように構成される。
【０００４】
一方、このような多段変速機にあっては、そのギヤケース１ｂの内部に潤滑油１ｃが蓄えられ、カウンタシャフト８とともに回転する段ギヤがその潤滑油１ｃを掻き上げて潤滑を行うとともに、カウンタシャフト８等の回転により駆動する図示しないオイルポンプによってギヤケース１ｂ内の潤滑油１ｃを吸引し、そして送られる潤滑油１ｃによって各給油部の潤滑を強制的に行うことが知られている。このオイルポンプにより送られる潤滑油１ｃは、オイルシールカバー４の周囲に導かれ、そのオイルシールカバー４に放射状に形成された油道４ａによりオイルシールカバー４の外周からインプットシャフト３の周囲にまでその潤滑油１ｃが達するように構成される。
【０００５】
一方、インプットシャフト３には、その軸芯にオイル通路３ａが形成され、オイルシールカバー４に包囲される部分には、そのオイル通路３ａとインプットシャフト３の外周におけるオイルシールカバー４とを連通するように、その径方向に連通孔３ｂが形成される。インプットシャフト３の連通孔３ｂが形成された部位は、その周囲がオイルシールカバー４により枢支される。そして、このインプットシャフト３は、オイルシールカバー４に形成された油道４ａにより、そのオイルシールカバー４の外周からインプットシャフト３の周囲にまで達する潤滑油１ｃを、連通孔３ｂを介してオイル通路３ａに案内するように構成され、オイル通路３ａに案内された潤滑油１ｃは、そのオイル通路３ａを通して、図示しない各ギヤのジャーナル部やシンクロ機構部に供給され、その供給された潤滑油１ｃによってそれらを潤滑するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１３８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の多段変速機では、玉型軸受け６を支持するカラー５が第一スプリッタギヤ７ａに接触し、そのカラー５は更にオイルシールカバー４に隣接する。このため、このクラッチプレート９が第二スプリッタギヤ７ｂから第一スプリッタギヤ７ａ方向に移動して、その第一スプリッタギヤ７ａに歯合するとき、そのクラッチプレート９の慣性力によりそのクラッチプレート９は第一スプリッタギヤ７ａを押して、そのクラッチプレート９が接触するカラー５をオイルシールカバー４方向に瞬間的に押し付けることが生じる。ここで、カラー５には玉型軸受け６が設けられて軸方向と径方向の双方において支持されているけれども、玉型軸受け６は、そのインナーレース６ａに対してアウターレース６ｂが球６ｃを介して嵌入されており、ギヤケース１ｂに支持されるアウターレース６ｂに対して、インナーレース６ａは、僅かな遊びによってシャフト３の軸方向に若干移動可能に構成される。
【０００８】
このため、カラー５がインナーレース６ａとともにオイルシールカバー４方向に押し付けられると、それが瞬間的なものであったとしても、オイルシールカバー４とカラー５の間の隙間は減少し、そのオイルシールカバー４とカラー５の間にある潤滑油１ｃはその間に閉じ込められてその潤滑油１ｃの圧力が急激に上昇する、いわゆる水撃現象が生じる。すると、オイルシールカバー４が変形して、又はそのオイルシールカバー４とインプットシャフト３の間の僅かな隙間を通過して、オイルシール２にもその水撃現象が伝搬し、そのオイルシール２を加圧変形させて疲労劣化させる可能性があった。このオイルシール２の劣化を防止するためには、耐圧性に優れた比較的高価な専用のオイルシール２を用いることが考えられるけれども、変速機自体の単価を著しく押し上げることが考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、単価を押し上げることなく、シャフトに設けられたオイルシールの疲労劣化を抑制し得る自動車用多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、クラッチハウジングにオイルシールを介して挿通されたシャフトと、シャフトに嵌入されオイルシールをギヤケース側から覆うリング状のオイルシールカバーと、シャフトにカラーを介して嵌入されオイルシールカバーに隣接してシャフトをギヤケースに支持する玉型軸受けと、玉型軸受けに隣接してシャフトに回転可能に嵌入されてカラーに接触するスプリッタギヤと、シャフトに回転不能であって軸方向に移動可能に嵌入され軸方向に移動してスプリッタギヤに歯合し又はスプリッタギヤから離間するクラッチプレートとを備えた自動車用多段変速機の改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、オイルシールカバーとカラーの間の空間への潤滑油の閉じ込みを防止する閉じ込み防止手段がオイルシールカバー又はカラーのいずれか一方又は双方に講じられたところにある。
【００１２】
