(57)【要約】【課題】軸内油路に送り込まれた潤滑油が回転軸の軸端面から外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制した変速機の潤滑構造を提供する。【解決手段】潤滑油を封入したケース２と、ケース２に軸支され外周にて変速ギヤを回転自在に支承するとともに軸端面３１から軸内部に連通する軸内油路（軸方向油路）４を有する回転軸（第１出力軸）３と、ケース２と回転軸３の軸端面３１との間に油室５５を区画する区画部材５と、を備え、変速ギヤが回転して掻き上げた潤滑油を捕集して油室５５から軸内油路４に送り込む変速機の潤滑構造１であって、区画部材５は油室５５の内外を連通する油送入孔５１を有し、油送入孔５１の周りの内周縁５３に回転軸４の外周面（筒状部材６の外周面６４）または軸端面が摺接することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を封入したケースと、前記ケースに軸支され外周にて変速ギヤを回転自在に支承するとともに軸端面から軸内部に連通する軸内油路を有する回転軸と、前記ケースと前記回転軸の前記軸端面との間に油室を区画する区画部材と、を備え、前記変速ギヤが回転して掻き上げた前記潤滑油を捕集して前記油室から前記軸内油路に送り込む変速機の潤滑構造であって、
前記区画部材は前記油室の内外を連通する油送入孔を有し、前記油送入孔の周りの内周縁に前記回転軸の外周面または軸端面が摺接することを特徴とする変速機の潤滑構造。
【請求項２】
前記回転軸は、筒状でその一端が前記回転軸の前記軸内油路に嵌入固定されその他端が前記軸端面から突出するとともに、外周面で前記区画部材の前記内周縁に摺接する筒状部材を有する請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項３】
前記回転軸の前記軸内油路は、前記軸端面から前記軸内部に向かうにつれて徐々に内径が増加している請求項１または２に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項４】
前記区画部材の前記内周縁に、前記回転軸の前記外周面または前記軸端面あるいは前記筒状部材の前記外周面に摺接して油密を維持するオイルシール材を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項５】
前記回転軸の前記外周面または前記軸端面あるいは前記筒状部材の前記外周面に、前記区画部材の前記内周縁が嵌入する周回溝を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速機の潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに用いられる変速機の潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などに用いられる変速機は一般的に、回転する入力軸及び出力軸と、これらの軸に回転自在に支承されて所定の変速段を構成する複数組の変速ギヤ対と、いずれかの変速ギヤ対を選択して同期結合する同期装置と、同期装置を操作する操作装置と、を備えている。この種の変速機では、軸受部やギヤ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採用されている。この潤滑構造として、変速ギヤが回転して掻き上げた潤滑油をオイルレシーバで捕集し、回転軸の軸内油路に送り込む構造が広く用いられており、一例が本願出願人の出願になる特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の変速機の潤滑機構は、ケースと、軸方向穴（軸内油路）及び径方向穴を有するシャフト（回転軸）とを備え、ケースの内壁であってシャフトの端面に対向する部位に軸方向穴に所定量だけ入り込む案内部（油室）を形成し、さらに、案内部まで潤滑油を導く凹部及び凸部を形成している。これにより、潤滑油は、凹部及び凸部から案内部を経由し軸方向穴に送り込まれるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の潤滑機構では、シャフトの軸端面とケースとの間には隙間がある。このため、軸方向穴（軸内油路）に送り込まれた潤滑油の一部は軸方向穴の奥に流れ込み径方向穴を流れ出て有効に潤滑作用を果たすが、残りは軸方向穴から軸端面を経由して外部に排出され潤滑作用を果たさない。さらに、軸方向穴内の潤滑油には遠心力が作用するため、シャフトの回転数の増加につれて無効になる排出油量も増加する。また、シャフトに送り込む総油量は、潤滑に必要な所要油量に排出油量を加えた量となる。したがって、排出油量の比率が高い場合には、ケース内に封入する潤滑油量を増加して変速ギヤが掻き上げる油量を増加させる必要が生じる。これにより、潤滑油の掻き上げに多くの動力が消費され、動力伝達効率が低下する。
