(57)【要約】【課題】潤滑油が不足しがちになる潤滑対象部位に対して潤滑油量を補うことができる歯車変速機を提供する。【解決手段】潤滑油を封入したケーシング２と、該ケーシング２に軸支されて動力を伝達する軸部材（入力軸３及び出力軸４）と、該軸部材３、４に設けられて選択的に噛合することにより所定の変速比を実現するとともに、その一部が該潤滑油を掻き上げる複数組の歯車対５１〜５６と、該軸部材または該歯車対の潤滑対象部位（第１速駆動歯車５１Ｄ）の上方に該軸部材３、４と平行して配置されかつ該ケーシング２に直接または間接に吊設されるとともに、板形状を呈して傾斜した下縁８１を有し、掻き上げられて飛来する該潤滑油をその粘性により捕捉し該下縁８１の最下部（滴下ポイント８２）に誘導及び集積して該潤滑対象部位５１Ｄに滴下する油滴下部材８と、を備える。【選択図】図１
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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シングと、
該ケーシングに軸支されて動力を伝達する軸部材と、
該軸部材に設けられて選択的に噛合することにより所定の変速比を実現するとともに、その一部が該潤滑油を掻き上げる複数組の歯車対と、
該軸部材または該歯車対の潤滑対象部位の上方に該軸部材と平行して配置されかつ該ケーシングに直接または間接に吊設されるとともに、板形状を呈して傾斜した下縁を有し、掻き上げられて飛来する該潤滑油をその粘性により捕捉し該下縁の最下部に誘導及び集積して該潤滑対象部位に滴下する油滴下部材と、
を備えることを特徴とする歯車変速機。
【請求項２】
前記油滴下部材の前記下縁は、両側で高く中央で低く傾斜し該中央にピンポイント状の前記最下部を有する請求項１に記載の歯車変速機。
【請求項３】
前記油滴下部材は、前記ケーシング内の上部空間に配設された皿状のオイルレシーバの底面下側に一体的に設けられる請求項１または２のいずれかに記載の歯車変速機。
【請求項４】
前記潤滑対象部位は、第１速歯車対を構成する歯車の歯面を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯車変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両などに用いられる歯車変速機に関し、より詳細には変速機内部の潤滑構造に関する。
【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変速機がある。この種の変速機では、軸受け部や歯車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。潤滑油を循環、供給する構造として、掻上げ方式及び軸内油路方式が広く用いられており、その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の車両変速装置はレシーバプレートを備え、歯車により掻き上げられた潤滑油の一部を表面及び裏面で受け止め、傾斜に沿ってレシーバ室に流下させるように構成されている。そして、レシーバ室の潤滑油はインプットシャフトの油穴に導かれ、軸内油路から各所に供給されるようになっている。また、掻き上げられて飛散する潤滑油の残りの一部は、歯車に直接到達して、歯面を潤滑するようになっている。
【０００４】
さらに、飛散する潤滑油で直接的に潤滑することが難しい潤滑対象部位に対しては、部材に油路を形成したり部材間の間隙を利用したりして、潤滑油を導く各種の潤滑構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−７６８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、掻上げ方式の潤滑構造において、ケーシング下方に配置されて一部が潤滑油中に浸漬される歯車は確実に潤滑されるが、ケーシング上方の油面より上側に配置される歯車は十分に潤滑されないおそれがある。例えば、入力軸が上側に出力軸が下側に配置されて、入力軸に列設される各駆動歯車が出力軸の各従動歯車に噛合する構造を考える。