変速機の潤滑構造
【課題】 この発明は，潤滑油導入路からインプットシャフトの軸方向の油孔へ潤滑油を流入し易くした変速機の潤滑構造を提供する。
【解決手段】 油溜め空間１５には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する開放部２６が形成されている。潤滑油導入路１６の出口２５における圧力よりも開放部２６の圧力の方が低く，潤滑油は潤滑油導入路１６から油溜め空間１５に導入される。開放部２６は途中から回転方向に沿って容積が減少しているので，油溜め空間１５は再び狭くなって最下部２７で圧力が最も高くなる。インプットシャフト３の油孔１９が最下部２７に位置する時に，潤滑油は圧力の低いインプットシャフト３の油孔１９内にスムーズに流れ込む。
【解決手段】 油溜め空間１５には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する開放部２６が形成されている。潤滑油導入路１６の出口２５における圧力よりも開放部２６の圧力の方が低く，潤滑油は潤滑油導入路１６から油溜め空間１５に導入される。開放部２６は途中から回転方向に沿って容積が減少しているので，油溜め空間１５は再び狭くなって最下部２７で圧力が最も高くなる。インプットシャフト３の油孔１９が最下部２７に位置する時に，潤滑油は圧力の低いインプットシャフト３の油孔１９内にスムーズに流れ込む。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，２本のシャフトの間に配置されたパイロットベアリング等のベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造，特に，自動車等の変速機におけるインプットシャフトとメインシャフトとの間に組み込まれたベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，自動車等の変速機においては，図５に示すように，インプットシャフト３が，クラッチハウジング１に装着されたインプットベアリング２によって，クラッチハウジング１に対して回転自在に支持され，インプットシャフト３と同一軸上にメインシャフト４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回転可能に支持するために両シャフト３，４間にパイロットベアリング５が配置されている。
【０００３】従来，パイロットベアリング５への潤滑油の供給は，外部からの流れ込みによって行うのが普通である。例えば，図５に示すように，従来の変速機の潤滑構造は，トランスミッションケース内の潤滑油を導入するためにクラッチハウジング１に形成された潤滑油導入路１６，潤滑油導入路１６に連通し且つインプットシャフト３の周りに形成された油溜め空間１５，インプットベアリング２を塞ぐように油溜め空間１５に配置され且つクラッチハウジング１とインプットベアリング２の外輪１３とで固定された遮蔽板１４，油溜め空間１５とパイロット部２０を連通するようにインプットシャフト３に軸方向に形成された油孔１９等から構成されている。この潤滑構造において，油溜め空間１５からインプットベアリング２の方への潤滑油の流出は，遮蔽板１４によって制限されているので，潤滑油導入路１６から導入された潤滑油は油溜め空間１５内に溜まり，溜まった潤滑油は油孔１９を通ってパイロットベアリング５へ供給される。
【０００４】ところで，潤滑油導入路１６から導入された潤滑油は，油溜め空間１５内で回転中のインプットシャフト３に接触して，粘性抵抗により連れ回りする。しかし，潤滑油の回転速度はインプットシャフト３の回転速度と同一回転速度になることはなく，潤滑油とインプットシャフト３とは回転差が生じる。しかも，軸孔１９はインプットシャフト３の軸方向に形成されており，潤滑油の回転方向と軸孔１９の方向とは直交しているので，油溜め空間１５からインプットシャフト３の油孔１９内へ潤滑油は流れ込み難い。また，インプットシャフト３の回転数が上がれば上がるほど，両者の回転差は増加するため，益々油孔１９への潤滑油の流入は困難となる。これにより，パイロットベアリング５への潤滑油の供給量が減り，潤滑油不足から，パイロットベアリング５の寿命の低下又は焼き付きを引き起こすことがある。
【０００５】図５の潤滑構造においては，図６に示すように，クラッチハウジング１の内径は大きく形成され，油溜め空間１５が広く形成されているので，潤滑油導入路１６からの油溜め空間１５への潤滑油の供給はスムーズに行われるが，油溜め空間１５に潤滑油が充満していないため，潤滑油とインプットシャフト３に形成した油孔１９との接触の機会が少なく，油孔１９への潤滑油の流入が困難である。これに対して，図７に示すように，クラッチハウジング１の内径を小さくして油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔１９との接触機会を増やし，油孔１９への潤滑油の流入をスムーズにすることが考えられる。しかし，油溜め空間１５の全周で圧力が一定であるため，インプットシャフト３の回転方向と油孔１９の方向との違いに起因する油孔１９への潤滑油の流入し難さの解消にはならない。
【０００６】油溜め空間内で油圧を発生させて，油孔へ潤滑油をスムーズに流入させるようにした変速機の潤滑構造として，特公平７−８１６７４号公報に開示された回転軸内への自力潤滑装置がある。該潤滑装置は，油溜め空間内に油圧発生体を設け，潤滑油を油圧発生体に導いて油圧発生体で遠心力に打ち勝つ油圧を発生させることにより，潤滑油を油孔にスムーズに流入させるものであり，言い換えれば，油圧発生体に形成した円弧状の壁面でガイドして潤滑油の流れる方向を内側に向けることにより潤滑油を油孔へスムーズに導くものである。しかし，油溜め空間は潤滑油導入路から円弧状の壁面まで容積が同じであるため，潤滑油導入路から油溜め空間に潤滑油を引き込む力は発生せず，油溜め空間内に潤滑油が不足する可能性がある。潤滑油は重力により油溜め空間の下部に溜まるが，油孔への潤滑油の供給は上部で行っており，潤滑油の油孔への供給を十分に行うことができず，また，潤滑油導入路から油圧発生凹部までの距離が長く，ケース面との摺動抵抗で流速が落ちる等の問題を有する。しかも，油孔は，インプットシャフトの軸方向に沿って形成されたものではなく，むしろ径方向に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり，図５に示したような，インプットシャフトの軸方向に沿って形成された油孔を通じてパイロットベアリングに潤滑油を供給する従来の変速機の潤滑構造においては，潤滑油を油孔へスムーズに流入させるための手段が設けられておらず，また，前掲特公平７−８１６７４号公報に開示されたものは軸孔の方向が異なるが故に適用できない。それ故，従来から，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとともに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせることにより，潤滑油導入路からクラッチハウジング内に潤滑油を供給し易くし，且つインプットシャフトの軸方向に形成された油孔へ潤滑油を流入し易くすることが課題となっていた。