【０００６】
本発明は上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、軸内油路に送り込まれた潤滑油が回転軸の軸端面から外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制した変速機の潤滑構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の変速機の潤滑構造は、潤滑油を封入したケースと、前記ケースに軸支され外周にて変速ギヤを回転自在に支承するとともに軸端面から軸内部に連通する軸内油路を有する回転軸と、前記ケースと前記回転軸の前記軸端面との間に油室を区画する区画部材と、を備え、前記変速ギヤが回転して掻き上げた前記潤滑油を捕集して前記油室から前記軸内油路に送り込む変速機の潤滑構造であって、前記区画部材は前記油室の内外を連通する油送入孔を有し、前記油送入孔の周りの内周縁に前記回転軸の外周面または軸端面が摺接することを特徴とする。
【０００８】
さらに、前記回転軸は、筒状でその一端が前記回転軸の前記軸内油路に嵌入固定されその他端が前記軸端面から突出するとともに、外周面で前記区画部材の前記内周縁に摺接する筒状部材を有してもよい。
【０００９】
さらに、前記回転軸の前記軸内油路は、前記軸端面から前記軸内部に向かうにつれて徐々に内径が増加していてもよい。
【００１０】
さらに、前記区画部材の前記内周縁に、前記回転軸の前記外周面または前記軸端面あるいは前記筒状部材の前記外周面に摺接して油密を維持するオイルシール材を有する、ことでもよい。
【００１１】
さらに、前記回転軸の前記外周面または前記軸端面あるいは前記筒状部材の前記外周面に、前記区画部材の前記内周縁が嵌入する周回溝を有する、ことでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の変速機の潤滑構造では、油室を区画する区画部材は油送入孔を有し、油送入孔の周りの内周縁に回転軸の外周面または軸端面が摺接している。換言すると、軸内油路の軸端面の開口部は油室に開き、外部には開いていない。このため、油室から軸内油路に送り込まれた潤滑油は、外部には排出されず、軸内油路の奥へ流れ込んで潤滑作用を果たす。また、区画部材と回転軸との摺接箇所から潤滑油が外部に排出され得るが、回転軸の遠心力は関与しないので、従来と比較して排出油量を大幅に低減できる。したがって、軸内油路に送り込まれた潤滑油が回転軸の軸端面から外部に排出されることを抑制し、油室内の潤滑油を効率よく潤滑に利用することができる。また、ケース内に封入する潤滑油量を減らし変速ギヤが掻き上げる油量を最小限にでき、潤滑油の掻き上げに要する動力を節約して動力伝達効率の低下を抑制できる。
【００１３】
また、回転軸が筒状部材を有する態様では、潤滑油が油室から筒状部材の内部を経由して軸内油路に送り込まれ、やはり外部には排出されない。また、区画部材と筒状部材との摺接箇所から潤滑油が外部に排出され得るが、筒状部材の遠心力は関与せず、従来と比較して排出油量を大幅に低減できる。したがって、軸内油路に送り込まれた潤滑油が回転軸の軸端面から外部に排出されることを抑制するとともに、潤滑油の掻き上げに要する動力を節約して動力伝達効率の低下を抑制できる。
【００１４】
さらに、回転軸の軸内油路の軸端面から軸内部に向かうにつれて徐々に内径が増加している態様では、遠心力の作用により潤滑油がテーパ状の内面に沿い効果的に奥へと送り込まれる。
【００１５】
さらに、区画部材がオイルシール材を内周縁に有する態様では、区画部材の内周縁が回転軸あるいは筒状部材に摺接する箇所を油密構造化して、外部への排出油量を一層低減できる。
【００１６】