下側の出力軸の各従動歯車は、歯面の一部が潤滑油中に浸漬されて確実に潤滑されると同時に、潤滑油をケーシング内部空間に掻き上げる。一方、上側の入力軸の各駆動動歯車は、噛合する従動歯車に付着した潤滑油及び、掻き上げられて飛来する潤滑油により潤滑される。この構造において、出力軸の回転速度が変化すれば潤滑油の掻上げ量も変化する。また、遊転している歯車対の発熱量は少ないが、動力伝達を担う歯車対では噛合摩擦による発熱量が多く、回転速度の変化に応じて発熱量が変化する。さらには、変速機内の部材配置の制約などもあって、上側の駆動歯車の一部で潤滑油が不足しがちになるおそれがある。潤滑油が不足すると、噛合する歯面が荒れて温度が過昇するおそれがある。
【０００６】
また、歯車の歯面に限らず油路の導入口など複数の潤滑対象部位に、常にバランスよい比率で十分に潤滑油が供給されるとは限らない。つまり、潤滑油の供給量が不足しがちになる潤滑対象部位が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、潤滑油が不足しがちになる潤滑対象部位に対して潤滑油量を補う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】
【０００８】
本発明の歯車変速機は、潤滑油を封入したケーシングと、該ケーシングに軸支されて動力を伝達する軸部材と、該軸部材に設けられて選択的に噛合することにより所定の変速比を実現するとともに、その一部が該潤滑油を掻き上げる複数組の歯車対と、該軸部材または該歯車対の潤滑対象部位の上方に該軸部材と平行して配置されかつ該ケーシングに直接または間接に吊設されるとともに、板形状を呈して傾斜した下縁を有し、掻き上げられて飛来する該潤滑油をその粘性により捕捉し該下縁の最下部に誘導及び集積して該潤滑対象部位に滴下する油滴下部材と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、歯車変速機のケーシング内に板形状の油滴下部材を吊設し、飛来する該潤滑油を捕捉して下方の潤滑対象部位に滴下することにより、潤滑油量を補うようにしたことを要旨とする。本発明では、ケーシングや、動力を伝達する軸部材、歯車対には、従来の構造を適用することができる。
【００１０】
ケーシングには適当量の潤滑油を封入して、循環使用するように構成することができる。ケーシングに軸支される軸部材は、一般的な入力軸や出力軸であり、他にカウンター軸を備えてもよい。複数組の歯車対は、変速比の段数に応じて各軸部材に設けることができ、例えばシンクロメッシュ機構により選択的に噛合して、所定の変速比で動力を伝達するように構成することができる。また、歯車対の一部をケーシングの下方に配置して潤滑油中に浸漬させ、潤滑油を掻き上げるように構成することができる。なお、潤滑油を掻き上げる歯車対と動力伝達を担う歯車対とを一致させる必要はなく、遊転している歯車対であっても、潤滑油を掻き上げることができる。さらに、歯車対とケーシングとの間にオイルセパレータを設けて、ケーシング内を歯車対に近接した掻上げ領域と歯車対から離隔した貯留領域とに区画するようにしてもよい。
【００１１】
油滴下部材には板形状の部材を用い、軸部材または該歯車対の潤滑対象部位の上方に、軸部材と平行して配置することができる。潤滑対象部位とは、潤滑油が不足しがちな歯車対の歯面や、油路の導入口などが該当する。油滴下部材は、ケーシングの天井から直接吊り下げて配置することができ、あるいは支持材を用いて配置するようにしてもよい。油滴下部材を軸部材と平行して配置する理由は、掻き上げられて飛来する潤滑油に対して正対させ、広い面積で潤滑油を捕捉できるようにするためである。油滴下部材の下縁は、直線状または曲線状に傾斜させることができる。
【００１２】
油滴下部材は、飛来する潤滑油をその粘性により捕捉することができる。つまり、飛来した潤滑油は、少なくともその一部が油滴下部材の表面に付着する。そして、付着した潤滑油は、油滴下部材の表面及び下縁を伝って流下し、下縁の最下部に誘導され集積されて油滴となり、落下して潤滑対象部位に供給される。
【００１３】