【０００８】上記課題は，変速機におけるインプットシャフトとメインシャフトとの間に配置されたパイロットベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造に限らず，２本のシャフトの間に配置されたベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造において解決すべき課題でもある。即ち，同一軸上に配置された２本のシャフトが両シャフト間に配置されたパイロットベアリングを介して相対回転可能に支持されたものであって，一方のシャフトに軸方向に沿って形成された油孔を通じてパイロットベアリングに外部から潤滑油を供給する変速機の潤滑構造においては，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとともに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせることにより，潤滑油導入路から油溜め空間内に潤滑油を供給し易くし，且つシャフトの軸方向に形成された油孔へ潤滑油を流入し易くすることが課題となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記課題を解決することであり，同一軸上に配置された２本のシャフト間にベアリングを配置し，該ベアリングで両シャフトを相対回転可能に支持し且つ前記ベアリングに潤滑油を供給するための油孔を一方のシャフトに軸方向に沿って形成した変速機の潤滑構造において，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させ，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせる構成を採用することにより，ベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保し，もってベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベアリング寿命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベアリングの寿命低下や焼き付きを防止した変速機の潤滑構造を提供することである。
【００１０】この発明は，第一ベアリングを介してハウジングに回転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第一シャフト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された第二シャフト，前記凹部内に配置され前記第二シャフトの一端を前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持する第二ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフトと前記第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮蔽板とで囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間へ潤滑油を導入するために前記ハウジングに形成された潤滑油導入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通するように前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された油孔を備え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少するような形状の拡大部が形成されていることを特徴とする変速機の潤滑構造に関する。ここで，遮蔽板は，第１ベアリングへの潤滑油の流出を完全に防止するものであっても，ある程度の潤滑油の流出を許容するものであっても，どちらでもよいので，上記のように「流出を制限する」という表現を使用している。
【００１１】この発明による変速機の潤滑構造によれば，外部から潤滑油導入路を通って油溜め空間に導入された潤滑油は，第一シャフトの回転に伴って連れ回りして，第一シャフトの周りを回転する。油溜め空間は第一シャフトの回転方向に沿って潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大しているので，容積増大部の圧力は潤滑油導入路の出口よりも低くなっており，それ故，潤滑油は潤滑油導入路から吸い込まれるように油溜め空間内へ導入される。また，拡大部は途中から回転方向に沿って容積が減少するように形成されているので，圧力が上昇し，それ故，潤滑油は圧力の低い第一シャフトの油孔内に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油はスムーズにベアリングの方へ向けて排出される。
【００１２】また，この変速機の潤滑構造において，前記拡大部は，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の前記出口から最下部までの間に設けられていることが好ましい。即ち，拡がった油溜め空間を最下部で狭くすれば，潤滑油の自重の影響を受けて，他の部分に拡大部を配置するよりも圧力が高くなるので，油孔への潤滑油の流入をより一層スムーズなものにすることができる。
【００１３】また，この変速機の潤滑構造は，前記第一シャフトを変速機におけるインプットシャフト，前記第二シャフトを変速機におけるメインシャフト，前記外部をトランスミッションケースとしたものである。即ち，この発明は，手動変速機のインプットシャフトとメインシャフトとの間に配置される第二ベアリングを潤滑するための潤滑構造として適用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照しながら，この発明による変速機の潤滑構造の実施例について説明する。図１はこの発明による変速機の潤滑構造の一実施例を示す断面図，図２は図１のＡ−Ａ線における矢視断面図，図３は図１に示す変速機を車両後方から見た背面図，及び図４は図３に示す変速機の側面図である。
