(57)【要約】【課題】コスト高とならずギヤ、スリーブとフォークとの摺動面、ハブ、シンクロナイザリングおよびギヤピースなどの摺動面を効率的に潤滑することができる変速機の提供。【解決手段】変速切り替え動作に基づきフォークシャフト９がフォーク８を軸線方向にシフトさせシンクロナイザリング６およびギヤピース５を摩擦係合させてクラッチハブ３および変速ギヤ４の回転の同期動作を行う変速機１において、フォークシャフト９が内部に設けられた軸内油経路９１と、一端が軸内油経路内９１に開口し他端がフォークシャフト９外部に開口する潤滑油供給路９２と、一端側が軸内油経路９１に開口し他端側が変速ギヤ４およびスリーブ７に近接する位置に開口する潤滑油排出経路９３とを有する。また、フォーク８には、一端が潤滑油排出経路９３に相対する位置に開口し、他端がスリーブ７の溝部７２に対向する対向面８１２に開口するフォーク内貫通経路８３が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸上に固定され外周に係合歯をもつクラッチハブと、
前記回転軸上に回転可能に保持された変速ギヤと、
前記クラッチハブ側にて前記変速ギヤに結合され外周に係合歯をもつギヤピースと、
前記クラッチハブおよび前記ギヤピースの間に位置するシンクロナイザリングと、
前記クラッチハブの前記係合歯および前記ギヤピースの前記係合歯に係合可能な係合歯をもち前記クラッチハブに軸線方向摺動可能に保持されるスリーブと、
前記スリーブの外周面に対向する対向面をもつ円周方向摺動可能に係合する円弧状部と前記円弧状部の前記対向面の反対側に位置する結合部とを有するフォークと、
前記フォークの前記結合部に一体的に結合し、軸線方向に前記フォークをシフトさせて前記スリーブの前記係合歯が前記クラッチハブの前記係合歯のみに係合する中立位置と前記クラッチハブおよび前記ギヤピースの各係合歯に係合するシフト位置との間で前記スリーブを移動させるフォークシャフトと、を有し、
変速切り替え動作に基づき前記フォークシャフトが前記フォークを軸線方向にシフトさせ前記スリーブが前記中立位置から前記ギヤピース側に摺動し、前記シンクロナイザリングおよび前記ギヤピースを摩擦係合させて前記クラッチハブおよび前記変速ギヤの回転の同期動作を行う変速機において、
前記フォークシャフトは、内部に設けられた軸内油経路と、一端が前記軸内油経路に開口し他端が前記フォークシャフト外部に開口する潤滑油供給路と、一端側が前記軸内油経路に開口し他端側が前記変速ギヤおよび前記スリーブに近接する位置に開口する潤滑油排出経路とを有することを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記フォークシャフトの前記潤滑油排出経路の他端側は、前記フォークの前記結合部が結合する部分に開口し、
前記フォークは、一端側が前記結合部に開口し、他端側が前記円弧状部の前記対向面に開口するフォーク内貫通経路を有する請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機の変速ギヤ、スリーブとフォークとの摺動面、ハブ、シンクロナイザリングおよびギヤピースなどの摺動面を潤滑する潤滑装置に特徴をもつ変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に変速機の潤滑方法には、ギヤ（変速ギヤ）のかき上げを利用する方法やパイプを用いたドライサンプ法などがある。例えば、特許文献１には、変速機のシャフトに装着されるギヤの軸受け面をギヤによってかき上げられた潤滑油で潤滑する変速機の潤滑装置が示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２４１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ギヤのかき上げを利用する方法では、部材の噛み合い面や摺動面などの部材間に確実に潤滑油を供給するのが難しい。また、パイプを用いる方法の場合は、吹きかけ部から潤滑箇所への距離があると、ギヤのかき上げ同様、確実に潤滑するのが難しく、しかし、細部にまでパイプを配置すると変速機内の限られたスペースでは複雑な構成になるので、コストが高くなる。