この閉じ込み防止手段は、オイルシールカバーとカラーとの間隔を内周から外周に向かって拡大させるようにオイルシールカバー及びカラーのいずれか一方又は双方における対向面に形成された内周から外周に向かって軸方向に傾斜する傾斜面である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の自動車用多段変速機では、潤滑油の閉じ込みを防止する閉じ込み防止手段をオイルシールカバー又はカラーのいずれか一方又は双方に講じるので、クラッチプレートがその慣性力によりカラーをオイルシールカバー方向に押し付けて、オイルシールカバーとカラーの間の隙間が減少したとしても、そのオイルシールカバーとカラーの間にある潤滑油の閉じ込みは防止される。これにより、その間における潤滑油の水撃現象は回避され、この水撃現象に起因するオイルシールの疲労劣化は防止される。この結果、シャフトとクラッチハウジングの間に設けられたオイルシールの疲労劣化を効果的に抑制することができ、オイルシールは比較的安価な一般的に広く販売されている汎用オイルシールを用いることにより、高価なオイルシールを用いることに起因する変速機自体の単価が押し上げられるようなことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明実施形態の自動車用多段変速機のクラッチプレートが第一スプリッタギヤに歯合した状態を示す要部拡大断面図である。
【図２】その変速機のクラッチプレートが第二スプリッタギヤに歯合した状態を示す図１に対応する要部拡大断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】その変速機の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の別の閉じ込み防止手段を含む図１に対応する断面図である。
【図６】従来の自動車用変速機を示す図１に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図４に示すように、本発明の自動車用多段変速機１０は、そのギヤケース１１の内部の上側にメインシャフト１２が自動車の前後方向に延びて配置される。メインシャフト１２は、図示しないクラッチに連結されるインプットシャフト１３と、その後方に同軸に設けられるアウトプットシャフト１４を備える。一方、そのメインシャフト１２の下方のギヤケース１１の内部には、カウンタシャフト１６がそのメインシャフト１２に平行に配置される。この自動車用多段変速機１０は、一般的な主変速機１０ａの他に、その主変速機１０ａの変速回転をロー又はハイに切り換える副変速機１０ｂが設けられる。
【００１７】
副変速機１０ｂは図示しないクラッチ側に設けられ、インプットシャフト１３はクラッチハウジング１７にオイルシール１８を介して挿通される。ギヤケース１１内部のインプットシャフト１３には第一及び第二スプリッタギヤ１９ａ，１９ｂが設けられ、それら第一及び第二スプリッタギヤ１９ａ，１９ｂと噛合する第一及び第二ドライブギヤ２１ａ，２１ｂがカウンタシャフト１６に設けられる。これにより、この副変速機１０ｂは、インプットシャフト１３から入力される回転をインプットシャフト１３上の第一又は第二スプリッタギヤ１９ａ，１９ｂと、それらに噛合する第一又は第二ドライブギヤ２１ａ，２１ｂとを介してカウンタシャフト１６に伝達するように構成される。
【００１８】
また、第一及び第二ドライブギヤ２１ａ，２１ｂより後方のカウンタシャフト１６には主変速機１０ａを構成する各速段ギヤ１５ａ〜１５ｄが設けられ、これらに歯合する各段ギヤ１５ｈ〜１５ｋがメインシャフト１２に設けられる。そして、各段ギヤ１５ｈ〜１５ｋのいずれかをメインシャフト１２に連結する複数のシフトフォーク１５ｅ〜１５ｇが設けられる。これにより、この主変速機１０ａは、このカウンタシャフト１６上に設けた各速段ギヤ１５ａ〜１５ｄと、メインシャフト１２上に設けた各段ギヤ１５ｈ〜１５ｋの噛合を変えて、図示しないエンジンのトルクを出力側の副変速機（レンジギヤ）１０ｄ，アウトプットシャフト１４を経由して図示しない駆動輪に伝えるように構成される。また、ギヤケース１１の前方には、クラッチハウジング１７が設けられ、ギヤケース１１の内部には図示しないオイルポンプが設けられる。
【００１９】
図１及び図２に詳しく示すように、クラッチハウジング１７にオイルシール１８を介して挿通されたインプットシャフト１３には、そのオイルシール１８をギヤケース１１側から覆うリング状のオイルシールカバー２２が嵌入される。また、そのインプットシャフト１３は、カラー２３を介して玉型軸受け２４がオイルシールカバー２２に隣接して嵌入される。この玉型軸受け２４は、そのインナーレース２４ａに対してアウターレース２４ｂが球２４ｃを介して嵌入されたものであって、この玉型軸受け２４により、インプットシャフト１３がギヤケース１１に支持される。そして、第一スプリッタギヤ１９ａは玉型軸受け２４に隣接してそのインプットシャフト１３に回転可能に嵌入され、この第一スプリッタギヤ１９ａはカラー２３に接触するように設けられる。