さらに、回転軸あるいは筒状部材に周回溝を有する態様では、区画部材の内周縁が周回溝に嵌入しつつ摺接して潤滑油の排出を抑制するので、外部への排出油量を一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施できる変速機の全体構成の例を示す断面図である。
【図２】第１実施形態の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【図３】第２実施形態の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【図４】第３実施形態の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【図５】第４実施形態の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【図６】第５実施形態の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【図７】従来の変速機の潤滑構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための第１実施形態を、図１及び図２を参考にして説明する。図１は、本発明を実施できる変速機９の全体構成の例を示す断面図である。図示されるように、変速機９は、回転軸として入力軸９１、第１出力軸３、及び第２出力軸９３を備え、出力側にデファレンシャル装置９４が設けられている。第１出力軸３及び第２出力軸９３は、物理的には入力軸９１とデファレンシャル装置９４との間に並列に配置されており、いずれか一方の出力軸（３または９３）が選択的にデファレンシャル装置９４に動力を伝達するように構成されている。第１出力軸３の外周には、４個の変速ギヤ９５１〜９５４が回転自在に支承され、また第１出力ギヤ９５５が固設されている。さらに、第１出力軸３の外周には、各変速ギヤ９５１〜９５４を同期して噛合結合させるために、２個の同期装置９６１、９６２が設けられている。
【００１９】
これらの同期装置９６１、９６２を潤滑するために、第１出力軸３には軸内油路に相当する軸方向油路４及び径方向油路９７１〜９７７が形成されている。軸方向油路４は、第１出力軸３の軸内部に軸長方向に延在し、図中右側の軸端面３１に開口部４１を有している。径方向油路９７１〜９７７は、軸方向油路４から径方向外向きに延在して、同期装置９６１、９６２に連通している。本発明は、第１出力軸３の軸方向油路４に潤滑油を送り込む構造として実施できる。また、これに限定されず、例えば、図１中の第２出力軸９３の図中右側の端部Ｐや入力軸９１の図中左側の端部Ｑにも実施可能である。
【００２０】
図２は、本発明の第１実施形態の変速機の潤滑構造１を説明する図であり、第１出力軸３の軸端面３１付近を拡大した図である。第１実施形態の変速機の潤滑構造１は、潤滑油を封入したケース２、軸方向油路４を有する第１出力軸３、油室５５を区画する区画部材５、軸方向油路４に嵌入固定された筒状部材６などにより構成されている。
【００２１】
図示されるように、第１出力軸３は、軸端面３１付近の外周にローラ軸受３９を有し、ケース２により回動自在に軸支されている。ローラ軸受３９は、ケース２に固定されたアウタレース３９１、第１出力軸３に固定されたインナレース３９２、及び両レース３９１、３９２の間に配置されて相対回転を可能とする複数のローラ体３９３により構成されている。第１出力軸３の軸端面３１は、ケース２の内壁２１から離隔し対向配置されている。筒状部材６は、金属製筒状の部材であり、その一端６１は第１出力軸３の軸方向油路４の開口部４１に嵌入固定されている。したがって、筒状部材６は第１出力軸３と一体に回転し、筒状部材６の内部６３は軸方向油路４の一部に相当している。また、筒状部材６の他端６２は、第１出力軸３の軸端面３１から突出し、ケース２の内壁２１に間隔をあけて臨んでいる。
【００２２】
区画部材５は、樹脂製板状で中央に筒状部材６の外周面６４の径に概ね等しい油送入孔５１を有する部材である。区画部材５は、ケース２の内壁２１と回転軸３の軸端面３１との間に間隔を有して配置されている。区画部材５の外周縁５２は、折り曲げられてローラ軸受３９のアウタレース３９１に当接している。油送入孔５１の周りの内周縁５３には、筒状部材６の外周面６４が摺接している。区画部材５とケース２の内壁２１とにより油室５５が区画されており、筒状部材６の他端６２は油室５５まで入り込んでいる。また、油室５５には図略の油樋が連通され、ケース２の内部空間に配設された図略のオイルレシーバで捕集した潤滑油が供給されるように構成されている。
