(57)【要約】【課題】軸方向油路への潤滑油の送り込みを容易にし、さらに軸方向油路の末端方向への潤滑油の流れを活発化させて、全ての潤滑対象部材に潤滑油を行き渡らせることができる歯車変速機を提供する。【解決手段】潤滑油が封入されたケーシングと、選択的に噛合することにより所定の変速比を実現する複数組の歯車対を有し該ケーシングに軸支されて回転動力を伝達する複数の軸部材と、該軸部材の少なくとも一つ（出力軸３）の軸心に延設された軸方向油路７と、該軸方向油路７の一端の開口端７１に該潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える歯車変速機において、前記軸方向油路７内に、前記潤滑油を他端の末端方向（矢印Ｅ）に導くガイド部材（螺旋軸体８）を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
2008144803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が封入されたケーシングと、選択的に噛合することにより所定の変速比を実現する複数組の歯車対を有し該ケーシングに軸支されて回転動力を伝達する複数の軸部材と、該軸部材の少なくとも一つの軸心に延設された軸方向油路と、該軸方向油路の一端の開口端に該潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える歯車変速機において、
前記軸方向油路内に、前記潤滑油を他端の末端方向に導くガイド部材を設けたことを特徴とする歯車変速機。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路内に同軸に固定され、軸方向に対して傾斜した螺旋状の突条を有する螺旋軸体である請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路内に同軸に固定され、軸方向に対して傾斜した羽根を有する羽根車である請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路の周壁に形成され、軸方向に対して傾斜した螺旋状の突条あるいは溝である請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項５】
前記潤滑油供給手段は、前記潤滑油を掻き上げる前記歯車対の少なくとも一部と、掻き上げられた該潤滑油を蓄積するオイルレシーバと、該オイルレシーバ内の該潤滑油を前記軸方向油路に導く油樋と、を有する請求項１〜４のいずれかに記載の歯車変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用の歯車変速機に関し、より詳細には軸部材に軸方向油路を有する潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の軸部材と各軸部材に設けられて噛合する歯車対とを備え、アクチュエータ操作あるいは人手操作により歯車対を選択して所定の変速比を実現する車両用の歯車噛合式変速機がある。この種の変速機では、軸受け部や噛合部の動作を円滑化し、また摩擦熱による温度上昇を低減して、摩耗による機能低下を抑制するために、ケーシング内に潤滑油を封入して循環させる潤滑構造が一般的に採用されている。
【０００３】
潤滑油を循環、供給する方法として、歯車による掻上げ作用と軸部材の軸内油路を組み合わせた方法が広く用いられており、本願出願人が特許文献１に開示した変速機の潤滑機構は一例である。この方法では、歯車の回転による遠心力を利用してケーシング下部に貯留された潤滑油を掻き上げて飛散させ、一部を潤滑対象部位に直接供給している。さらに、ケーシング内上方に皿状のオイルレシーバを設けて掻き上げられた潤滑油を蓄積し、油樋などを利用して軸内に導き、軸内の軸方向油路及び径方向油路を経由して軸受け部や歯車噛合部に供給している。また、特許文献１では、軸方向油路の開口端位置にオイル溜と称する小室を設けて潤滑油を溜めることで、より効率的に潤滑油を供給できるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１００７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に限らず軸方向油路を有する潤滑構造では、高速で回転する軸部材の遠心力の作用や構造的な制約によって、軸心に設けられた軸方向油路に十分な量の潤滑油を送り込むことが難しく、いたずらに油路外にあふれ出させてしまうおそれがあった。また、開口端位置から軸方向へ潤滑油を導く能動的な外力を加えることが難しく、軸方向末端や分岐する複数の径方向油路の全ての潤滑対象部材に潤滑油を行き渡らせることが難しかった。
【０００５】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、軸方向油路への潤滑油の送り込みを容易にし、さらに軸方向油路の末端方向への潤滑油の流れを活発化させて、全ての潤滑対象部材に潤滑油を行き渡らせることができる歯車変速機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の歯車変速機は、潤滑油が封入されたケーシングと、選択的に噛合することにより所定の変速比を実現する複数組の歯車対を有し該ケーシングに軸支されて回転動力を伝達する複数の軸部材と、該軸部材の少なくとも一つの軸心に延設された軸方向油路と、該軸方向油路の一端の開口端に該潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備える歯車変速機において、前記軸方向油路内に、前記潤滑油を他端の末端方向に導くガイド部材を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、軸方向油路内にガイド部材を設けたことを特徴としており、歯車変速機の基本的な構成には、従来の構造を用いることができる。