【００１５】自動車等の変速機においては，図１に示すように，クラッチハウジング１に装着された第一ベアリングのインプットベアリング２を介してインプットシャフト３がクラッチハウジング１に回転可能に支持されるとともに，インプットシャフト３と同一軸上にメインシャフト４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回転可能に支持するために両シャフト３，４間に第二ベアリングのベアリング（パイロットベアリング）５が配置されている。インプットシャフト３の先端部にはトップギヤ６が一体に設けられ，トップギヤ６のボス部７にはドッグ歯（ドグ歯）８が一体に設けられ，ドッグ歯８にはブロックリング９が摺動可能に設けられている。ブロックリング９はスリーブ１０の軸方向への動きに連動して軸方向に動き，スリーブ１０とドッグ歯８の相対回転を同期させるものである。
【００１６】クラッチハウジング１の内径部にはオイルシール１１が装着され，オイルシール１１のリップ部１２はインプットシャフト３に摺接して，クラッチハウジング１とインプットシャフト３との隙間を密封している。また，インプットベアリング２の外輪１３とクラッチハウジング１との間には遮蔽板１４が挟持され且つ固定されており，インプットベアリング２は遮蔽板１４によって塞がれている。そして，クラッチハウジング１とインプットシャフト３とオイルシール１１と遮蔽板１４とで形成される環状の空間は，後で詳しく述べる油溜め空間１５を構成している。クラッチハウジング１には潤滑油導入路１６が形成され，潤滑油導入路１６は油溜め空間１５に開口し，潤滑油をトランスミッションケース２８から油溜め空間１５に導入することができる。
【００１７】ここで，遮蔽板１４はインプットベアリング２への潤滑油の「流出を制限する」ものである。遮蔽板１４が無い場合には，潤滑油はインプットベアリング２から流出してトランスミッションケース２８に戻ってしまい，ベアリング５を潤滑することができなくなることから，油溜め空間１５に潤滑油を保持するために必要なものである。しかし，インプットベアリング２が潤滑油導入路１６からの潤滑油を必要とする場合には，遮蔽板１４はある程度の潤滑油を流出させる必要があり，他方，インプットベアリング２が潤滑油導入路１６からの潤滑油を必要としないものである場合には，遮蔽板１４は完全に潤滑油の流出を防止するものでなければならない（この場合，遮蔽板１４の内径端にオイルシールを設けて，インプットシャフト３の大径部１７の壁面との接触部１８との間で密封する必要がある。）。従って，遮蔽板１４は，潤滑油の流出を完全に防止するものであっても，ある程度の潤滑油の流出を許容するものであっても，どちらでもよいので，上記のように「流出を制限する」という表現を使用している。この実施例においては，遮蔽板１４は，インプットベアリング２の外輪１３とクラッチハウジング１との間に挟持されて固定されており，インプットシャフト３は遮蔽板１４に対して相対回転するので，潤滑油は，遮蔽板１４の内径端とインプットシャフト３の大径部１７の壁面との接触部１８からインプットベアリング２側に少し流出して即ち漏れて，インプットベアリング２を潤滑し，再びトランスミッションケース２８に戻ってくる。なお，遮蔽板１４に小さな孔をあけることによって，インプットベアリング２側への潤滑油の流出量を調節することも可能である。
【００１８】インプットシャフト３の先端部には大径部１７が形成され，大径部１７には軸方向に沿って，即ちインプットシャフト３の軸線に平行に，油孔１９が形成され，油孔１９はインプットシャフト３の端部に形成された凹部２０（パイロット部２０）に開口し，油溜め空間１５とパイロット部２０とを連通している。
【００１９】インプットシャフト３と同一軸上には，メインシャフト４が回転自在に設けられている。メインシャフト４の一端には，円錐ころ軸受であるベアリング５が外嵌されている。ベアリング５は，インプットシャフト３の端部に形成された凹部２０内に装着され，メインシャフト４はベアリング５を介してインプットシャフト３の凹部２０で回転自在に支持されている。ベアリング５は，インプットシャフト３の端部に一体形成された外輪２１と，メインシャフト４の一端に外嵌された内輪２２と，外輪２１と内輪２２との間の環状空間に収容された複数個の円錐ころ２３と，円錐ころ２３を回転自在に保持する保持器２４とから構成されている。
【００２０】油溜め空間１５は，図２に示すような断面形状をしている。即ち，図７に示した油溜め空間のように，クラッチハウジング１の内径を小さく形成し，油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満することのできる大きさに形成されている。また，クラッチハウジング１の内径部には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する拡大部２６が型成形によって形成されている。拡大部２６は，潤滑油導入路１６の出口２５からクラッチハウジング１の最下部２７までの間に設けられている。このように，拡大部２６において環状の油溜め空間１５の容積を変化させることにより，潤滑油導入路１６の出口２５では低圧となり，クラッチハウジング１の最下部２７付近では拡大部２６による高圧化と潤滑油自体の自重による高圧化によって最大高圧となる。
【００２１】トランスミッションケース２８の上方には，図３及び図４に示すように，変速ギヤ２９，３０，３１によって掻き上げられた潤滑油を受けるために，油樋３２が設置されており，油樋３２から油溜め空間１５に向けて斜め下方に潤滑油導入路１６が延びている。潤滑油導入路１６を斜めに形成せずに鉛直方向に形成すれば，潤滑油導入路１６内での流れの損失を最小限に抑えることができ，流れを速くすることができる。トランスミッションケース２８の大きさを気にしなければ自由度は拡がるが，車両レイアウト，油量，重量などの問題からトランスミッションケース２８を大きくすることは得策ではなく，そのため，径の大きな低速ギヤ２９の径にあわせてトランスミッションケース２８の大きさが決定されるのが普通である。それ故，油樋３２はトランスミッションケース２８の縦横幅を変えないように高速ギヤ３１の角部に設置される。これに対して，パイロット部２０はギヤ２９，３０，３１の中心部にあるため，潤滑油導入路１６は必然的に斜めになってしまうのである。このように潤滑油導入路１６が斜めであって鉛直方向ではないのは，レイアウト上の制約によるものである。ただし，潤滑油導入路１６が仮に鉛直方向に延びていて流速を上げることができたとしても，潤滑油の流れ方向を変えることにはならないので，潤滑油導入路１６の延びる方向が斜めか鉛直方向かの違いは，あまり問題ではない。