【０００４】
そして、特許文献１に示す回転するギヤによって潤滑油をかき上げる方法でも、潤滑したい部位、例えばスリーブとフォークとの潤滑面などに狙いを定めて潤滑油を確実に供給することが難しいので、十分な潤滑ができず非効率的である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、コスト高とならずギヤの噛み合い面やスリーブとフォークとの摺動面を効率的に潤滑することができる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】
【０００６】
本発明の変速機は、回転軸と、前記回転軸上に固定され外周に係合歯をもつクラッチハブと、前記回転軸上に回転可能に保持された変速ギヤと、前記クラッチハブ側にて前記変速ギヤに結合され外周に係合歯をもつギヤピースと、前記クラッチハブおよび前記ギヤピースの間に位置するシンクロナイザリングと、前記クラッチハブの前記係合歯および前記ギヤピースの前記係合歯に係合可能な係合歯をもち前記クラッチハブに軸線方向摺動可能に保持されるスリーブと、前記スリーブの外周面に対向する対向面をもつ円周方向摺動可能に係合する円弧状部と前記円弧状部の前記対向面の反対側に位置する結合部とを有するフォークと、前記フォークの前記結合部に一体的に結合し、軸線方向に前記フォークをシフトさせて前記スリーブの前記係合歯が前記クラッチハブの前記係合歯のみに係合する中立位置と前記クラッチハブおよび前記ギヤピースの各係合歯に係合するシフト位置との間で前記スリーブを移動させるフォークシャフトと、を有し、変速切り替え動作に基づき前記フォークシャフトが前記フォークを軸線方向にシフトさせ前記スリーブが前記中立位置から前記ギヤピース側に摺動し、前記シンクロナイザリングおよび前記ギヤピースを摩擦係合させて前記クラッチハブおよび前記変速ギヤの回転の同期動作を行う変速機において、前記フォークシャフトは、内部に設けられた軸内油経路と、一端が前記軸内油経路に開口し他端が前記フォークシャフト外部に開口する潤滑油供給路と、一端側が前記軸内油経路に開口し他端側が前記変速ギヤおよび前記スリーブに近接する位置に開口する潤滑油排出経路とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の変速機は、変速ギヤ、スリーブとフォークとの摺動面、ハブ、シンクロナイザリングおよびギヤピースなどの摺動面に潤滑油を供給するのに、変速ギヤの切り替えを行うフォークシャフトを利用する。フォークシャフトの軸内に潤滑油が通る軸内油経路を形成し、軸内油経路から変速ギヤやスリーブとフォークが摺動する付近に潤滑油を供給できるように開口する潤滑油排出経路を形成する。
【０００８】
本発明の変速機によれば、潤滑したい変速ギヤの噛み合い面やスリーブとフォークとの摺動面あるいはハブ、シンクロナイザリングおよびギヤピースなどの摺動面に近い、変速機に既存するフォークシャフトを用いて、その軸内部に潤滑油が通過する経路を形成するので、近い位置からの潤滑油の吹きかけにより、効率よく潤滑が行える。その上、近い位置に潤滑油を吹きかける開口が形成されるので、複雑なパイプ構成を減らすことができ、コスト低減が可能になる。
【０００９】
