(57)【要約】【課題】車両の発進時等の大きな加速が加わっても、全ての歯車が潤滑油によって潤滑される変速機を提供する。【解決手段】本発明の変速機１は、同軸に配置される複数の歯車４と、複数の歯車４を回転可能に支承する１つ以上の回転軸２、３と、複数の歯車４と回転軸２、３とを収納し且つ潤滑油を下方に貯める収納空間１００を区画すると共に回転軸２、３を支承するケース１０と、収納空間１００の下方に貯められる潤滑油中に配置されて潤滑油の移動を妨げる１つ以上の邪魔板６と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸に配置される複数の歯車と、
前記複数の歯車を同軸に支承する１つ以上の回転軸と、
前記複数の歯車と前記回転軸とを収納し且つ潤滑油を下方に貯める収納空間を区画すると共に前記回転軸を支承するケースと、
前記収納空間の下方に貯められる前記潤滑油中に配置されて前記潤滑油の移動を妨げる１つ以上の邪魔板と、を有することを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記ケース内部で前記複数の歯車の外形に沿って下方から覆うセパレータをもち、
前記邪魔板は前記セパレータから下方に向かって延設され、その下方先端部及び前記ケースの内面の間に隙間を形成する部材である請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記邪魔板は、車両の前後方向に対して垂直な面及び／又は車両の左右方向に対して垂直な面にて前記収納空間の下方の空間を区画する請求項１又は２に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の変速機に関し、特に潤滑油の潤滑構造に特徴を有する変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機には、内燃機関からの回転動力が入力される入力軸と、入力された回転動力を車両の走行速度などに合わせて適正な変速比で変速した後に車輪側へ出力する出力軸とが平行に配置されているものがある。入力軸と出力軸とには、複数の歯車が各軸と同軸で支承されており、入力軸側の歯車と出力軸側の歯車が噛み合うことで入力軸から出力軸へと回転動力が伝達される。そのため、変速機のケース内には、歯車と歯車との噛み合わせなどを潤滑する潤滑油が貯油されている。潤滑油は通常、図４に示されるように、ケースの下部に水平方向に平行な面（油面７１）で貯まっており、ケースの下方に位置する歯車の回転によってかき上げられてその歯面を潤滑すると共に、歯車の回転による遠心力でケース内に飛散する。飛散した潤滑油は変速機内の各所を潤滑した後、ケース下側に流れていき、再びケース下部に貯まる。図４は、市販されている車両の変速機の一部断面図である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ケース下部に溜まっている潤滑油は、車両の動きに応じてその油面が変化するが、特に車両が急発進、急減速、急旋回などを行う時において、その油面の状態が大きく変化して変速機内の潤滑条件が大きく変わることになる。例えば、車両の急発進時においては、図５に示されるように、潤滑油は一方側に傾くような状態（油面７４）になる。図４及び図５において、車両の前方（矢印Ｆ方向）が左側、車両の後方（矢印Ｂ方向）が右側である。潤滑油の油面は、後方Ｂ側が高く前方Ｆ側が低くなるように傾く。この状態で、前方Ｆ側に位置する歯車、例えば歯車４１ａや歯車４２ａは歯面が潤滑油に接することができず、充分な潤滑ができないおそれがある。また、歯車４１ａや歯車４２ａによる潤滑油の掻き上げができないことから、変速機内において必要な潤滑油の流れが途絶えるおそれもある。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、車両の発進時等の過大な加速が加わる場合であっても、変速機内の潤滑条件が変化し難い変速機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、同軸に配置される複数の歯車と、
前記複数の歯車を同軸に支承する１つ以上の回転軸と、
前記複数の歯車と前記回転軸とを収納し且つ潤滑油を下方に貯める収納空間を区画すると共に前記回転軸を支承するケースと、
前記収納空間の下方に貯められる前記潤滑油中に配置されて前記潤滑油の移動を妨げる１つ以上の邪魔板と、を有することである。
【０００６】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記ケース内部で前記複数の歯車の外形に沿って下方から覆うセパレータをもち、前記邪魔板は前記セパレータから下方に向かって延設され、その下方先端部及び前記ケースの内面の間に隙間を形成する部材であることである。