【００２２】この変速機の潤滑構造は，上記のような構成を備えているので，ベアリング５への潤滑油の供給は次のようにして行われる。即ち，トランスミッションケース内の変速ギヤの回転によって掻き上げられた潤滑油は，トランスミッションケース２８内の上方に設置された油樋３２に集められ，この集められた潤滑油は，矢印で示すように潤滑油導入路１６を通って，油溜め空間１５に導入される。インプットシャフト３は図２において矢印Ｘ方向に回転するので，導入された潤滑油も連れ回りしてインプットシャフト３の回りを回転する。油溜め空間１５には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する拡大部２６が形成されているので，潤滑油導入路１６の出口２５における圧力よりも拡大部２６の圧力の方が低くなっており，それ故，潤滑油は潤滑油導入路１６から吸い込まれるように滑らかに油溜め空間１５に導入される。その上，クラッチハウジング１の内径を小さくしたので，油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満させることができ，潤滑油と油孔１９との接触機会を増やすことができる。
【００２３】また，拡大部２６は途中から回転方向に沿って容積が減少するように形成されているので，油溜め空間１５は再び狭くなって圧力が上昇する。しかも，拡大部２６が回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から最下部２７までの間に設けられているので，即ち最下部２７で油溜め空間１５が再び狭くなってくるので，潤滑油の自重の影響も加わって，油溜め空間１５は最下部２７で圧力が最も高くなる。従って，インプットシャフト３の油孔１９が最下部２７に位置しているときに，潤滑油は圧力の低いインプットシャフト３の油孔１９内に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油の回転方向と油孔１９の方向とが直交しているにも拘わらず，潤滑油はスムーズに油孔１９内に流れ込んで，ベアリング５の方へ導入されることになる。そして，ベアリング５を潤滑すると同時に冷却した潤滑油は，再びトランスミッションケース２８へと排出される。
【００２４】
【発明の効果】この発明による変速機の潤滑構造では，油溜め空間の容積を第一シャフトの回転方向に沿って変化させることによって，潤滑油導入路の出口よりも拡大部で低圧になり，最下部では高圧になるように圧力分布を変えているため，潤滑油は潤滑油導入路から吸い出されるように油溜め空間に導入され，導入された潤滑油は油孔が最下部にきたときに，圧力の低い油孔内にスムーズに流れ込み，パイロット部のベアリングの方へ導入される。従って，この変速機の潤滑構造は，パイロット部のベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保することができるため，ベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベアリングの寿命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベアリングの寿命低下や焼き付きを防止することができる。
【００２５】また，油溜め空間は，クラッチハウジングの壁面の形状を変更するだけで従来の手動変速機などにも簡単に適用可能であり，しかも，クラッチハウジングの壁面は型で成形することができるので，ほとんどコストアップを伴うことなく，本願発明の変速機の潤滑構造を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による変速機の潤滑構造の一実施例を示す断面図であって，手動変速機を示す断面図である。
【図２】図１の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の形状を示すＡ−Ａ線における矢視断面図である。
【図３】図１に示す手動変速機を車両後方から見た背面図である。
【図４】図３に示す手動変速機の側面図である。
【図５】従来の手動変速機における変速機の潤滑構造を示す断面図である。
【図６】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の形状を示すＢ−Ｂ線における矢視断面図である。
【図７】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の別の形状を示す断面図であり，断面の位置は図５のＢ−Ｂ線と同じ位置である。
【符号の説明】
１ クラッチハウジング（ハウジング）
２ インプットベアリング（第一ベアリング）
３ インプットシャフト（第一シャフト）
４ メインシャフト（第二シャフト）
５ ベアリング（第二ベアリング）
１４ 遮蔽板
１５ 油溜め空間
１６ 潤滑油導入路
１９ 油孔
２０ 凹部
２５ 出口
２６ 拡大部
２７ 最下部
２８ トランスミッションケース（外部）
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，２本のシャフトの間に配置されたパイロットベアリング等のベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造，特に，自動車等の変速機におけるインプットシャフトとメインシャフトとの間に組み込まれたベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，自動車等の変速機においては，図５に示すように，インプットシャフト３が，クラッチハウジング１に装着されたインプットベアリング２によって，クラッチハウジング１に対して回転自在に支持され，インプットシャフト３と同一軸上にメインシャフト４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回転可能に支持するために両シャフト３，４間にパイロットベアリング５が配置されている。