前記油滴下部材の前記下縁は、両側で高く中央で低く傾斜し該中央にピンポイント状の前記最下部を有する、ことが好ましい。
【００１４】
油滴下部材の下縁の形状は、両側で高く中央で低く傾斜したV字状とすることができ、ピンポイント状の最下部から多くの潤滑油を滴下させることができる。ただし、これに限定されず、潤滑対象部位の拡がりにあわせて、下縁の形状を定めることができる。例えば、Ｕ字状の下縁として、ある幅の範囲で潤滑油を滴下させるようにしてもよい。あるいは、Ｗ字状の下縁として、複数の最下部を形成し、複数の潤滑対象箇所に潤滑油を滴下させるように構成することもできる。
【００１５】
前記油滴下部材は、前記ケーシング内の上部空間に配設された皿状のオイルレシーバの底面下側に一体的に設けられる、ことでもよい。
【００１６】
オイルレシーバは、樹脂成形などにより製作されるのが一般的であり、その底面下側に油滴下部材を一体的に形成することができる。この態様によれば、油滴下部材を吊設するための専用の支持材が不要となり、材料費や組み立ての手間の増加を抑制することができる。さらには、オイルレシーバの底面下側で捕捉された潤滑油の一部が油滴下部材に伝わり、一緒に潤滑対象部位に滴下するので、供給油量を増すことができる。
【００１７】
前記潤滑対象部位は、第１速歯車対を構成する歯車の歯面を含む、ことでもよい。
【００１８】
第１速歯車対は、発進時に大きなトルクを伝達するため、噛合摩擦時の発熱量が大きくなって、潤滑油量が不足しがちである。したがって、第１速歯車対の上方に、本発明の油滴下部材を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の歯車変速機では、ケーシング内に板形状の油滴下部材を吊設し、飛来する該潤滑油を捕捉して下方の潤滑対象部位に滴下するようにしたので、潤滑油が不足しがちな潤滑対象部位に潤滑油を補って良好な潤滑を行うことができる。
【００２０】
また、油滴下部材をオイルレシーバの底面下側に一体的に設けた態様では、油滴下部材を吊設するための専用の支持材を不要として材料費や組み立ての手間の増加を抑制することができ、さらには、オイルレシーバの底面下側で捕捉された潤滑油の一部を一緒に滴下することができるので供給油量を増すことができる。
【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及び図２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を説明する側面断面図である。実施例の歯車変速機１は、ケーシング２、入力軸３及び出力軸４、６組の各歯車対５１〜５６、オイルセパレータ６、オイルレシーバ７、油滴下部材８、で構成されている。
【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。入力軸３及び出力軸４は、図１に示されるように上下に平行して配置されている。入力軸３及び出力軸４の軸心にはそれぞれ、図中左端３１、４１に開口する軸方向油路３２、４２が形成されて潤滑油が導入されるとともに、径方向に分岐する符号略の径方向油路から歯車などに潤滑油が供給されるようになっている。
【００２３】
６組の各歯車対５１〜５６はそれぞれ、入力軸３に設けられる駆動歯車と出力軸４に設けられる従動歯車とが、所定の変速比で噛合して形成されている。各歯車対５１〜５６はそれぞれ、符号略のシンクロメッシュ機構により選択的に噛合され、動力を伝達するように構成されている。そして、出力軸４側に設けられた各従動歯車が、ケーシング２下部の潤滑油を掻き上げるようになっている。オイルセパレータ６は、ケーシング２と出力軸３の従動歯車との間に配設されている。オイルセパレータ６により、ケーシング２内は従動歯車を含む掻上げ領域６１と、外側の貯留領域６２とに区画されている。
【００２４】
オイルレシーバ７は皿状の部材であり、ケーシング２内の上部空間に設けられ、第１速歯車対５１の上側の第１速駆動歯車５１Ｄの上方に配置されている。オイルレシーバ７は図中左側から左下方に向けて延設され、入力軸３の左端３１に連通している。オイルレシーバ７は樹脂製であり、その底面下側には板形状の油滴下部材８が一体的に形成されている。油滴下部材８は、図示されるように、両側で高く中央で低く傾斜した鈍角のV字状の下縁８１を有し、V字状の先端の最下部は滴下ポイント８２となっている。滴下ポイント８２は、第１速駆動歯車５１Ｄのほぼ真上に配置されている。