【０００７】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記邪魔板は、車両の前後方向に対して垂直な面及び／又は車両の左右方向に対して垂直な面にて前記収納空間の下方の空間を区画することである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明においては、ケースの収納空間の下方が邪魔板で区画されることで潤滑油の流れが規制され、車両が加速したり減速したりしても、潤滑油の移動が邪魔板で妨げられ、油面の変化が生起し難くなるため、歯面が潤滑油に接しない歯車の発生を抑制できる。
【０００９】
請求項２に係る発明においては、邪魔板はセパレータに取り付けられる。セパレータは、複数の歯車を歯車の外形に沿って下方から覆うことで、歯車が撹拌する潤滑油の量を減らし、撹拌抵抗を低減させるための部材である。よって、邪魔板をセパレータに取り付けることにより、セパレータと邪魔板との機能を両方持つ変速機とすることができる。また、邪魔板とケースの内面との間には隙間があるため、潤滑油は加速時等に邪魔板で移動を規制されながら、この隙間から少しずつ移動できる。この潤滑油の移動はケースの下部において為されることから、潤滑油が邪魔板により局所的に滞留させられるおそれが少なくなって潤滑油全体の撹拌を充分に行うことができる。更に、セパレータと一体化することにより、セパレータの取付に伴って邪魔板の取付も完了することから変速機の製造時における作業性が良くなる。
【００１０】
請求項３に係る発明においては、邪魔板を車両の前後方向、左右方向に対してそれぞれ垂直な面とすることで、車両が前後方向、左右方向の何れに加速する場合であっても潤滑油の移動を規制することができるため、潤滑油に歯面が接しない歯車の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る変速機を、自動車に搭載される変速機に具体化した場合について説明する。
（実施形態１）
本実施形態１の変速機１は、図１に示されるように、ケース１０と、入力軸２と、出力軸３と、複数の歯車４と、セパレータ５と、邪魔板６とを有する。
【００１２】
ケース１０は、収納空間１００を内部に区画しており、その収納空間１００内に後述する入力軸２、出力軸３、歯車４、セパレータ５および邪魔板６などを収納し、下方に潤滑油が貯められている。
【００１３】
入力軸２は、回転自在にケース１０に支承され一方側がケース１０外部の内燃機関（図示略）、例えばエンジン側に接続され、エンジンからの回転動力が入力される。入力軸２には、変速段を切り替えるための複数の歯車４（歯車４１ｂ〜歯車４６ｂ）が、同軸で回転自在あるいは一体回転可能に支承されている。
【００１４】
出力軸３は、ケース１０に回転可能に支承され、入力軸２と軸方向で平行に配置されている。そして、一方側がケース１０外部の車輪側の歯車（図示略）に接続されている。本実施形態１の変速機１において、入力軸２は上方に位置し、出力軸３はその下方に位置している。そして、出力軸３には、入力軸２側の歯車４と噛み合うそれぞれの位置に歯車４（歯車４１ａ〜４６ａ）が出力軸３に回転自在あるいは一体回転可能に支承されている。入力軸２側の歯車４１ｂ〜４６ｂと出力軸３側の歯車４１ａ〜４６ａとは、それぞれ噛み合って対応する歯車４毎に異なる変速段が割り当てられている。変速操作によって、この歯車の組み合わせの中から１つを選択することで変速を行う。
【００１５】
セパレータ５は、ケース１０の収納空間１００下方で、出力軸３に支承されている歯車４を下方から覆うように、歯車４の外形に沿った形状をもつ部材である。セパレータ５と歯車４の歯面との間には適正な距離が形成されおり、歯車４の回転とは干渉しない。セパレータ５には、複数箇所、セパレータ端面溝５１〜５５が開口しており、収納空間１００内の潤滑油がセパレータ５の内外を流通するようになっている。歯車４を充分に潤滑するためには歯面が潤滑油に浸かっている状態が望ましいが、収納空間１００下方に貯まっている潤滑油全体を歯車４でかき混ぜると撹拌抵抗が大きく、変速機全体としての伝達効率が低下する。そこで、セパレータ５を設けて各歯車４により撹拌される潤滑油の量を減らすることで撹拌抵抗の低減を図っている。
【００１６】