本発明の変速機で用いられる前記フォークシャフトの前記潤滑油排出経路の他端側は、前記フォークの前記結合部が結合する部分に開口し、前記フォークは、一端側が前記結合部に開口し、他端側が前記円弧状部の前記対向面に開口するフォーク内貫通経路を有することが好ましい。これにより、変速動作によってスリーブとフォークとが移動しても同時に移動するフォークシャフトおよびフォークに潤滑油を供給するための経路が形成されているので、スリーブとフォークとの摺動面に直接潤滑油を供給できる。つまり、変速動作に影響されることなく、潤滑したい摺動面に潤滑油が供給されるので、効率的な潤滑が可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の変速機によれば、変速ギヤの変速段を切り替えるためにスリーブをシフトさせるフォークシャフトに潤滑油が流れる経路を形成することで、変速機内の限られたスペースでの複雑なパイプを減らすことができ、コストが低減できる。その上、潤滑油が通るフォークシャフト内部の軸内油経路から、変速ギヤの噛み合わせ面、スリーブとフォークの摺動面、ハブ、シンクロナイザリングおよびギヤピースなどの摺動面近傍に開口する潤滑油排出経路が形成されるので、近い位置からの潤滑油の吹きかけが行え、効率的な潤滑が可能になる。
【００１１】
また、フォークとフォークシャフトとが結合する結合部からフォーク内部を貫通し、フォークの対向面に開口するフォーク内貫通経路がフォークに形成されることで、変速動作によってフォークとフォークシャフトとが移動しても、潤滑油を供給するための経路も移動するので、スリーブとフォークとの摺動面に潤滑油を確実に供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる変速機について、自動車の内燃機関の動力を駆動輪に伝達するのに用いられるとして、実施例を用いて具体的に説明する。
【００１３】
（実施例）
本実施例の変速機の一部断面図を図１に示す。本実施例の変速機１は、ケース１１内に回転軸２と、クラッチハブ３と、変速ギヤ４と、ギヤピース５と、シンクロナイザリング６と、スリーブ７と、フォーク８と、フォークシャフト９と、を有する。
【００１４】
回転軸２は、変速機１外部の内燃機関（図示略）の動力が伝達されて回転する。クラッチハブ３は、回転軸２上に固定され回転軸２と一体的に回転し、外周に係合歯３１が形成されている。
【００１５】
変速ギヤ４は、回転軸２上にベアリング１４を介して回転可能に保持され、軸線方向（矢印Ｘ方向）においてクラッチハブ３を挟んで配置される（図１においてクラッチハブ３の左右）。２つの変速ギヤ４は回転軸２とは別の回転軸（図示略）に保持される変速ギヤ４とそれぞれの係合歯４１で係合する。
【００１６】
ギヤピース５は、クラッチハブ３と変速ギヤ４との間に位置し、変速ギヤ４に結合されており、変速ギヤ４側の外周に係合歯５１が形成され、クラッチハブ３側の外周に後述するシンクロナイザリング６のインナーリング６３のインナー内周摺動面６３２と摺動するギヤピース摺動面５２が形成されている。
【００１７】
シンクロナイザリング６は、クラッチハブ３と変速ギヤ４（ギヤピース５）との間に位置し、回転軸２と同軸で外周側からアウターリング６１、ミドルリング６２、インナーリング６３の順に配置される３つのリングで構成される。アウターリング６１とインナーリング６３とはクラッチハブ３に係合し、ミドルリング６２はギヤピース５に係合している。アウターリング６１は、内周形状がギヤピース５側に向かって径が大きくなるテーパー状のアウター内周摺動面６１１と外周に係合歯６１２とが形成されている。ミドルリング６２は、アウターリング６１のアウター内周摺動面６１１と摺動するギヤピース５側に向かって径が大きくなるテーパー状のミドル外周摺動面６２１を外周に、内周にミドル内周摺動面６２２を有する。インナーリング６３は、ミドルリング６２のミドル内周摺動面６２２と摺動するギヤピース５側に向かって径が大きくなるテーパー状のインナー外周摺動面６３１を外周に、内周にインナー内周摺動面６３２を有する。
【００１８】
スリーブ７は、回転軸２およびクラッチハブ３に同軸でクラッチハブ３に軸線方向摺動可能に保持され、クラッチハブ３の係合歯３１、アウターリング６１の係合歯６１２およびギヤピース５の係合歯５１に係合可能な係合歯７１が内周に形成されている。そして、図２および図３に示されるように、後述するフォーク８の円弧状部８１が円周方向移動自在に配置される断面コ字状の溝部７２がスリーブ７の外周側に形成されている。溝部７２の側面には、円弧状部８１の爪部８１１の摺動面８１１ａと摺動可能な溝摺動面７２１が形成されている。