【００２３】
次に、上述のように構成された第１実施形態の変速機の潤滑構造１の作用及び効果について、従来構成と比較しながら説明する。油樋から潤滑油が供給されると、油室５５内の油面レベルは徐々に上昇する。油面レベルが、図２に示される筒状部材６の内部６３の最低レベルＬＬを超えると、潤滑油は油室５５から筒状部材６の内部６３に流れ込んで遠心力と粘性の作用により連れ回りしながら、さらに軸方向油路４に送り込まれる。ここで、筒状部材６は軸方向油路４の開口部に４１に隙間なく嵌入固定されているので、軸方向油路４に送り込まれた全潤滑油量は外部に排出されることなく奥へ流れ込んで潤滑作用を果たす。
【００２４】
一方、図７に示される従来の変速機の潤滑構造１Ｘでは、軸方向油路４Ｘに送り込まれた潤滑油の一部が外部に排出されてしまう。詳述すると、従来の変速機の潤滑構造１Ｘでは、樹脂製板状の区画部材５Ｘの中央に筒状部材６Ｘが一体的に設けられている。筒状部材６Ｘは軸方向油路４Ｘ内に延在し、筒状部材６Ｘの外周面６４Ｘが第１出力軸３Ｘの内周面３１Ｘに摺接している。そして、油面レベルが筒状部材６Ｘの内部６３Ｘの最低レベルＬＬを超えると、潤滑油は筒状部材６Ｘを経由して軸方向油路４Ｘに送り込まれ、遠心力と粘性の作用により連れ回りする。ここで、摺接する筒状部材６Ｘと第１出力軸３Ｘの内周面３１Ｘとの間には隙間があるので、連れ回りする潤滑油の一部は図中矢印ｘで示されるように隙間から外部に排出されてしまう。また、排出油量は、第１出力軸３Ｘから受ける遠心力、換言すれば第１出力軸３Ｘの回転数とともに増加する。結局、排出油量の分だけ、軸方向油路４Ｘの奥へ流れ込んで潤滑作用を果たす潤滑油の比率が減少する。
【００２５】
図２の第１実施形態に戻り、区画部材５の内周縁５３と筒状部材６の外周面６４との摺接箇所から潤滑油が外部に排出され得るが、遠心力は関与せずただ油面レベル差のみが関与するだけなので、排出油量はごくわずかである。したがって、本第１実施形態によれば、軸方向油路４に送り込まれた潤滑油が第１出力軸３の軸端面３１から外部に排出されることがなく、油室５５内の潤滑油を効率よく潤滑に利用することができる。また、ケース２内に封入する潤滑油量を減らし変速ギヤ９５１〜９５４や出力ギヤ９５５が掻き上げる油量を最小限にでき、潤滑油の掻き上げに要する動力を節約して動力伝達効率の低下を抑制できる。
【００２６】
次に、筒状部材６Ａの形状が異なる第２実施形態の変速機の潤滑構造１Ａについて、図３を参考にして説明する。図３は、第２実施形態の変速機の潤滑構造１Ａを説明する図であり、第１出力軸３Ａの軸端面３１Ａ付近を拡大した図である。第２実施形態において、変速機９の全体構成や軸方向油路４、径方向油路９７１〜９７７の構成は第１実施形態と同様であり、筒状部材６Ａの形状のみが異なる。すなわち、第２実施形態の筒状部材６Ａは、油室５５Ａ側の他端６２Ａから軸方向中間の中間部６５Ａに向かうにつれて徐々に内径が増加している。つまり、軸内油路４の一部に相当する筒状部材６Ａの内部６３Ａは、他端６２Ａから中間部６５Ａにかけてテーパ状に拡がっている。また、区画部材５Ａの内周縁５３Ａには、筒状部材６のテーパ状の外周面６４Ａが摺接している。
【００２７】
第２実施形態の変速機の潤滑構造１Ａでは、潤滑油が油室５５Ａから筒状部材６Ａの他端６２Ａに流れ込むと、遠心力の作用によりテーパ状の内部６３Ａに沿い効果的に中間部６５Ａまで流れ（図中矢印ａ）、続いて一端６１Ａから軸方向油路４に送り込まれる。また、潤滑油が外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制できる作用及び効果は、第１実施形態と同様であり詳述は略する。
【００２８】
次に、さらに区画部材５Ｂがオイルシール材７を有する第３実施形態の変速機の潤滑構造１Ｂについて、図４を参考にして説明する。図４は、第３実施形態の変速機の潤滑構造１Ｂを説明する図であり、第１出力軸３Ｂの軸端面３１Ｂ付近を拡大した図である。第３実施形態の区画部材５Ｂは、第２実施形態の区画部材５Ａにオイルシール材７を付設したものである。オイルシール材７は環状で、例えばニトリルゴムなどの合成ゴム製とすることができる。また、オイルシール材７は、例えば加硫接着により区画部材５Ｂの内周縁５３Ｂに取り付け、筒状部材６Ｂの外周面６4Ｂに摺接させることができる。