邪魔板６は、支承部材（図示略）を介してセパレータ５の下方に取り付けられており、ケース１０内の底面（内面）１０１に向かって延設された板状の部材である。邪魔板６は、図１において、出力軸３に支承されている歯車４のうち、左から２番目の歯車４２ａの下方（邪魔板６１）と、３番目の歯車４３ａの下方（邪魔板６２）と、４番目の歯車４４ａの下方（邪魔板６３）と、５番目の歯車４５ａの下方（邪魔板６４）とにそれぞれ、車両の前後方向に対して垂直な面になるように配置されている。各邪魔板６の長さはまちまちで、下方先端部とケース１０の底面１０１との間に適正な隙間６０の面積があるように、適宜決められる。この隙間６０の面積を規定することにより、収納空間１００内の潤滑油の移動が規制される。例えば、隙間６０の面積の上限は、車両において想定される最も大きな加減速時に潤滑油の油面が各歯車４に接触し続けることができるように、潤滑油の移動を充分に妨げることができるように決定される。隙間６０の面積の下限は、車両の運転時に各隙間６０を介しての潤滑油の移動がある程度（潤滑油に必要な撹拌が可能な程度）許容できるように決定される。
【００１７】
次に、本実施形態１の変速機１を搭載している車両が急発進を行い、前方に加速度が加わった状態について説明する。
【００１８】
車両が前方Ｆ方向に加速した場合、潤滑油が後方Ｂ方向に移動しようとする。そのため、全ての邪魔板６１〜６４に後方Ｂ方向への力が加わる。そのために、潤滑油は邪魔板６１〜６４によって後方Ｂ方向に流れるのを妨げられ、邪魔板６がない場合と比べて潤滑油の油面７２は緩やかな傾斜になる。よって、前方側に位置する歯車４１ａや歯車４２ａなどの歯面とセパレータ５との間にも充分な量の潤滑油が留まることができ、それらの歯車４１ａ及び４２ａにおける歯面も潤滑油に充分に接触させることが可能になって充分な潤滑が実現できる。車両の減速時についても加速時と同様に潤滑油の前方への移動が規制され、変速機後方の油面の低下が抑制されて、後方に位置する歯車４６などの潤滑を充分に行うことができる。
【００１９】
本実施形態１の変速機１によれば、ケース１０の収納空間１００の下方が邪魔板６で区画されることで潤滑油の流れが規制され、前後方向に大きな加速度が車両に加わっても潤滑油は邪魔板６により区画された空間から別の空間に移動しにくくなる。結果、潤滑油の油面は緩やかな状態となり、潤滑油に歯面が接しない歯車の発生を抑制できる。
【００２０】
また、本実施形態１の変速機１は、セパレータ５を有している。セパレータ５は、出力軸３に支承されている歯車４を歯車の外形に沿って下方から覆うことで、歯車４が撹拌する潤滑油の量を減らし、撹拌抵抗を低減させるための部材である。邪魔板６はこのセパレータ５に取り付けられているため、本実施形態１の変速機１はセパレータ５の機能と邪魔板６の機能との両方を持つ変速機とすることができる。
（実施形態２）
本発明の実施形態２について具体的に説明する。本実施形態２は実施形態１と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
【００２１】
邪魔板６は、車両の前後方向に対して垂直な面の邪魔板６１〜６４以外に、車両の左右方向に対して垂直な面の邪魔板（図示略）がセパレータ５の下方に取り付けられる。便宜上、左右方向に対して垂直な面の邪魔板を左右方向邪魔板とする。左右方向邪魔板は、出力軸３側の各歯車４１ａ〜４６ａの左右方向にそれぞれ一枚、２枚を一セットとして配置され、邪魔板６１〜６４を挟むような位置あるいは邪魔板６１〜６４との間に配置される。左右方向邪魔板の長さは、邪魔板６１〜６４と同様に、下方先端部とケース１０の底面１０１との間に適当な隙間６０があるように適宜決められる。
【００２２】
本発明の実施形態３の変速機によれば、車両の前後方向に対する加速だけでなく、車両が左右に旋回する場合に、左右方向に大きな加速度が加わっても、遠心力により左右方向の一方側に流れようとする潤滑油を左右方向邪魔板で遮ることができる。よって、車両の静止時を基準とした潤滑油の油面の変化が小さくすることができ、各歯車４の潤滑など変速機内の潤滑を充分に行うことができる。
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、邪魔板６による潤滑油の移動の規制を変速機の変速段に応じて行う構成が挙げられる。具体的には、邪魔板６が支承部材（図示略）を介してセパレータ５に前後方向に回動自在に設置させる形態を採用して、更に、邪魔板６の回動を規制状態と開放状態とに切り替える切り替え手段を採用することができる。規制状態は、邪魔板６の動きが規制された状態であり、邪魔板６はセパレータ５から下方に向けた状態で固定される。開放状態は邪魔板６の動きが規制されない状態であり、邪魔板６はセパレータ５の下方にて前後方向に回動自在な状態になっている。また、開放状態としては邪魔板６を水平方向に固定することで潤滑油の移動を制限しない状態を採用することもできる。
【００２３】