【０００３】従来，パイロットベアリング５への潤滑油の供給は，外部からの流れ込みによって行うのが普通である。例えば，図５に示すように，従来の変速機の潤滑構造は，トランスミッションケース内の潤滑油を導入するためにクラッチハウジング１に形成された潤滑油導入路１６，潤滑油導入路１６に連通し且つインプットシャフト３の周りに形成された油溜め空間１５，インプットベアリング２を塞ぐように油溜め空間１５に配置され且つクラッチハウジング１とインプットベアリング２の外輪１３とで固定された遮蔽板１４，油溜め空間１５とパイロット部２０を連通するようにインプットシャフト３に軸方向に形成された油孔１９等から構成されている。この潤滑構造において，油溜め空間１５からインプットベアリング２の方への潤滑油の流出は，遮蔽板１４によって制限されているので，潤滑油導入路１６から導入された潤滑油は油溜め空間１５内に溜まり，溜まった潤滑油は油孔１９を通ってパイロットベアリング５へ供給される。
【０００４】ところで，潤滑油導入路１６から導入された潤滑油は，油溜め空間１５内で回転中のインプットシャフト３に接触して，粘性抵抗により連れ回りする。しかし，潤滑油の回転速度はインプットシャフト３の回転速度と同一回転速度になることはなく，潤滑油とインプットシャフト３とは回転差が生じる。しかも，軸孔１９はインプットシャフト３の軸方向に形成されており，潤滑油の回転方向と軸孔１９の方向とは直交しているので，油溜め空間１５からインプットシャフト３の油孔１９内へ潤滑油は流れ込み難い。また，インプットシャフト３の回転数が上がれば上がるほど，両者の回転差は増加するため，益々油孔１９への潤滑油の流入は困難となる。これにより，パイロットベアリング５への潤滑油の供給量が減り，潤滑油不足から，パイロットベアリング５の寿命の低下又は焼き付きを引き起こすことがある。
【０００５】図５の潤滑構造においては，図６に示すように，クラッチハウジング１の内径は大きく形成され，油溜め空間１５が広く形成されているので，潤滑油導入路１６からの油溜め空間１５への潤滑油の供給はスムーズに行われるが，油溜め空間１５に潤滑油が充満していないため，潤滑油とインプットシャフト３に形成した油孔１９との接触の機会が少なく，油孔１９への潤滑油の流入が困難である。これに対して，図７に示すように，クラッチハウジング１の内径を小さくして油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔１９との接触機会を増やし，油孔１９への潤滑油の流入をスムーズにすることが考えられる。しかし，油溜め空間１５の全周で圧力が一定であるため，インプットシャフト３の回転方向と油孔１９の方向との違いに起因する油孔１９への潤滑油の流入し難さの解消にはならない。
【０００６】油溜め空間内で油圧を発生させて，油孔へ潤滑油をスムーズに流入させるようにした変速機の潤滑構造として，特公平７−８１６７４号公報に開示された回転軸内への自力潤滑装置がある。該潤滑装置は，油溜め空間内に油圧発生体を設け，潤滑油を油圧発生体に導いて油圧発生体で遠心力に打ち勝つ油圧を発生させることにより，潤滑油を油孔にスムーズに流入させるものであり，言い換えれば，油圧発生体に形成した円弧状の壁面でガイドして潤滑油の流れる方向を内側に向けることにより潤滑油を油孔へスムーズに導くものである。しかし，油溜め空間は潤滑油導入路から円弧状の壁面まで容積が同じであるため，潤滑油導入路から油溜め空間に潤滑油を引き込む力は発生せず，油溜め空間内に潤滑油が不足する可能性がある。潤滑油は重力により油溜め空間の下部に溜まるが，油孔への潤滑油の供給は上部で行っており，潤滑油の油孔への供給を十分に行うことができず，また，潤滑油導入路から油圧発生凹部までの距離が長く，ケース面との摺動抵抗で流速が落ちる等の問題を有する。しかも，油孔は，インプットシャフトの軸方向に沿って形成されたものではなく，むしろ径方向に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり，図５に示したような，インプットシャフトの軸方向に沿って形成された油孔を通じてパイロットベアリングに潤滑油を供給する従来の変速機の潤滑構造においては，潤滑油を油孔へスムーズに流入させるための手段が設けられておらず，また，前掲特公平７−８１６７４号公報に開示されたものは軸孔の方向が異なるが故に適用できない。それ故，従来から，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとともに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせることにより，潤滑油導入路からクラッチハウジング内に潤滑油を供給し易くし，且つインプットシャフトの軸方向に形成された油孔へ潤滑油を流入し易くすることが課題となっていた。
【０００８】上記課題は，変速機におけるインプットシャフトとメインシャフトとの間に配置されたパイロットベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造に限らず，２本のシャフトの間に配置されたベアリングを潤滑するための変速機の潤滑構造において解決すべき課題でもある。即ち，同一軸上に配置された２本のシャフトが両シャフト間に配置されたパイロットベアリングを介して相対回転可能に支持されたものであって，一方のシャフトに軸方向に沿って形成された油孔を通じてパイロットベアリングに外部から潤滑油を供給する変速機の潤滑構造においては，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させることにより，潤滑油と油孔との接触機会を増やすとともに，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせることにより，潤滑油導入路から油溜め空間内に潤滑油を供給し易くし，且つシャフトの軸方向に形成された油孔へ潤滑油を流入し易くすることが課題となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記課題を解決することであり，同一軸上に配置された２本のシャフト間にベアリングを配置し，該ベアリングで両シャフトを相対回転可能に支持し且つ前記ベアリングに潤滑油を供給するための油孔を一方のシャフトに軸方向に沿って形成した変速機の潤滑構造において，油溜め空間の全周に潤滑油を充満させ，油溜め空間において回転方向に圧力変化を起こさせる構成を採用することにより，ベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保し，もってベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベアリング寿命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベアリングの寿命低下や焼き付きを防止した変速機の潤滑構造を提供することである。