【００２９】
第３実施形態の変速機の潤滑構造１Ｂでは、オイルシール材７が筒状部材６Ｂの外周面６４Ｂに摺接して油密構造化できるため、油室５５Ｂから外部への排出油量を一層低減できる。また、潤滑油が外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制できる作用及び効果は、第１実施形態と同様であり詳述は略する。
【００３０】
次に、第１出力軸３が筒状部材６、６Ａ、６Ｂを有さない第４実施形態の変速機の潤滑構造１Ｃについて、図５を参考にして説明する。図５は、第４実施形態の変速機の潤滑構造１Ｃを説明する図であり、第１出力軸３Ｃの軸端面３１Ｃ付近を拡大した図である。第４実施形態において、変速機９の全体構成や軸方向油路４、径方向油路９７１〜９７７の構成は、第１実施形態と同様である。第１出力軸３Ｃは、軸方向油路４Ｃの開口部４１Ｃの周りの軸端面３１Ｃを周回する周回溝８を有している。一方、樹脂製板状の区画部材５Ｃの内周縁５３Ｃは、折り曲げられて第１出力軸３Ｃの周回溝８に嵌入している。さらに、区画部材５Ｃの内周縁５３Ｃの外側には、第１出力軸３Ｃの軸端面３１Ｃに摺接するサイドリップ７Ｃ（オイルシール材の一種）が設けられている。
【００３１】
第４実施形態の変速機の潤滑構造１Ｃでは、第１出力軸３Ｃの周回溝８への区画部材５Ｃの内周縁５３Ｃの嵌入、及びサイドリップ７Ｃの油密作用により、油室５５Ｃから外部への排出油量を一層低減できる。また、潤滑油が外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制できる作用及び効果は、第１実施形態と同様であり詳述は略する。
【００３２】
さらに、図６の第５実施形態の変速機の潤滑構造１Ｄに示されるように、周回溝８Ｄの位置を変更することができる。第５実施形態において、第１出力軸３Ｄは、軸端面３１Ｄに近い外周面３２Ｄを周回する周回溝８Ｄを有している。一方、樹脂製板状の区画部材５Ｄの内周縁５３Ｄは、この周回溝８Ｄに嵌入している。さらに、区画部材５Ｄの内周縁５３Ｄの油室５５Ｄの反対側には、第１出力軸３Ｄの外周面３２Ｄに摺接するオイルシール材７Ｄが設けられている。
【００３３】
第５実施形態の変速機の潤滑構造１Ｄでも第４実施形態と同様、第１出力軸３Ｄの周回溝８Ｄへの区画部材５Ｄの内周縁５３Ｄの嵌入、及びオイルシール材７Ｄの油密作用により、油室５５Ｄから外部への排出油量を一層低減できる。また、潤滑油が外部に排出されることを抑制し、動力伝達効率の低下を抑制できる作用及び効果は、第１実施形態と同様であり詳述は略する。
【符号の説明】
【００３４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：変速機の潤滑構造
２：ケース    ２１：内壁
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ：第１出力軸（回転軸）
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ：軸端面
３２Ｄ：外周面    ３９：ローラ軸受
４：軸方向油路（軸内油路）
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ：区画部材
５１：油送入孔    ５２：外周縁
５３、５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ：内周縁
５５、５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ、５５Ｄ：油室
６、６Ａ、６Ｂ：筒状部材
６１、６１Ａ：一端    ６２，６２Ａ：他端    ６３、６３Ａ：内部
６４、６４Ａ、６４Ｂ：外周面    ６５Ａ：中間部
７、７Ｃ、７Ｄ：オイルシール材
８、８Ｄ：周回溝
１Ｘ：従来の変速機の潤滑構造
３Ｘ：第１出力軸    ３１Ｘ：内周面    ４Ｘ：軸方向油路
５Ｘ：区画部材    ６Ｘ：筒状部材    ６３Ｘ：内部    ６４Ｘ：外周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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