例えば、邪魔板６２を例に挙げて説明する。開放状態においては、図３に示すように、邪魔板６２は、矢印Ｃ又は矢印Ｄの方向に回動が許容され、潤滑油の前後方向の移動を規制しない。規制状態においては、邪魔板６２は、矢印Ｃ又は矢印Ｄの方向への回動が規制され、潤滑油の前後方向の移動を規制する。
【００２４】
切り替え手段は、邪魔板６２を開放状態と規制状態との間で切り替えることができる手段であり、例えば、磁性体にて形成した邪魔板６２を採用し、その下方に電磁石を設けることにより、電磁石から発生する磁力によって邪魔板６２の動きを制限したり（規制状態）、開放したり（開放状態）する機構が挙げられる。また、機械的に邪魔板６２の規制したり開放する手段とすることもできる。
【００２５】
切り替え手段による邪魔板６２の状態の切り替えは変速操作に応じて切り替えられ、各邪魔板６１〜６４毎に状態を切り替える制御が可能である。
【００２６】
邪魔板６の状態を切り替える切り替え手段の制御方法としては、以下の制御方法が例示できるが、以下の制御方法に限定されるものではない。
【００２７】
入出力軸２及び３の間を接続する歯車４の位置と発生している（又は発生が予測される）油面の変化の方向の組み合わせに応じて邪魔板６の状態を切り替える切り替え手段の制御方法を選択する。基本的には必要な歯車４の部位における潤滑油の油面が低下することが予測される場合において、潤滑油の移動を制限するために邪魔板６を規制状態に切り替えるものである。
・邪魔板６の全部（又は一部）を規制状態に切り替える場合
車両前方Ｆ側に位置する歯車４１や歯車４２などを介して入出力軸２及び３の間を接続する変速段が選択される場合であって、潤滑油が後方Ｂに移動して油面の前方Ｆが下がる場合（車両が前方Ｆに加速している場合：急発進時など）には、歯車４１や歯車４２の部位における潤滑油の油面が下がってそれら歯車４１ａや歯車４２ａが潤滑油に接しない状態にならないように、邪魔板６を規制状態に切り替えて油面の後方Ｂへの移動を制限する。この場合は特に邪魔板６１（又は邪魔板６２）のみ（必要に応じて邪魔板６２（又は邪魔板６２）を加えて）を規制状態に切り替える制御を行っても良い。
【００２８】
同様に、車両後方Ｂ側に位置する歯車４５や歯車４６などを介して入出力軸２及び３の間を接続する変速段が選択される場合であって、潤滑油が前方Ｆに移動して油面の後方Ｂが下がる場合（車両が後方Ｂに加速している場合：急制動時など）には、歯車４５や歯車４６の部位における潤滑油の油面が下がってそれら歯車４５ａや歯車４６ａが潤滑油に接しない状態にならないように、邪魔板６を規制状態に切り替えて油面の前方Ｆへの移動を制限する。この場合は特に邪魔板６４（又は邪魔板６３）のみ（必要に応じて邪魔板６３（又は邪魔板６４）を加えて）を規制状態に切り替える制御を行っても良い。
・邪魔板６をすべて開放状態に切り替える場合
入出力軸２及び３の間を接続するために選択される歯車４の部位における潤滑油の油面が充分に高い場合には、邪魔板６は開放状態に制御する。なお、このような場合であっても、その後に選択が予想される変速段の歯車４の部位における潤滑油の油面が低下することが予測される場合には邪魔板６を規制状態に制御しても良い。
・作用効果
本実施形態の変速機１’によれば、邪魔板６は、邪魔板毎に切り替え手段によって、潤滑油の流れを規制する規制状態と潤滑油の流れを規制しない開放状態とに切り替えられることができる。切り替え手段は、邪魔板６の状態を変速動作に連動させることで、より変速機の状況（どの歯車４が回転するか）に合わせた適切な制御ができる。つまり、変速操作で回転することになった歯車４が位置する空間に潤滑油が存在するように制御するため、潤滑油に接しない歯車４の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態の変速機１の一部断面図である。
【図２】本実施形態の変速機１の一部断面図である。
【図３】本実施形態の変速機１’の一部断面図である。
【図４】従来技術の変速機の一部断面図である。
【図５】従来技術の変速機の一部断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１’：変速機、１０：ケース、１００：収納空間、１０１：底面（内面）、
２：入力軸、３：出力軸、
４：歯車、４１a〜４６ａ：歯車、４１ｂ〜４６ｂ：歯車、
５：セパレータ、５１〜５５：セパレータ端面溝、
６：邪魔板、６０：隙間、６１〜６４：邪魔板、
７１〜７４：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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