【００１９】
フォーク８は、スリーブ７の外周側に配置され、円弧状部８１、結合部８２およびフォーク内貫通経路８３を有する。円弧状部８１は、スリーブ７の溝部７２に沿った円弧形状であり、内周面に溝部７２の底面に対向する対向面８１２を有し、先端にスリーブ７の溝摺動面７２１に摺動可能な摺動面８１１ａが側面に形成されているフォーク爪部８１１を有する。結合部８２は、円弧状部８１の外周側で、後述するフォークシャフト９と結合する。フォーク内貫通経路８３は、円弧状部８１の対向面８１２と結合部８２の内周面とに開口するフォーク８内部を径方向に貫通する経路であり、結合部８２内周面の開口が対向面８１２の開口より垂直方向において上方に位置する。
【００２０】
図１に戻って、フォークシャフト９は、フォーク８の結合部８２に一体的に結合し、回転軸２の軸線方向とほぼ同じ軸線方向で配置され、円周方向には回転せず軸線方向摺動可能にケース１１にオイルシール１２でシールされている。フォークシャフト９には、軸内油経路９１と潤滑油供給路９２と潤滑油排出経路９３とが形成されている。軸内油経路９１は、フォークシャフト９の一端から他端の軸線方向に形成された軸内部の中空状の経路である。
【００２１】
潤滑油供給路９２は、フォークシャフト９の一端側で軸内油経路９１にフォークシャフト９外部から潤滑油を供給するための流路である。潤滑油供給路９２に潤滑油を供給するには、ケース１１内底部に溜まった潤滑油を例えばポンプ（図示略）で汲み上げ、外部供給経路１３を介して行う。潤滑油排出経路９３は、軸内油経路９１からフォークシャフト９外周に貫通する経路であり、ギヤ用排出経路９３１とフォーク用排出経路９３２とがある。ギヤ用排出経路９３１は、軸線方向において変速ギヤ４の中央位置で一端側が軸内油経路９１に開口し、他端側が変速ギヤ４の係合歯４１付近に開口する。ギヤ用排出経路９３１の経路方向は、軸内油経路９１側の開口が上方に位置し、必ずしも垂直方向ではなく、フォークシャフト９の軸内油経路９１から変速ギヤ４の係合歯４１に向かって潤滑油を吹きかけられる方向に形成されるのが望ましい。フォーク用排出経路９３２は、軸線方向においてフォーク８のフォーク内貫通経路８３の結合部８２側の開口に一致する位置で、一端側が軸内油経路９１に開口し、他端側がフォーク８のフォーク内貫通経路８３の一端側に開口する。フォーク用排出経路９３２の経路方向は、軸内油経路９１側の開口が上方に位置し、結合部８２内周面の開口がフォーク８のフォーク内貫通経路８３の開口と合致する位置である。ギヤ用排出経路９３１の経路幅（径）は、フォーク用排出経路９３２の経路幅が大きいが、同じ幅あるいはギヤ用排出経路９３１側の幅が大きくても良く、それぞれの部位への潤滑油の供給量により形成される。
【００２２】
フォークシャフト９は、軸線方向にフォーク８をシフトさせる。シフトしたフォーク８は、爪部８１１の摺動面８１１ａが、スリーブ７の溝部７２の溝摺動面７２１に円周方向摺動可能に係合する。そして、フォーク８に係合したスリーブ７は、フォーク８に押され軸線方向に摺動する。スリーブ７は、中立位置とシフト位置とを摺動する。中立位置はスリーブ７の係合歯７１がクラッチハブ３の係合歯３１のみに係合している状態をいい、シフト位置はスリーブ７が変速ギヤ４側にシフトされ、スリーブ７の係合歯７１がクラッチハブ３の係合歯３１、アウターリング６１の係合歯６１２およびギヤピース５の係合歯５１に係合する状態をいう。
【００２３】