すなわち、潤滑油が封入されたケーシングと、ケーシングに軸支される入力軸及び出力軸及び必要に応じてカウンター軸と、各軸に設けられる歯車対と、は従来の構造とすることができる。そして、少なくとも一つの軸部材の軸心に軸方向油路を延設することができ、潤滑油を潤滑対象部位に導くための径方向油路などを分岐させることができる。さらに、軸方向油路の一端の開口端に潤滑油を供給する潤滑油供給手段を設けることができる。軸方向油路内に設けられるガイド部材は、潤滑油を他端の末端方向に導くものである。
【０００８】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路内に同軸に固定され、軸方向に対して傾斜した螺旋状の突条を有する螺旋軸体であることが好ましい。
【０００９】
螺旋軸体は、軸方向油路よりも細径で短い軸状の本体部と、本体部の外周に螺旋状に突出するように形成された適当数の突条とで形成することができる。螺旋軸体は、例えば、ケーシングから開口端の中央を経て軸方向油路内に張設されたアームに取り付けて固定することができる。したがって、軸部材は回転するが、螺旋軸体は回転しない。
【００１０】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路内に同軸に固定され、軸方向に対して傾斜した羽根を有する羽根車であってもよい。
【００１１】
羽根車も螺旋軸体と同様に、本体部と、本体部の外周に傾斜して設けられた羽根とで形成することができる。羽根の外周の大きさは軸方向油路の直径よりも小であり、また羽根の枚数は適当数とすることができる。また、羽根車も上記のアームに取り付けることによって、固定することができる。
【００１２】
前記ガイド部材は、前記軸方向油路の周壁に形成され、軸方向に対して傾斜した螺旋状の突条あるいは溝であってもよい。
【００１３】
ガイド部材は、軸方向油路の軸心側でなく周辺側、すなわち軸部材の内周壁側に設けることもできる。具体的には、壁面から軸心方向に突出し、軸方向に螺旋状に延びる適当数の突条で、ガイド部材を形成することができる。あるいは、壁面を螺旋状に切削した適当数の溝で、ガイド部材を形成することもできる。周壁に形成されたガイド部材は、当然ながら軸部材と一体に回転する。
【００１４】
前記潤滑油供給手段は、前記潤滑油を掻き上げる前記歯車対の少なくとも一部と、掻き上げられた該潤滑油を蓄積するオイルレシーバと、該オイルレシーバ内の該潤滑油を前記軸方向油路に導く油樋と、を有することが好ましい。
【００１５】
潤滑油供給手段は、掻上げ作用を行う歯車と、オイルレシーバと、油樋と、を組み合わせて構成することができるが、これに限定されない。例えば、他の部材の潤滑を終えた潤滑油を導くようにしてもよいし、軸部材の回転動力を利用した油ポンプにより潤滑油を汲み上げるようにしてもよい。
【００１６】
次に、上述のように構成された本発明の歯車変速機の潤滑作用について説明する。変速機が停止し軸部材や歯車対が静止した状態では、変速機内の潤滑油は重力にしたがって流下し、ケーシング下部に貯留されている。そして、変速機が始動されると軸部材及び歯車対が回転し、オイルレシーバあるいはその他の潤滑油供給手段により、軸方向油路の開口端に潤滑油が供給されるようになる。軸方向油路内の潤滑油は、回転する軸部材の内周壁と接触摩擦して付勢され、軸部材よりも回転速度は遅いが同じ方向に共回りする。
【００１７】
すると、回転運動する潤滑油は、ガイド部材により軸方向油路の末端方向に導かれる。例えば、固定された螺旋軸体の態様では、潤滑油は傾斜している突条に当たって、末端方向に流れるように跳ね返る。すなわち、突条により、潤滑油の回転方向の運動が末端に向かう軸方向の運動に変換される。固定された羽根車の態様でも同様に、潤滑油は傾斜している羽根に当たって、末端方向に導かれる。
【００１８】
また、周壁側の傾斜した螺旋状の突条あるいは溝の態様では、回転する周壁が潤滑油と接触摩擦して付勢する際に、突条あるいは溝が潤滑油を斜めに掻くので、潤滑油は末端方向に導かれる。
【００１９】
いずれの態様においても、軸方向油路内の潤滑油は末端方向に導かれるので、開口端に供給された潤滑油は吸い込まれ、また末端方向へ向かう潤滑油の流れは活発化され、スムーズになる。この結果、開口端に供給された潤滑油の軸方向油路への送り込みは容易となり、いたずらに油路外にあふれ出ることはなくなる。また、従来よりも多量の潤滑油が軸方向油路を流れるので、全ての潤滑対象部材に潤滑油を行き渡らせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の歯車変速機では、軸方向油路内にガイド部材を設けたことにより潤滑油を末端方向に導くことができるので、潤滑油の送り込みは容易となり、さらに全ての潤滑対象部材に潤滑油を行き渡らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図３を参考にして説明する。図１は、本発明の実施例の歯車変速機の要部を説明する平面断面図であり、中心線Ｃの片側が示されている。実施例の歯車変速機１は、ケーシング２、出力軸３及び図略の入力軸、オイルレシーバ４、油樋５、開口端カバー６、出力軸３内の軸方向油路７、螺旋軸体８、を主要部材として構成されている。
【００２２】
