(57)【要約】【課題】従来技術と比較して部品点数を増やすことなく潤滑対象部位に供給する潤滑油量を増やして焼付けや摩耗の発生を回避できるコスト低廉な変速機の潤滑構造を提供する。【解決手段】潤滑油が封入されたケース２と、一部分がケース２の底部に滞留する潤滑油に浸漬され、ケース２に軸承されて回転することにより潤滑油の一部を粘性により引き上げて遠心力により内部空間に放出する回転体（カウンタ軸５）、及び回転体５の上方に配置されて潤滑油が必要とされる潤滑対象部位（同期装置６）を含み、所定の変速機能を有する変速機構部と、を備える変速機の潤滑構造１であって、回転体５、潤滑対象部位６に近接する外周面に軸線ＡＸ２方向に外径が徐変する形状（凸形状８１、８２）を有し、外径が徐変する形状のうち外径が大きい位置の突起先端部８３が潤滑対象部位６に正対している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が封入されたケースと、
一部分が前記ケースの底部に滞留する前記潤滑油に浸漬され、前記ケースに軸承されて回転することにより前記潤滑油の一部を粘性により引き上げて遠心力により内部空間に放出する回転体、及び前記回転体の上方に配置されて前記潤滑油が必要とされる潤滑対象部位を含み、所定の変速機能を有する変速機構部と、
を備える変速機の潤滑構造であって、
前記回転体は、前記潤滑対象部位に近接する外周面に軸線方向に外径が徐変する形状を有し、前記外径が徐変する形状のうち外径が大きい位置の突起先端部が前記潤滑対象部位に正対していることを特徴とする変速機の潤滑構造。
【請求項２】
前記回転体は回転軸であり、前記潤滑対象部位は前記回転軸の上方で前記ケースに軸承された別の回転軸の外周に配置された同期装置である請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項３】
前記外径が徐変する形状は、軸線方向の断面が丸みを帯びた三角形状である請求項１また２に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項４】
前記外径が徐変する形状は、軸線方向の断面が凹形状および凸形状を含んだ凹凸形状である請求項１また２に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項５】
前記外径が徐変する形状は、軸線方向に沿って前記外径が徐々に増加して前記突起先端部に達しその後前記外径が徐々に減少する勾配形状である請求項１また２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、変速機の潤滑構造に関し、より詳細には、回転体により潤滑油の一部を引き上げて内部空間に放出し潤滑対象部位に到達させる潤滑構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
平行する２つの回転軸に複数の変速ギヤ対を備え、同期装置により一つの変速ギヤ対を選択的に噛合させて所定の変速比を得る常時噛合歯車式変速機がある。この変速機では、軸受部や同期装置などの動作を円滑化し、また摩擦熱による温度上昇を低減して焼付きや摩耗による機能低下を抑制するため、当該部位に潤滑油を供給して油膜を形成する。これを行うために、ケース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。ケースの底部に滞留する潤滑油に一部分が浸漬された変速ギヤは、回転することによって潤滑油の一部を掻き上げて飛散させるので、これにより潤滑油が潤滑対象部位に到達する。また凹凸を有しない回転体も、潤滑油の一部を粘性により引き上げ、遠心力によって内部空間に放出するので潤滑機能を有する。さらに、潤滑油の供給量を多くするために、飛散する潤滑油を捕集して流下させるオイルレシーバが併用される場合も多い。
【０００３】
この種の潤滑油を掻き上げる方式の潤滑構造の技術例が特許文献１〜３に開示されている。特許文献１の変速機の潤滑構造は、カウンタシャフトギヤを回転させることでミッションケース内に溜まった潤滑油を掻き揚げてメインシャフトに設けられた同期装置に供給する潤滑構造において、カウンタシャフトギヤを少なくとも同期装置の径方向外方の位置まで軸方向に延長して形成している。つまり、カウンタシャフトギヤを軸方向に厚く形成して同期装置の近くで潤滑油を掻き揚げる構成としており、潤滑油が同期装置に到達しやすくなっている。