自動車の変速は、運転者の変速切り替え動作（シフト動作）に基づき、フォークシャフト９がフォーク８を軸線方向にシフトさせ、スリーブ７が中立位置から軸線方向一方のギヤピース５側にシフトすることで行われる。シフトは、まずスリーブ７の係合歯７１がアウターリング６１の係合歯６１２に係合し、ギヤピース５側にシフトすることでアウターリング６１とミドルリング６２およびインナーリング６３とミドルリング６２との対面する摺動面の間で摩擦が発生する。そして、シフトが進み、ギヤピース５のギヤピース摺動面５２とインナーリング６３のインナー内周摺動面６３１との間で摩擦が発生し、ギヤピース５とスリーブ７との回転差がなくなると、スリーブ７はアウターリング６１を押し分けながら更にシフトする。そして、スリーブ７の係合歯７１とギヤピース５の係合歯５１とが摺接し、スリーブ７の係合歯７１とギヤピース５の係合歯５１とが完全に係合して同期動作が完了し、変速が行われる。
【００２４】
次に、本実施例の変速機１が潤滑される状態を説明する。軸内油経路９１には、外部供給経路１３からフォークシャフト９の潤滑油供給路９２を介して潤滑油が供給される。軸内油経路９１に供給された潤滑油は、潤滑油供給路９２とは逆の他端側の軸内油経路９１を軸線方向（矢印Ｆ方向）に流れていく。軸内油経路９１内の潤滑油は、各潤滑油排出経路９３から軸内油経路９１外に排出される。ギヤ用排出経路９３１から排出された潤滑油は変速ギヤ４の係合歯４１付近に吹きかけられる（流れ出る）。フォーク用排出経路９３２から排出された潤滑油は、フォーク内貫通経路８３に流れ込み、フォーク８の対向面８１２に位置する開口からスリーブ７の溝部７２に吹きかけられる（流れ出る）。
【００２５】
ギヤ用排出経路９３１から吹きかけられた潤滑油は、変速ギヤ４の係合歯４１を潤滑する。変速ギヤ４の係合歯４１に近接する箇所から潤滑油が供給されるので、効率よく変速ギヤ４の係合歯４１を潤滑できる。また、フォーク用排出経路９３２から吹きかけられた潤滑油は、スリーブ７の溝部７２を流れていき（図３の矢印Ｙ）、フォーク爪部８１１の摺動面８１１ａと溝部７２の溝摺動面７２１との間を潤滑する。回転軸２側からの潤滑方法では、スリーブ７とフォーク８との間に潤滑油を供給するのは難しく、またパイプを用いた場合はパイプの配置が複雑になる。しかし、本実施例ではフォークシャフト９側からフォーク８内部を貫通する経路によって潤滑するので、スリーブ７とフォーク８とが係合する溝部７２をねらい打ちして潤滑油を供給できる。
【００２６】
本実施例の変速機１によれば、変速ギヤ４の変速段を切り替えるためにスリーブ７をシフトさせるフォークシャフト９をパイプ状にすることで、変速機１内の限られたスペースでの複雑なパイプが不要になり、コストが低減できる。また、フォークシャフト９をパイプ状にし軸内油経路と潤滑油排出経路９３とを設けることは容易であり、加工の手間も省ける。
【００２７】
そして、潤滑油が通るフォークシャフト９内部の軸内油経路９１から、変速ギヤ４の係合歯４１近傍に開口するギヤ用排出経路９３１が形成されるので、近い位置からの潤滑油の吹きかけが行え、効率的な潤滑が可能になる。
【００２８】
また、軸内油経路９１からフォーク８とフォークシャフト９との結合部分に開口するフォーク用排出経路９３２と、フォーク用排出経路９３２に対向する位置の開口からフォーク８内部を貫通し、スリーブ７の溝部７２に対向する対向面８１２に開口するフォーク内貫通経路８３とが形成されていることで、変速動作によってそれらが移動しても、潤滑油を供給するための経路も移動するので、スリーブ７の溝部７２に潤滑油を確実に供給できる。よって、溝部７２に供給された潤滑油は、溝部７２を流れていくことができ、スリーブ７の溝摺動面７２１とフォーク８の爪部８１１の摺動面８１１ａとの間を効率よく潤滑できる。
【００２９】
（変形例）
本発明の変形例について具体的に説明する。本実施例は実施例と基本的には同様の構成およ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。
【００３０】