ケーシング２には適当量の潤滑油が封入され、循環使用されるようになっている。出力軸３は、図１に示されるように、図中右側の一端をパイロットベアリング３１によってケーシング２に軸支され、図中左側の他端を一対のテーパードローラーベアリング３２、３３によって軸支されている。図略の入力軸は、出力軸３の下側（図中では紙面奥側）に配設され、ケーシング２に軸支されている。出力軸３に設けられた７個の歯車３４１〜３４７は、それぞれが入力軸の歯車と噛合して所定の変速比を実現する歯車対を構成している。そして、図略の入力軸の歯車が、ケーシング２の下部に貯留された潤滑油を掻き上げるようになっている。また、歯車対の選択は、符号略のシンクロメッシュ機構により行われるように構成されている。出力軸３の左端には、はす歯歯車３５が設けられ、回転動力を図略の右方のトランスファ装置に出力するようになっている。
【００２３】
出力軸３の軸心は中空とされて軸方向油路７が形成され図中左側の開口端７１から潤滑油が導入されるようになっている。軸方向油路７の右側の末端７２は、図略のトランスファ装置の潤滑対象部材に連通して、潤滑油を供給するようになっている。軸方向油路７の途中には、径方向外側に向かって径方向油路７３〜７５が穿孔されており、出力軸３の外周側の歯車３４５、３４６やテーパードローラーベアリング３２、３３に潤滑油を供給するようになっている。
【００２４】
オイルレシーバ４は、ケーシング２内の出力軸３よりも高い位置に配設される皿状の部材であって、掻き上げられた潤滑油を蓄積するようになっている。油樋５は、上方の開口した溝形状の部材であり、オイルレシーバ４と開口端カバー６とを連結して、潤滑油を導くようになっている。開口端カバー６は、筒状の導入筒部６１と、導入筒部６１の図中左側に設けられて径方向に拡がる封止つば部６２とで形成されている。導入筒部６１の外径は軸方向油路７の直径と略等しく、開口端７１に入り込むように配設されている。封止つば部６２は出力軸３の左端に配設され、ケーシング２との間で油室６３を形成し、潤滑油を漏出させないように構成されている。
【００２５】
螺旋軸体８は、軸状の本体部８１と、本体部８１の外周に形成された突条８２とで構成されている。本体部８１の図中左端は、ケーシング２に固定されており、右方向へ順に油室６３、封止つば部６２、導入筒部６１の軸心を通って張設され、軸方向油路７内にまで達している。突条８２は、本体部８１の軸方向油路７内の部分に形成されている。図２は軸方向油路７内の螺旋軸体８を説明する詳細拡大図である。図２に示されるように、突条８２は本体部８１から径方向外側に向かって突出し、軸方向に傾斜した螺旋状に設けられており、外周の大きさは、軸方向油路７の直径よりもわずかに小とされて、出力軸３の回転を妨げないようになっている。
【００２６】
次に、図１及び図２を参考にして、実施例の歯車変速機１の潤滑作用について説明する。変速機１が始動されると、入力軸及び出力軸３が回転し、潤滑油は掻き上げられてオイルレシーバ４に蓄積され、油樋５を伝わって、油室６３に供給される。次に、潤滑油が導入筒部６１を通って軸方向油路７内に達すると、回転する出力軸３の内周壁と接触摩擦して付勢され、図２に矢印Ｒで示される方向に共回りする。回転する潤滑油は、螺旋軸体８の傾斜した突条８２に当たって、図中に折れた矢印Ｅで示されるように、末端方向に向かって流れるように跳ね返る。すなわち、突条８２により、潤滑油の回転方向の運動が末端に向かう軸方向の運動に変換される。
【００２７】
これは、見方を変えると、出力軸３及び潤滑油が静止している状態で、螺旋軸体８が回転していると考えることもできる。したがって、傾斜した突条８２が回転して潤滑油を斜めに掻き、軸方向に吐出するという、ポンプに相当する作用が生じると考えてもよい。
【００２８】
このポンプ相当の作用により、油室６３の潤滑油は軸方向油路７に吸い込まれ、また末端７２へ向かう潤滑油の流れは活発化され、径方向油路７３〜７５へ従来よりも多量の潤滑油を供給することができる。
【実施例】
【００２９】
図３を参考にして、本発明の別の実施例を説明する。図３は、螺旋軸体８に代えて羽根車９を用いた態様を説明する詳細拡大図である。図示されるように、羽根車９は４枚の傾斜した羽根が軸心で一体化されて形成されており、導入筒部６１の軸方向油路７側に固定されている。導入筒部６１を通り抜けて羽根車９に達した潤滑油は、出力軸３によって回転方向に付勢されるとともに、羽根によって傾斜方向の運動成分が与えられるので、スムーズに末端７２方向へ導かれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例の歯車変速機の要部を説明する平面断面図である。
【図２】図１の実施例で、軸方向油路内の螺旋軸体を説明する詳細拡大図である。
【図３】本発明の別の実施例で、螺旋軸体に代えて羽根車を用いた態様を説明する詳細拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：歯車変速機
２：ケーシング
３：出力軸
４：オイルレシーバ
５：油樋
６：開口端カバー        ６１：導入筒部          ６２：封止つば部
７：軸方向油路          ７１：開口端            ７２：末端
７３〜７５：径方向油路
８：螺旋軸体            ８１：本体部            ８２：突条
９：羽根車
Ｃ：軸心
Ｒ：回転方向
【図１】
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【図２】
2008144803.tif 000004
【図３】
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