【００１０】この発明は，第一ベアリングを介してハウジングに回転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第一シャフト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された第二シャフト，前記凹部内に配置され前記第二シャフトの一端を前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持する第二ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフトと前記第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮蔽板とで囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間へ潤滑油を導入するために前記ハウジングに形成された潤滑油導入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通するように前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された油孔を備え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少するような形状の拡大部が形成されていることを特徴とする変速機の潤滑構造に関する。ここで，遮蔽板は，第１ベアリングへの潤滑油の流出を完全に防止するものであっても，ある程度の潤滑油の流出を許容するものであっても，どちらでもよいので，上記のように「流出を制限する」という表現を使用している。
【００１１】この発明による変速機の潤滑構造によれば，外部から潤滑油導入路を通って油溜め空間に導入された潤滑油は，第一シャフトの回転に伴って連れ回りして，第一シャフトの周りを回転する。油溜め空間は第一シャフトの回転方向に沿って潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大しているので，容積増大部の圧力は潤滑油導入路の出口よりも低くなっており，それ故，潤滑油は潤滑油導入路から吸い込まれるように油溜め空間内へ導入される。また，拡大部は途中から回転方向に沿って容積が減少するように形成されているので，圧力が上昇し，それ故，潤滑油は圧力の低い第一シャフトの油孔内に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油はスムーズにベアリングの方へ向けて排出される。
【００１２】また，この変速機の潤滑構造において，前記拡大部は，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の前記出口から最下部までの間に設けられていることが好ましい。即ち，拡がった油溜め空間を最下部で狭くすれば，潤滑油の自重の影響を受けて，他の部分に拡大部を配置するよりも圧力が高くなるので，油孔への潤滑油の流入をより一層スムーズなものにすることができる。
【００１３】また，この変速機の潤滑構造は，前記第一シャフトを変速機におけるインプットシャフト，前記第二シャフトを変速機におけるメインシャフト，前記外部をトランスミッションケースとしたものである。即ち，この発明は，手動変速機のインプットシャフトとメインシャフトとの間に配置される第二ベアリングを潤滑するための潤滑構造として適用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照しながら，この発明による変速機の潤滑構造の実施例について説明する。図１はこの発明による変速機の潤滑構造の一実施例を示す断面図，図２は図１のＡ−Ａ線における矢視断面図，図３は図１に示す変速機を車両後方から見た背面図，及び図４は図３に示す変速機の側面図である。
【００１５】自動車等の変速機においては，図１に示すように，クラッチハウジング１に装着された第一ベアリングのインプットベアリング２を介してインプットシャフト３がクラッチハウジング１に回転可能に支持されるとともに，インプットシャフト３と同一軸上にメインシャフト４が配置され，両シャフト３，４を互いに相対回転可能に支持するために両シャフト３，４間に第二ベアリングのベアリング（パイロットベアリング）５が配置されている。インプットシャフト３の先端部にはトップギヤ６が一体に設けられ，トップギヤ６のボス部７にはドッグ歯（ドグ歯）８が一体に設けられ，ドッグ歯８にはブロックリング９が摺動可能に設けられている。ブロックリング９はスリーブ１０の軸方向への動きに連動して軸方向に動き，スリーブ１０とドッグ歯８の相対回転を同期させるものである。
【００１６】クラッチハウジング１の内径部にはオイルシール１１が装着され，オイルシール１１のリップ部１２はインプットシャフト３に摺接して，クラッチハウジング１とインプットシャフト３との隙間を密封している。また，インプットベアリング２の外輪１３とクラッチハウジング１との間には遮蔽板１４が挟持され且つ固定されており，インプットベアリング２は遮蔽板１４によって塞がれている。そして，クラッチハウジング１とインプットシャフト３とオイルシール１１と遮蔽板１４とで形成される環状の空間は，後で詳しく述べる油溜め空間１５を構成している。クラッチハウジング１には潤滑油導入路１６が形成され，潤滑油導入路１６は油溜め空間１５に開口し，潤滑油をトランスミッションケース２８から油溜め空間１５に導入することができる。
【００１７】ここで，遮蔽板１４はインプットベアリング２への潤滑油の「流出を制限する」ものである。遮蔽板１４が無い場合には，潤滑油はインプットベアリング２から流出してトランスミッションケース２８に戻ってしまい，ベアリング５を潤滑することができなくなることから，油溜め空間１５に潤滑油を保持するために必要なものである。しかし，インプットベアリング２が潤滑油導入路１６からの潤滑油を必要とする場合には，遮蔽板１４はある程度の潤滑油を流出させる必要があり，他方，インプットベアリング２が潤滑油導入路１６からの潤滑油を必要としないものである場合には，遮蔽板１４は完全に潤滑油の流出を防止するものでなければならない（この場合，遮蔽板１４の内径端にオイルシールを設けて，インプットシャフト３の大径部１７の壁面との接触部１８との間で密封する必要がある。）。従って，遮蔽板１４は，潤滑油の流出を完全に防止するものであっても，ある程度の潤滑油の流出を許容するものであっても，どちらでもよいので，上記のように「流出を制限する」という表現を使用している。この実施例においては，遮蔽板１４は，インプットベアリング２の外輪１３とクラッチハウジング１との間に挟持されて固定されており，インプットシャフト３は遮蔽板１４に対して相対回転するので，潤滑油は，遮蔽板１４の内径端とインプットシャフト３の大径部１７の壁面との接触部１８からインプットベアリング２側に少し流出して即ち漏れて，インプットベアリング２を潤滑し，再びトランスミッションケース２８に戻ってくる。なお，遮蔽板１４に小さな孔をあけることによって，インプットベアリング２側への潤滑油の流出量を調節することも可能である。
