JP4205027B2 - マニュアルトランスミッションの潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に自動車用マニュアルトランスミッションの潤滑装置に関し、特に、トランスミッションの被潤滑部にガタープレートを介して重力で潤滑用オイルを供給する自動車用マニュアルトランスミッションの潤滑装置に関する。

オートマチックトランスミッションは変速用の油圧クラッチや油圧ブレーキに作動油を供給するオイルポンプを備えており、トランスミッションの各被潤滑部はオイルポンプが吐出した作動油の一部を潤滑油として利用することにより潤滑される。

一方、油圧制御系を持たないマニュアルトランスミッションでは、ファイナルドリブンギヤが掻き揚げたオイルを樋状のガタープレートで被潤滑部に供給して潤滑するのが一般的である。

ファイナルドリブンギヤが掻き揚げたオイルはガタープレートで受けられて、重力によりガタープレートから流れ出たオイルは、カウンタシャフトの軸受けに供給されるとともに、ミッションケースのメンテナンス用の穴を経由してメインシャフトの軸受け及び軸内に供給され、これらの被潤滑部を潤滑する。

マニュアルトランスミッションの従来の潤滑装置としては、超低速走行時、ファイナルドリブンギヤ側面に連れまわっているオイルをオイルスクレーパで掻き取ることを特徴とする車両用変速機の潤滑装置が特許第２５９８２９９号公報に開示されている。

また、実公昭６３−１５６４２号公報には、オイル溜め部に温度で開閉する流量制御弁を設け、低温時はオイルの攪拌抵抗を低減するため制御弁を閉じ、高温時は開放することを特徴とする歯車変速装置の潤滑機構が開示されている。

さらに、特開２００１−２５４８１１号公報には、車両走行時の加速Ｇに応じて、ボールを介して油路入り口の可動壁を回動させることを特徴とする変速機の潤滑機構が開示されている。
特許第２５９８２９９号公報 実公昭６３−１５６４２号公報 特開２００１−２５４８１１号公報

引用文献１記載の車両用変速機の潤滑装置は超低速ギヤ段での使用に限定しており、１速や２速ギヤ等での低速走行では機能しない。また、シフトピースに取り付けられるスクレーパは高価であり、部品点数も多い等の問題がある。

特許文献２記載の歯車変速装置の潤滑機構は、温度により開閉する流量制御弁を備えているが、この流量制御弁はバイメタルやサーモワックス等から構成されて高価であり、流量制御弁をガタープレートへ取り付けるのは困難であると考えられる。

特許文献３記載の変速機の潤滑機構では、車両走行時の加速Ｇに応じて油路入り口の可動壁を回動するため、流量に応じた切り替えが困難であるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車速に応じてトランスミッションの各被潤滑部に最適量なオイルを供給することが可能なマニュアルトランスミッションの潤滑装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、ファイナルドリブンギヤが掻き揚げたオイルをトランスミッションの被潤滑部に供給するガタープレートを備えたマニュアルトランスミッションの潤滑装置において、該ガタープレートはトランスミッションのギヤ潤滑用の少なくとも一つの穴を底面に有しており、通常状態で該ギヤ潤滑用の穴を閉鎖するように断面コの字状のプレートを前記ガタープレート上にファイナルドリブンギヤの回転方向に回転可能に設け、低速走行時には、前記断面コの字状のプレートを通してトランスミッションのメインシャフトの軸内潤滑穴にオイルを供給し、高速走行時には、前記ファイナルドリブンギヤにより掻き揚げられたオイルの流速圧により、前記断面コの字状のプレートが回転して前記ギヤ潤滑用の穴を露出させ、該穴を介してギヤの歯面にオイルを供給することを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、断面コの字状のプレートは回転付勢機構によりファイナルドリブンギヤの回転方向と反対方向に付勢されてガタープレートの底面に押し付けられており、掻き揚げられたオイルの流速による圧力が回転付勢機構の付勢力に打ち勝つことにより、断面コの字状のプレートが回転することを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置が提供される。

請求項３記載の発明によると、ガタープレートは、トランスミッションのギヤ潤滑用の少なくとも一つの切欠をファイナルドリブンギヤから遠い側の側面に有していることを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置が提供される。

請求項１記載の潤滑装置によると、低速走行時は、ファイナルドリブンギヤが掻き揚げるオイルは少ないため、ファイナルドリブンギヤの側面に連れまわっているオイルをコの字状プレートで掻き落とし、最短経路でメインシャフトの軸内潤滑穴へオイルを供給し、低速走行時に負荷の高い軸受けに積極的にオイルを供給して潤滑することができる。

高速走行時は高変速段ギヤの歯面損傷を防止するため、極力ギヤ歯面に潤滑を行う必要があるが、ファイナルドリブンギヤが掻き揚げた流速の早いオイルの圧力によりコの字状のプレートを回転させ、コの字状プレートで塞がれていたギヤ潤滑用の穴からギヤの歯面に積極的にオイルを供給することができる。

さらに、ガタープレート形状やギヤ潤滑用の穴の形状を最適に設定することにより、ガタープレート上にオイルを溜めておくことが可能となり、トランスミッションケースの底部に溜まるオイルが減少することから、高速走行時のオイル攪拌による抵抗或いはオイル温度の上昇を抑制することができる。

請求項２記載の潤滑装置によると、極低温時はオイルの粘性が高くコの字状のプレートを回転させる恐れがあるが、回転付勢機構をオイルの流速と粘性抵抗を考慮したバネ設定荷重とすることで、設定された車速でコの字状プレートを回転させ、潤滑油路を切り替えることが可能となる。