本変形例の変速機１’の一部断面図を図４に示す。本変形例の変速機１’は、一端がフォーク８とフォークシャフト９との結合部８２の内周面で他端がフォーク８の円弧状部８１の対向面８１２に開口するフォーク内貫通経路８３をフォーク８は有さず、一端がフォーク８とフォークシャフト９との結合部８２の内周面で他端が結合部８２の外周側に開口する結合部経路８４をフォーク８が有する。結合部経路８４は、軸線方向において円弧状部８１からずれた位置に他端が開口する。フォーク用排出経路９３２が２つ形成される。１つは一端が軸内油経路９１に開口し、他端が軸線方向においてフォーク８の結合部８２付近の結合部８２から外れた位置に開口する。もう一つは、一端が軸内油経路９１に開口し、他端がフォーク８の結合部経路８４に対向する位置に開口する。フォーク用排出経路９３２の経路方向は、実施例と同様に一端側が垂直方向において上方に位置する。
【００３１】
本変形例の変速機１’のフォーク用排出経路９３２および結合部経路８４によれば、軸内油経路９１から排出された潤滑油がフォーク用排出経路９３２に流れ込み、他端側の開口からフォーク８の結合部８２付近に排出される。潤滑油の１つの流れは、フォーク８が軸線方向に移動するのみで回転しないので、フォーク８を伝って結合部８２から円弧状部８１と流れていき、スリーブ７の溝部７２に流れ込むことができる。また、もう一つの流れは、結合部経路８４を通って円弧状部８１２付近に排出され、スリーブ７の溝部７２へと流れ込むことができる。溝部７２に流れ込んだ潤滑油は、溝部７２を流れていき、スリーブ７の溝摺動面７２１とフォーク８の摺動面８１１ａとの間を潤滑することができる。
【００３２】
（他の変形例）
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、実施例１において、フォーク内貫通経路８３の他端側をフォーク８の爪部８１１の摺動面８１１ａまたは摺動面８１１ａ近傍に開口させる。そして、フォーク内貫通経路８３は、結合部８２から円弧状部８１の内部を貫通するように形成する。
【００３３】
その他に、潤滑油供給路９２はフォークシャフト９の一端側のみに開口するのではなく、両端側に開口するものでも良い。また、ギヤ用排出経路９３１は各変速ギヤ４１に対して１つずつではなく、軸線方向においても円周方向においても複数設けることもできる。あるいは、実施例と変形例とを組み合わせて、フォーク用排出経路９３２を複数設けることもできる。
【００３４】
また、潤滑油排出経路９３の形状として、軸内油経路９１側の開口が広く排出側を狭くしたテーパー状にし、潤滑油をよりねらい打ちできる形状でも良い。あるいは軸内油経路９１側が狭くしたテーパー状で広い範囲に潤滑油を吹きかける形状でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例１の変速機１の構成を示す断面図である。
【図２】本実施例１の変速機１のスリーブ７およびフォーク８を模式的に表した斜視図である。
【図３】本実施例１の変速機１のスリーブ７およびフォーク８を模式的に表した側面図である。
【図４】本変形例の変速機１’の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：変速機、１１：ケース、１２：オイルシール、１３：外部供給経路、
１４：ベアリング、
２：回転軸、
３：クラッチハブ、３１，４１，５１，６１２，７１：係合歯、
４：変速ギヤ、
５：ギヤピース、５２：ギヤピース摺動面、
６：シンクロナイザリング、６１：アウターリング、６２：ミドルリング、
６３：インナーリング、６１１：アウター内周摺動面、６２１：ミドル外周摺動面、
６２２：ミドル内周摺動面、６３１：インナー外周摺動面、６３１：インナー内周摺動面、
７：スリーブ、７２：溝部、７２１：溝摺動面、
８：フォーク、８１：円弧状部、８２：結合部、８３：フォーク内貫通経路、
８４：結合部経路、８１１：フォーク爪部、８１１ａ：摺動面、８１２：対向面、
９：フォークシャフト、９１：軸内油経路、９２：潤滑油供給路、９３：潤滑油排出経路、
９３１：ギヤ用排出経路、９３２：フォーク用排出経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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