【０００４】
また、特許文献２の自動車用変速機の潤滑装置は、シンクロナイザ（同期装置）の直下のカウンタシャフト上にオイル掻き揚げ部材を設けている。オイル掻き揚げ部材は、潤滑油を掻き揚げる専用の別部材であり、実施例でギヤおよび羽根が例示されている。さらに、特許文献３の変速機の潤滑構造は、リバースアイドルギヤまたはこのギヤと一体に回転するシャフトに、潤滑油を掻き揚げるための掻揚手段を設けている。掻揚手段は、特許文献２に類似する潤滑油を掻き揚げる専用の別部材であり、従属請求項で羽根車が例示され、具体的な形状が記載されている。特許文献２および３では、専用の別部材を用いることで、効率的に潤滑油を掻き揚げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３０４４６号公報
【特許文献２】実開平５−１０５６号公報
【特許文献３】特開２００２−１３０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１では、カウンタシャフトギヤが大形化するので、その分だけ重量が増加し、加工の手間も増加して、変速機のコストが増加する。さらに、ギヤを軸方向に延長する延長範囲には構造上の制約があり、十分な効果を得られない場合もある。また、特許文献２および３では、掻き揚げ専用部材が追加となるため、部品コストおよび組み付け作業コストが増加する。
【０００７】
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、従来技術と比較して部品点数を増やすことなく潤滑対象部位に供給する潤滑油量を増やして焼付けや摩耗の発生を回避できるコスト低廉な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】
【０００８】
本発明の変速機の潤滑構造は、潤滑油が封入されたケースと、一部分が前記ケースの底部に滞留する前記潤滑油に浸漬され、前記ケースに軸承されて回転することにより前記潤滑油の一部を粘性により引き上げて遠心力により内部空間に放出する回転体、及び前記回転体の上方に配置されて前記潤滑油が必要とされる潤滑対象部位を含み、所定の変速機能を有する変速機構部と、を備える変速機の潤滑構造であって、前記回転体は、前記潤滑対象部位に近接する外周面に軸線方向に外径が徐変する形状を有し、前記外径が徐変する形状のうち外径が大きい位置の突起先端部が前記潤滑対象部位に正対していることを特徴とする。
【０００９】
また、前記回転体は回転軸であり、前記潤滑対象部位は前記回転軸の上方で前記ケースに軸承された別の回転軸の外周に配置された同期装置であってもよい。
【００１０】
さらに、前記外径が徐変する形状は、軸線方向の断面が丸みを帯びた三角形状であってもよい。
【００１１】
また、前記外径が徐変する形状は、軸線方向の断面が凹形状および凸形状を含んだ凹凸形状であってもよい。
【００１２】
また、前記外径が徐変する形状は、軸線方向に沿って前記外径が徐々に増加して前記突起先端部に達しその後前記外径が徐々に減少する勾配形状であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の変速機の潤滑構造では、一部分が潤滑油に浸漬される回転体の外周面に、軸線方向に外径が徐変する形状を有しているので、外径が大きい突起先端部で遠心力が大きくなり、潤滑油を集中的に引き上げて放出することができる。これに対し、外周面に外径差のない従来の回転体では、軸線方向のどの位置においても一様に潤滑油が放出される。したがって、本発明によれば、突起先端部から正対する潤滑対象部位に向けて従来よりも多量の潤滑油を放出させ、供給する潤滑油量を従来よりも増やすことができる。また、本発明は既存の回転体に簡単な加工を施すだけ、あるいは素材形状を変更するだけで実施可能であり、部品点数は増えず、コストは低廉である。
【００１４】
また、回転体が回転軸で、潤滑対象部位が同期装置である態様では、同期装置を構成するシンクロナイザリングの摺動面や、スプライン嵌合するハブ、スリーブ、およびシンクロナイザリングなどのスプライン歯面を多量の潤滑油で良好に潤滑できる。
【００１５】