【００２５】
図２は、図１の実施例の歯車変速機１を正面のＡ−Ａ方向から見た、油滴下部材８を含む正面断面図である。図１及び図２から判るように、油滴下部材８は入力軸３及び出力軸４と平行して配置されている。また、オイルセパレータ６は、図２に示されるように、図中右側で高く左側で低く形成されており、左側の高さＨまでの掻上げ領域６１に潤滑油が貯まり得るようになっている。さらに、オイルレシーバ７は、図２の左側で低く傾斜して設けられ、左方から飛来する潤滑油を受け止め易くなっている。第１速駆動歯車５１Ｄは、図２中に示されるように図中反時計回りＬに回転し、これに噛合する第１速従動歯車５１Ｆは図中時計回りＲに回転する。
【００２６】
次に、上述のように構成された実施例の歯車変速機１の動作、作用について説明する。変速機１が始動されて、入力軸３及び出力軸４が回転すると、第１速従動歯車５１Ｆは時計回りＲに回転して、掻き上げ領域６１中の潤滑油を、図中矢印Ｆで示すようにケーシング２内部空間に向けて掻き上げる。掻き上げられた潤滑油は、油滴下部材８の右側面や、オイルレシーバ７の上面、側面及び底面や、第１速駆動歯車５１Ｄの歯面、ケーシング２の内壁面などに分かれて飛散する。また、第１速従動歯車５１Ｆの歯面に付着したままの潤滑油は、噛合する第１速駆動歯車５１Ｄを直接的に潤滑することができる。なお、第２速以降の歯車対５２〜５６においても、同様に潤滑油が掻き上げられる。
【００２７】
飛来して油滴下部材８に当たった潤滑油は、その粘性により少なくとも一部が油滴下部材８の表面に付着して捕捉される。そして、捕捉された潤滑油は、油滴下部材８の側面及び下縁８１を伝って流下し、下縁８１の最下部の滴下ポイント８２に誘導されて集積される。集積された潤滑油は、徐々に大きな油滴となり、滴下ポイント８２から第１速駆動歯車５１Ｄに滴下して供給され、歯面の潤滑に供される。オイルレシーバ７の側面や底面下側に飛来して捕捉された潤滑油の一部も、部材表面を伝って油滴下部材８に流下し、滴下ポイント８２から一緒に滴下、供給される。また、油量は少ないが、第１速駆動歯車５１Ｄの歯面に飛来して、潤滑に寄与する潤滑油もある。オイルレシーバ７の上面で捕集された潤滑油は、流下して入力軸３の軸内油路３２に供給される。また、ケーシング２の内壁面に飛来した潤滑油は、内壁面を伝い流下して、掻上げ領域６１または貯留領域６２に戻る。
【００２８】
油滴下部材８を備えていない従来の構成では、第１速駆動歯車５１Ｄは、第１速従動歯車５１Ｆの歯面に付着した潤滑油と掻き上げられて飛来する潤滑油とにより潤滑される。本実施例の歯車変速機１では、さらに油滴下部材８から滴下する潤滑油が補われ、第１速駆動歯車５１Ｄは良好に潤滑される。
【００２９】
なお、本実施例においては、油滴下部材８の下縁８１はV字状としたが、これをＵ字状として、滴下ポイントに歯車の歯幅方向の長さを持たせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例の歯車変速機を説明する側面断面図である。
【図２】図１の実施例において、Ａ−Ａ方向から見た油滴下部材を含む正面断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：歯車変速機
２：ケーシング
３：入力軸
４：出力軸
５１〜５６：歯車対      ５１Ｄ：第１速駆動歯車    ５１Ｆ：第１速従動歯車
６：オイルセパレータ    ６１：掻上げ領域          ６２：貯留領域
７：オイルレシーバ
８：油滴下部材          ８１：下縁                ８２：滴下ポイント
【図１】
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【図２】
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