【００２０】
一方、第二スプリッタギヤ１９ｂは、その第一スプリッタギヤ１９ａに離間して回転可能にインプットシャフト１３に嵌入される。この第一及び第二スプリッタギヤ１９ａ，１９ｂはそれぞれカウンタシャフト１６に設けられた第一及び第二ドライブギヤ２１ａ，２１ｂに歯合するものであって、この第一及び第二スプリッタギヤ１９ａ，１９ｂの中間のインプットシャフト１３にはクラッチプレート２６が回転不能であって軸方向に移動可能に嵌入される。そして、その第一スプリッタギヤ１９ａ又は第二スプリッタギヤ１９ｂのいずれか一方にクラッチプレート２６が選択的に歯合することにより、インプットシャフト１３の回転をその回転比を変えた状態でカウンタシャフト１６に伝達するように構成される。この実施の形態では、第一スプリッタギヤ１９ａにクラッチプレート２６が歯合した図１に示す場合に比較して、図２に示すように、第二スプリッタギヤ１９ｂにクラッチプレート２６が歯合した場合の方が、カウンタシャフト１６を速く回転させることができるように構成される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、このような多段変速機１０にあっては、そのギヤケース１１の内部に潤滑油１０ｃが蓄えられ、カウンタシャフト１６とともに回転する第一及び第二ドライブギヤ２１ａ，２１ｂや各段ギヤ１５ａ〜１５ｄ（図４）がその潤滑油１０ｃを掻き上げて各給油部の潤滑を行うとともに、カウンタシャフト１６等の回転により駆動する図示しないオイルポンプによってギヤケース１１内の潤滑油１０ｃを吸引して各給油部へその潤滑油１０ｃを送るように構成される。この図示しないオイルポンプにより送られる潤滑油１０ｃの一部は、図３に示すように、オイルシールカバー２２の周囲に導かれ、そのオイルシールカバー２２に放射状に形成された図１に示す油道２２ａにより、オイルシールカバー２２の外周からインプットシャフト１３の周囲にまで達するように構成される。
【００２２】
図１及び図３に戻って、インプットシャフト１３には、その軸芯にオイル通路１３ａが形成され、オイルシールカバー２２に包囲される部分には、そのオイル通路１３ａと外周におけるオイルシールカバー２２とを連通するように、その径方向に連通孔１３ｂが形成される。インプットシャフト１３の連通孔１３ｂが形成された部位は、その周囲がオイルシールカバー２２により枢支される。そして、このインプットシャフト１３は、オイルシールカバー２２に形成された油道２２ａにより、そのオイルシールカバー２２の外周からインプットシャフト１３の周囲にまで達する潤滑油１０ｃを、連通孔１３ｂを介してオイル通路１３ａに案内するように構成され、オイル通路１３ａに案内された潤滑油１０ｃは、そのオイル通路１３ａを通して、各段ギヤ１５ｈ〜１５ｋ（図４）等のジャーナル部やシンクロ機構部に供給され、その供給された潤滑油１０ｃによってそれらを潤滑するように構成される。
【００２３】
本発明の特徴ある構成は、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の空間への潤滑油１０ｃの閉じ込みを防止する閉じ込み防止手段がオイルシールカバー２２又はカラー２３のいずれか一方又は双方に講じられたところにあり、図１及び図２では、オイルシールカバー２２のカラー２３に対向する面に放射状に形成された溝２２ｂからなる閉じ込み防止手段を示す。図３に示すように、この溝２２ｂは放射状に形成され、例えばエンドミルやフライス等の切削工具を用い、そのオイルシールカバー２２を切削することにより作られる。このような溝２２ｂは放射状を成すので、図２に示すように第二スプリッタギヤ１９ｂに歯合するクラッチプレート２６が移動して、図１に示すように、第一スプリッタギヤ１９ａに歯合するとき、そのクラッチプレート２６の慣性力によりそのクラッチプレート２６がカラー２３をオイルシールカバー２２方向に瞬間的に押し付け、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の隙間が減少したとしても、そのオイルシールカバー２２とカラー２３の間にある潤滑油１０ｃは図３の実線矢印で示すようにその凹溝２２ｂを介して外周方向に放射状に流れ、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の空間に潤滑油１０ｃが閉じ込められて発生する、いわゆる水撃現象が生じることを防止する。
【００２４】