さらに、外径が徐変する形状を、軸線方向の断面が丸みを帯びた三角形状、軸線方向の断面凹凸形状、および軸線方向に沿う勾配形状のいずれかとした態様では、回転体の製作工程数や加工の手間があまり変わらないので、製作コストが増加しない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の変速機の潤滑構造を示す側面断面図である。
【図２】実施形態の変速機の潤滑構造の作用を説明する図である。
【図３】従来技術の変速機の潤滑構造の作用を説明する図である。
【図４】回転体の外径が徐変する形状が凹凸形状とされる形態の構造及び作用を説明する図である。
【図５】外径が徐変する形状が単一の勾配形状とされる形態の構造及び作用を説明する図である。
【図６】外径が徐変する形状が２つの勾配形状とされる形態の構造及び作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための実施形態を、図１及び図２を参考にして説明する。図１は、本発明の実施形態の変速機の潤滑構造１を示す側面断面図である。実施形態の潤滑構造１は、車両に搭載された前進５速後進１速の変速機内に構成されており、変速操作方式は手動および自動のどちらでもよい。図示されるように、実施形態の変速機の潤滑構造１は、ケース２、入力軸３、出力軸４、およびカウンタ軸５と、各軸に設けられた変速ギヤと、同期装置６とを備えて構成されており、同期装置６に潤滑油を供給するものである。
【００１８】
入力軸３および出力軸４は共通の軸線ＡＸ１上に並んで配置されている。入力軸３は中実軸であり、その一端寄り（図１の左方）がケース２に軸承され、かつ一端がケース３外に引き出されて回転駆動される。入力軸３の他端３１（図１の右方）は、後述するように出力軸４の内周側に軸承され、回動自在となっている。入力軸３の一端側から他端３１側に順番にリバース駆動ギヤ（図略）、４速駆動ギヤ３２、２速駆動ギヤ３３、３速駆動ギヤ３４が固設されている。さらに、１速駆動ギヤ３５が、ニードルベアリング３５１を介して遊転可能に設けられている。１速駆動ギヤ３５に隣接して（図１の右方に）、１−５速用同期装置６が設けられている。
【００１９】
出力軸４は筒状の中空軸であり、入力軸３に近い側（図１の左側）の一端が拡径されて拡径部４３となっている。出力軸４の拡径されていない軸部４１の外周とケース２との間にローラベアリング４２が配置され、出力軸４は回動自在となっている。出力軸４の拡径部４３の内周側にはローラベアリング４４が配置され、ローラベアリング４４の内周側に入力軸３の他端３１が嵌入して軸承されている。さらに、拡径部４３の外周側に出力従動ギヤ４５が設けられ、拡径部４３の端面（図１の左側側端面）内周寄りに５速直結従動部４６が設けられている。
【００２０】
カウンタ軸５は、入力軸３および出力軸４に平行して、下方の軸線ＡＸ２上に配置されている。カウンタ軸５は軸内油路５８、５９を有する中実軸であり、一端（図１の左方）がケースに軸承され、他端５１（図１の右方）がボールベアリング５２によってケース２に軸承され、回動自在となっている。カウンタ軸５の一端側から他端５１側に順番にリバース従動ギヤ（図略）、４速従動ギヤ５３、２速従動ギヤ５４、３速従動ギヤ５５がそれぞれニードルベアリング５３１、５４１、５５１を介して遊転可能に設けられている。さらに、１速従動ギヤ５６が固設され、間隔Ｌをおいて出力駆動ギヤ５７が固設されている。また、リバース従動ギヤと４速従動ギヤ５３との間に後進−４速用同期装置（図略）が設けられ、２速従動ギヤ５４と３速従動ギヤ５５との間に２−３速用同期装置７が設けられている。
【００２１】
入力軸３のそれぞれの駆動ギヤ３２、３３，３４、３５は、カウンタ軸５の同速度の従動ギヤ５３、５４、５５、５６と遊転可能に噛合している。また、カウンタ軸５の出力駆動ギヤ５７は、出力軸４の出力従動ギヤ４５に噛合している。後進および１〜４速の変速比は、いずれかの同期装置６、７によって駆動ギヤと従動ギヤとがトルクを伝達するように結合されて実現される。また、５速は変速比１であり、１−５速用同期装置６によって入力軸３と出力軸４とが直結されて実現される。
【００２２】