【００１８】インプットシャフト３の先端部には大径部１７が形成され，大径部１７には軸方向に沿って，即ちインプットシャフト３の軸線に平行に，油孔１９が形成され，油孔１９はインプットシャフト３の端部に形成された凹部２０（パイロット部２０）に開口し，油溜め空間１５とパイロット部２０とを連通している。
【００１９】インプットシャフト３と同一軸上には，メインシャフト４が回転自在に設けられている。メインシャフト４の一端には，円錐ころ軸受であるベアリング５が外嵌されている。ベアリング５は，インプットシャフト３の端部に形成された凹部２０内に装着され，メインシャフト４はベアリング５を介してインプットシャフト３の凹部２０で回転自在に支持されている。ベアリング５は，インプットシャフト３の端部に一体形成された外輪２１と，メインシャフト４の一端に外嵌された内輪２２と，外輪２１と内輪２２との間の環状空間に収容された複数個の円錐ころ２３と，円錐ころ２３を回転自在に保持する保持器２４とから構成されている。
【００２０】油溜め空間１５は，図２に示すような断面形状をしている。即ち，図７に示した油溜め空間のように，クラッチハウジング１の内径を小さく形成し，油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満することのできる大きさに形成されている。また，クラッチハウジング１の内径部には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する拡大部２６が型成形によって形成されている。拡大部２６は，潤滑油導入路１６の出口２５からクラッチハウジング１の最下部２７までの間に設けられている。このように，拡大部２６において環状の油溜め空間１５の容積を変化させることにより，潤滑油導入路１６の出口２５では低圧となり，クラッチハウジング１の最下部２７付近では拡大部２６による高圧化と潤滑油自体の自重による高圧化によって最大高圧となる。
【００２１】トランスミッションケース２８の上方には，図３及び図４に示すように，変速ギヤ２９，３０，３１によって掻き上げられた潤滑油を受けるために，油樋３２が設置されており，油樋３２から油溜め空間１５に向けて斜め下方に潤滑油導入路１６が延びている。潤滑油導入路１６を斜めに形成せずに鉛直方向に形成すれば，潤滑油導入路１６内での流れの損失を最小限に抑えることができ，流れを速くすることができる。トランスミッションケース２８の大きさを気にしなければ自由度は拡がるが，車両レイアウト，油量，重量などの問題からトランスミッションケース２８を大きくすることは得策ではなく，そのため，径の大きな低速ギヤ２９の径にあわせてトランスミッションケース２８の大きさが決定されるのが普通である。それ故，油樋３２はトランスミッションケース２８の縦横幅を変えないように高速ギヤ３１の角部に設置される。これに対して，パイロット部２０はギヤ２９，３０，３１の中心部にあるため，潤滑油導入路１６は必然的に斜めになってしまうのである。このように潤滑油導入路１６が斜めであって鉛直方向ではないのは，レイアウト上の制約によるものである。ただし，潤滑油導入路１６が仮に鉛直方向に延びていて流速を上げることができたとしても，潤滑油の流れ方向を変えることにはならないので，潤滑油導入路１６の延びる方向が斜めか鉛直方向かの違いは，あまり問題ではない。
【００２２】この変速機の潤滑構造は，上記のような構成を備えているので，ベアリング５への潤滑油の供給は次のようにして行われる。即ち，トランスミッションケース内の変速ギヤの回転によって掻き上げられた潤滑油は，トランスミッションケース２８内の上方に設置された油樋３２に集められ，この集められた潤滑油は，矢印で示すように潤滑油導入路１６を通って，油溜め空間１５に導入される。インプットシャフト３は図２において矢印Ｘ方向に回転するので，導入された潤滑油も連れ回りしてインプットシャフト３の回りを回転する。油溜め空間１５には，インプットシャフト３の回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少する拡大部２６が形成されているので，潤滑油導入路１６の出口２５における圧力よりも拡大部２６の圧力の方が低くなっており，それ故，潤滑油は潤滑油導入路１６から吸い込まれるように滑らかに油溜め空間１５に導入される。その上，クラッチハウジング１の内径を小さくしたので，油溜め空間１５の全周に潤滑油を充満させることができ，潤滑油と油孔１９との接触機会を増やすことができる。
【００２３】また，拡大部２６は途中から回転方向に沿って容積が減少するように形成されているので，油溜め空間１５は再び狭くなって圧力が上昇する。しかも，拡大部２６が回転方向に沿って潤滑油導入路１６の出口２５から最下部２７までの間に設けられているので，即ち最下部２７で油溜め空間１５が再び狭くなってくるので，潤滑油の自重の影響も加わって，油溜め空間１５は最下部２７で圧力が最も高くなる。従って，インプットシャフト３の油孔１９が最下部２７に位置しているときに，潤滑油は圧力の低いインプットシャフト３の油孔１９内に流れ込もうとする。このようにして，潤滑油の回転方向と油孔１９の方向とが直交しているにも拘わらず，潤滑油はスムーズに油孔１９内に流れ込んで，ベアリング５の方へ導入されることになる。そして，ベアリング５を潤滑すると同時に冷却した潤滑油は，再びトランスミッションケース２８へと排出される。
【００２４】
【発明の効果】この発明による変速機の潤滑構造では，油溜め空間の容積を第一シャフトの回転方向に沿って変化させることによって，潤滑油導入路の出口よりも拡大部で低圧になり，最下部では高圧になるように圧力分布を変えているため，潤滑油は潤滑油導入路から吸い出されるように油溜め空間に導入され，導入された潤滑油は油孔が最下部にきたときに，圧力の低い油孔内にスムーズに流れ込み，パイロット部のベアリングの方へ導入される。従って，この変速機の潤滑構造は，パイロット部のベアリングへ供給される潤滑油を十分に確保することができるため，ベアリング転動面の温度上昇を抑え，ベアリングの寿命を延ばし，潤滑油の不足に起因するベアリングの寿命低下や焼き付きを防止することができる。