このように、本発明によれば、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の空間に潤滑油１０ｃが閉じ込められて発生する、いわゆる水撃現象を防止できるので、オイルシールカバー２２が変形して、又はそのオイルシールカバー２２とインプットシャフト１３の間を潤滑油１０ｃが通過して、オイルシール１８を疲労劣化させるようなことはない。この結果、オイルシール１８の劣化を防止するために、耐圧性に優れた比較的高価な専用のオイルシール１８を用いることは不要となり、比較的安価な一般的に広く販売されている汎用オイルシール１８を用いることにより、変速機自体の単価が押し上げられることを回避することができる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態では、閉じ込み防止手段である放射状の４本の溝２２ｂをオイルシールカバー２２のカラー２３に対向する面に形成したけれども、この閉じ込み防止手段である放射状の溝２２ｂは、４本でなくて、２本であっても、３本であっても、５本であっても、６本以上であっても良い。また、この溝２２ｂは、図示しないが、カラー２３のオイルシールカバー２２に対向する面に形成しても良く、オイルシールカバー２２及びカラー２３の双方における対向面にそれぞれ形成しても良い。
【００２６】
図５に本発明の別の実施の形態を示す。この別の実施の形態における閉じ込み防止手段は、オイルシールカバー２２とカラー２３との間隔を内周から外周に向かって拡大させるようにオイルシールカバー２２及びカラー２３のいずれか一方又は双方における対向面に形成された内周から外周に向かって軸方向に傾斜する傾斜面２２ｃである。この傾斜面２２ｃにあっても、例えば旋盤等の切削工具を用い、そのオイルシールカバー２２又はカラー２３を切削することにより作っても良いし、オイルシールカバー２２又はカラー２３を成形する鋳造型又は鋳造型の当該部に傾斜を付けて作っても良い。図５では、その傾斜面２２ｃがオイルシールカバー２２のカラー２３に対向する面に形成される場合を示す。このような傾斜面２２ｃによりオイルシールカバー２２とカラー２３との間隔はその内周から外周に向かって拡大するので、クラッチプレート２６が移動して第一スプリッタギヤ１９ａに歯合するとき、そのクラッチプレート２６の慣性力によりそのクラッチプレート２６がカラー２３をオイルシールカバー２２方向に瞬間的に押し付け、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の隙間が減少したとしても、そのオイルシールカバー２２とカラー２３の間にある潤滑油１０ｃはその傾斜面２２ｃに案内されて外周方向に放射状に流れ、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の空間に潤滑油１０ｃが閉じ込められて発生する、いわゆる水撃現象が生じることを防止する。
【００２７】
このように、閉じ込み防止手段が、オイルシールカバー２２とカラー２３との間隔を内周から外周に向かって拡大させるようにオイルシールカバー２２及びカラー２３のいずれか一方又は双方における対向面に形成された傾斜面２２ｃであっても、オイルシールカバー２２とカラー２３の間の空間に潤滑油１０ｃが閉じ込められて発生する、いわゆる水撃現象を防止できるので、そのオイルシールカバー２２とインプットシャフト１３の間を潤滑油１０ｃが通過して、オイルシール１８を疲労劣化させるようなことはない。この結果、オイルシール１８の劣化を防止するために、耐圧性に優れた比較的高価な専用のオイルシール１８を用いることは不要となり、比較的安価な一般的に広く販売されている汎用オイルシール１８を用いることにより、変速機自体の単価が押し上げられることを回避することができる。
【００２８】
なお、上述した図５に示す別の実施の形態では、閉じ込み防止手段である傾斜面２２ｃをオイルシールカバー２２のカラー２３に対向する面に形成したけれども、この閉じ込み防止手段である傾斜面２２ｃは、図示しないが、カラー２３のオイルシールカバー２２に対向する面に形成しても良く、オイルシールカバー２２及びカラー２３の双方における対向面にそれぞれ形成しても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１０  自動車用多段変速機
１０ｃ  潤滑油
１１  ギヤケース
１３  シャフト
１７  クラッチハウジング
１８  オイルシール
１９ａ  スプリッタギヤ
２２  オイルシールカバー
２２ｂ  溝（閉じ込み防止手段）
２２ｃ  傾斜面（閉じ込み防止手段）
２３  カラー
２４  玉型軸受け
２６  クラッチプレート
【図１】
0005808050.tif 000002
【図２】
0005808050.tif 000003
【図３】
0005808050.tif 000004
【図４】
0005808050.tif 000005
【図５】
0005808050.tif 000006
【図６】
0005808050.tif 000007