１−５速用同期装置６は、ハブ６１、スリーブ６２、１速用シンクロナイザリング６３、５速用シンクロナイザリング６４、およびシフトフォーク６５などにより、略軸対称に構成されている。入力軸３の外周に環状に突設されたハブ６１には、環状のスリーブ６２がスプライン嵌合されて軸線ＡＸ１方向に移動可能となっている。シフトフォーク６５による駆動によって、スリーブ６２が１速用シンクロナイザリング６３により同期されたのち１速駆動ギヤ３５に回転連結されると、１速が実現される。また、スリーブ６２が５速用シンクロナイザリング６４により同期されたのち出力軸４の５速直結従動部４６に回転連結されると、５速が実現される。１−５速用同期装置６の構成には、従来技術を用いることができる。
【００２３】
１−５速用同期装置６は、１速用及び５速用シンクロナイザリング６３、６４の摺動面や、スプライン嵌合するハブ６１、スリーブ６２、およびシンクロナイザリング６３、６４などのスプライン歯面を潤滑することが必要である。これに対して、ケースの内部に潤滑油が封入されており、図示されるように、潤滑油の油面ＯＬは停止状態でカウンタ軸５の軸線ＡＸ２よりもわずかに高い程度となっている。したがって、１−５速用同期装置６は、油面ＯＬよりも高い位置に配設された潤滑対象部位となり、潤滑油を供給する潤滑構造が必要になる。また、カウンタ軸５は、ケース２に軸承されて回転することにより潤滑油を引き上げて放出する本発明の回転体に相当する。
【００２４】
また、カウンタ軸５側に設けられた後進−４速用同期装置及び２−３速用同期装置７の構成にも、従来技術を用いることができる。後進−４速用同期装置及び２−３速用同期装置７も潤滑することが必要であり、カウンタ軸５の軸方向軸内油路５８及び径方向軸内油路５９を用いて潤滑構造が構成されている。この潤滑構造にも、従来技術を用いることができる。
【００２５】
なお、入力軸３、出力軸４、およびカウンタ軸５と、各軸に設けられた変速ギヤと、３つの同期装置とにより変速機構部が構成されている。
【００２６】
１−５速用同期装置６を潤滑する潤滑構造として、カウンタ軸５は、１−５速用同期装置６に近接する外周面に軸線方向に外径が徐変する形状を有している。つまり、図１に示されるように、カウンタ軸５の１速従動ギヤ５６と出力駆動ギヤ５７との間隔Ｌに、軸線方向の断面が径方向外向きに突出する凸形状８１、８２が２個設けられている。凸形状８１、８２はカウンタ軸５を環状に周回しており、軸線方向の断面は外径が徐変する丸みを帯びた三角形状となっている。凸形状８１、８２の丸みを帯びた三角形状の先端が、外径の最も大きい突起先端部８３となる。突起先端部８３は、基準外径Ｄ１に対して外径差Ｄ２だけ突出している。また、２個の突起先端部８３はそれぞれ、潤滑対象部位となる１−５速用同期装置６のスリーブ６２の軸線ＡＸ２方向の両側の端面の外寄り付近に正対している。
【００２７】
次に、前述のように構成された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、従来技術と比較して説明する。図２は実施形態の変速機の潤滑構造１の作用を説明する図であり、図３は従来技術の変速機の潤滑構造の作用を説明する図である。図２に示されるように、凸形状８１の外径は基準外径Ｄ１よりも大きく、回転時に相対的に大きな遠心力が発生する。このため、粘性によりカウンタ軸５の外周面に付着した潤滑油は、カウンタ軸５の回転により油面ＯＬから引き上げられると、遠心力によって凸形状８１の三角形状の斜面を径方向外向きに移動する（図２の矢印Ｆ１参照）。潤滑油は、突起先端部８３に集まり、遠心力によって放出される（図２の矢印Ｆ２参照）。これにより、潤滑油は、１−５速用同期装置６に向けて集中的に放出される。
【００２８】
これに対し、図３に示される従来技術では、カウンタ軸５の外周面に凹凸がなく、軸線ＡＸ２方向のどの位置においても一様に潤滑油が放出される（図３の矢印Ｆ３参照）。したがって、本実施形態によれば、突起先端部８３から１−５速用同期装置６に向けて従来よりも多量の潤滑油を放出させ、供給する潤滑油量を従来よりも増やすことができる。これにより、同期装置６を構成するシンクロナイザリング６３、６４の摺動面や、スプライン嵌合するハブ６１、スリーブ６２、およびシンクロナイザリング６３、６４などのスプライン歯面を多量の潤滑油で良好に潤滑でき、焼付けや摩耗の発生を回避できる。
【００２９】