【００２５】また，油溜め空間は，クラッチハウジングの壁面の形状を変更するだけで従来の手動変速機などにも簡単に適用可能であり，しかも，クラッチハウジングの壁面は型で成形することができるので，ほとんどコストアップを伴うことなく，本願発明の変速機の潤滑構造を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による変速機の潤滑構造の一実施例を示す断面図であって，手動変速機を示す断面図である。
【図２】図１の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の形状を示すＡ−Ａ線における矢視断面図である。
【図３】図１に示す手動変速機を車両後方から見た背面図である。
【図４】図３に示す手動変速機の側面図である。
【図５】従来の手動変速機における変速機の潤滑構造を示す断面図である。
【図６】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の形状を示すＢ−Ｂ線における矢視断面図である。
【図７】図５の変速機の潤滑構造に設けられた油溜め空間の別の形状を示す断面図であり，断面の位置は図５のＢ−Ｂ線と同じ位置である。
【符号の説明】
１ クラッチハウジング（ハウジング）
２ インプットベアリング（第一ベアリング）
３ インプットシャフト（第一シャフト）
４ メインシャフト（第二シャフト）
５ ベアリング（第二ベアリング）
１４ 遮蔽板
１５ 油溜め空間
１６ 潤滑油導入路
１９ 油孔
２０ 凹部
２５ 出口
２６ 拡大部
２７ 最下部
２８ トランスミッションケース（外部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第一ベアリングを介してハウジングに回転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第一シャフト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された第二シャフト，前記凹部内に配置され前記第二シャフトの一端を前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持する第二ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフトと前記第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮蔽板とで囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間へ潤滑油を導入するために前記ハウジングに形成された潤滑油導入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通するように前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された油孔を備え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少するような形状の拡大部が形成されていることから成る変速機の潤滑構造。
【請求項２】 前記拡大部は，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の前記出口から最下部までの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項３】 前記第一シャフトは変速機におけるインプットシャフト，前記第二シャフトは変速機におけるメインシャフトであり，前記外部はトランスミッションケースであることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項１】 第一ベアリングを介してハウジングに回転自在に支持され且つ端部に凹部を設けた第一シャフト，前記第一シャフトと同一軸上に配置された第二シャフト，前記凹部内に配置され前記第二シャフトの一端を前記第一シャフトに対して相対回転自在に支持する第二ベアリング，前記ハウジングと前記第一シャフトと前記第一ベアリングへの潤滑油の流出を制限する遮蔽板とで囲まれた油溜め空間，外部から前記油溜め空間へ潤滑油を導入するために前記ハウジングに形成された潤滑油導入路，及び前記油溜め空間と前記凹部を連通するように前記第一シャフトに軸方向に沿って形成された油孔を備え，前記油溜め空間には，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の出口から徐々に容積が増大し，次いで徐々に容積が減少するような形状の拡大部が形成されていることから成る変速機の潤滑構造。
【請求項２】 前記拡大部は，前記第一シャフトの回転方向に沿って前記潤滑油導入路の前記出口から最下部までの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
【請求項３】 前記第一シャフトは変速機におけるインプットシャフト，前記第二シャフトは変速機におけるメインシャフトであり，前記外部はトランスミッションケースであることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機の潤滑構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【公開番号】特開平１１−２５７４７０
【公開日】平成１１年（１９９９）９月２１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−７３０６４
【出願日】平成１０年（１９９８）３月９日
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【公開日】平成１１年（１９９９）９月２１日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）３月９日
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
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