また、カウンタ軸５に簡単な加工を施すだけで実施可能であり、部品点数は増えず、製作工程数や加工の手間があまり変わらないので、部品コストが増加しない。
【００３０】
次に、カウンタ軸５に設ける外径が徐変する形状の応用実施形態について、図４〜図６を参考にして、図２に示される実施形態と異なる点を主に説明する。図４は、回転体の外径が徐変する形状が凹凸形状とされる形態の構造及び作用を説明する図である。また、図５は外径が徐変する形状が単一の勾配形状とされる形態の構造及び作用を説明する図であり、図６は外径が徐変する形状が２つの勾配形状とされる形態の構造及び作用を説明する図である。
【００３１】
図４で、カウンタ軸５には、３つの凸形部８４１、８４５、８４９と２つの凹形部８４３、８４７とが軸線ＡＸ２方向に交互に配置された凹凸形状８４が構成されている。凸形部８４１、８４５、８４９は基準外径Ｄ１の部位で突起先端部に相当し、凹形部８４３、８４７は基準外径Ｄ１よりも外径差Ｄ３だけ小さい部位である。また、隣接する凸形部と凹形部との間はそれぞれ、外径が徐変するテーパ状の斜面部８４２、８４４、８４６、８４８でつなげられている。
【００３２】
図４に示される態様では、斜面部８４２、８４４、８４６、８４８に付着して油面ＯＬから引き上げられた潤滑油は、遠心力によって斜面部８４２、８４４、８４６、８４８を径方向外向きに移動する（図４の矢印Ｆ４参照）。潤滑油は、凸形部８４１、８４５、８４９に集まり、遠心力によって放出される（図４の矢印Ｆ５参照）。これにより、潤滑油は、３箇所から潤滑対象部位に向けて集中的に放出される。
【００３３】
また、図５で、カウンタ軸５には、２つの勾配面８５１、８５３が軸線ＡＸ２方向に並ぶ勾配形状８５が構成されている。第１の勾配面８５１は、軸線ＡＸ２方向に沿って図の左から右に向かい外径が徐々に増加して基準外径Ｄ１の突起先端部８５２に達している。第２の勾配面８５３は、突起先端部８５２から軸線ＡＸ２方向に沿って図の左から右に向かい外径が徐々に減少している。
【００３４】
図５に示される態様では、勾配面８５１、８５３に付着して油面ＯＬから引き上げられた潤滑油は、遠心力によって勾配面８５１、８５３上を突起先端部８５２に向かって移動する（図５の矢印Ｆ６参照）。潤滑油は、突起先端部８５２に集まり、遠心力によって潤滑対象部位に向けて集中的に放出される（図５の矢印Ｆ７参照）。
【００３５】
さらに、図６で、カウンタ軸５には、２組の図５に類似した勾配形状８６、８７が構成されている。この態様では、潤滑油は、遠心力によって勾配面上を突起先端部８６１、８７１に向かって移動し（図６の矢印Ｆ８参照）、２箇所の突起先端部８６１、８７１から潤滑対象部位に向けて集中的に放出される（図６の矢印Ｆ９参照）。
【００３６】
図４〜図６に示される応用実施形態の効果は、図１および図２で説明した実施形態の効果と同様であり、説明は省略する。
【００３７】
なお、本発明は、前述した構成の変速機構部を備える変速機に限定されず、各種の構成の変速機、例えば、入力軸と出力軸とを平行させて上下に配置した変速機でも実施できる。また、潤滑対象部位も同期装置６に限定されない。その他、本発明は、様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１：変速機の潤滑構造
２：ケース    ３：入力軸    ４：出力軸    ５：カウンタ軸（回転体）
６：１−５速用同期装置（潤滑対象部位）
６１：ハブ    ６２：スリーブ    ６３：１速用シンクロナイザリング
６４：５速用シンクロナイザリング    ６５：シフトフォーク
７：２−３速用同期装置
８１、８２：凸形状（外径が徐変する形状）    ８３：突起先端部
８４：凹凸形状（外径が徐変する形状）
８４１、８４５、８４９：凸形部（突起先端部）
８４２、８４４、８４６、８４８：斜面部
８４３、８４７：凹形部
８５：勾配形状（外径が徐変する形状）
８５１、８５３：勾配面
８５２：突起先端部
８６、８７：勾配形状（外径が徐変する形状）
８６１、８７１：突起先端部
ＡＸ１、ＡＸ２：軸線    Ｄ１：基準外径    Ｄ２、Ｄ３：外径差    ＯＬ：油面
【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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