請求項３記載の潤滑装置によると、低速走行時及び高速走行時とも、ガタープレート上に掻き揚げられたオイルを切欠を介してギヤに供給し、ギヤを潤滑することができる。

図１を参照すると、本発明の潤滑装置を採用したマニュアルトランスミッションの縦断面図が示されている。図２はトランスミッションケースを取り外した状態の図１に示されたマニュアルトランスミッションの側面図である。

主に図１を参照すると、トランスミッションケース１０とクラッチケース１１は図示しないボルトにより一体的に締結されている。トランスミッションケース１０にメインシャフト（入力シャフト）１２及びカウンタシャフト（出力シャフト）１４が回転自在に支持され、リバースシャフト１６の両端が固定的に支持されている。メインシャフト１２、カウンタシャフト１４及びリバースシャフト１６は互いに平行に配置されている。

符号１８はクラッチを示しており、クラッチ１８のフライホイール２２はボルト２４によりエンジンのクランクシャフト２０に連結されている。クラッチカバー２６はボルト２８によりフライホイール２２に固定されている。このクラッチカバー２６にはプレッシャプレート３０が図示しないリベットにより軸方向に移動可能に取り付けられている。

クラッチカバー２６にはダイヤフラムスプリング３２が取り付けられており、その外周端部がプレッシャプレート３０を押圧するように付勢されている。フライホイール２２とプレッシャプレート３０の間にはクラッチディスク３４が挟持されている。

図示したクラッチオン状態では、ダイヤフラムスプリング３２の付勢力によりプレッシャプレート３０がクラッチディスク３４のフェーシングに強固に押し付けられ、フライホイール２２の回転はクラッチディスク３４を介してメインシャフト１２に直接伝達される。

レリーズベアリング３６は軸方向に摺動可能に取り付けられており、クラッチペダルを踏むと、レリーズホーク３８がレリーズベアリング３６を図１で右方向に摺動させる。これにより、ダイヤフラムスプリング３２の付勢力は解除され、クラッチオフの状態となり、クラッチ１８を介したクランクシャフト２０の回転力のメインシャフト１２への伝達が遮断される。

メインシャフト１２には１速ドライブギヤ４０及び２速ドライブ４２が固設されるとともに、３速ドライブギヤ４４、４速ドライブギヤ４６、５速ドライブギヤ４８が相対回転自在に支持されている。

一方、カウンタシャフト１４には、１速ドライブギヤ４０及び２速ドライブギヤ４２にそれぞれ噛合する１速ドリブンギヤ５２及び２速ドリブンギヤ５４が相対回転自在に支持されるとともに、３速ドライブギヤ４４、４速ドライブギヤ４６、５速ドライブギヤ４８にそれぞれ噛合する３速ドリブンギヤ５６、４速ドリブンギヤ５８、５速ドリブンギヤ６０が固設されている。

各変速ギヤ段の切り替えは、三つのシンクロメッシュ機構６４，６６及び６８によって行われる。第１のシンクロメッシュ機構６４は、１速ドリブンギヤ５２と２速ドリブンギヤ５４との間におけるカウンタシャフト１４上に設けられている。

第２のシンクロメッシュ機構６６は、３速ドライブギヤ４４と４速ドライブギヤ４６との間におけるメインシャフト１２上に設けられている。第３のシンクロメッシュ機構６８は、５速ドライブギヤ４８に隣接したメインシャフト１２上に設けられている。

シフトチェンジ時を除いて、メインシャフト１２の動力はシンクロメッシュ機構６４，６６及び６８の操作によって選択された変速ギヤ段を介して、カウンタシャフト１４へ伝達される。

そして、ファイナルドライブギヤ７０及びファイナルドリブンギヤ７２からなるファイナルリダクションギヤ列の終減速比によって減速された後、ディファレンシャル装置７４に伝達される。これによって、左右の車軸７６，７８を介して左右の駆動輪が前進方向に回転する。

一方、後退時においては、まず全てのシンクロメッシュ機構６４〜６８が中立状態に設定される。メインシャフト１２に固定的に取り付けられたリバースドライブギヤ８０とシンクロメッシュ機構６４の外周に相対回転不能に取り付けられたリバースドリブンギヤ８２とは直接噛み合っていないが、一列に並んだ状態に配置されている。

この状態で、リバースシャフト１６上に回転自在及び摺動自在に取り付けられたリバースアイドラギヤ８４が、リバースシャフト１６上を軸方向にスライドし、リバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の双方と噛み合う。

これにより、メインシャフト１２の動力は、リバースドライブギヤ８０、リバースアイドラギヤ８４及びリバースドリブンギヤ８２を介してカウンタシャフト１４に伝達される。

後退時においては、リバースアイドラギヤ８４を介してカウンタシャフト１４に動力が伝達されるため、カウンタシャフト１４の回転方向は前進時とは逆となり、駆動輪は後進方向に回転する。

なお、図１においては、リバースシャフト１６及びリバースアイドラギヤ８４の構造を明確にするため、これらをリバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の上方に図示しているが、実際には、リバースアイドラギヤ８４はリバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の双方と噛み合い可能な位置に存在する点に留意されたい。

８６はガタープレートであり、トランスミッションの上部空間に配置され、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き揚げられたオイルを上流側において受け止めて重力で下流側に流し、メインシャフト１２の被潤滑部及びカウンタシャフト１４の被潤滑部にオイルを供給して、これらを潤滑するために使用される。

図３及び図４を参照して、本発明実施形態の潤滑装置の詳細構造について説明する。図３は本発明実施形態の潤滑装置の平面図、図４はその正面図である。ガタープレート８６の底面には、３速ドリブンギヤ５６、４速ドリブンギヤ５８及び５速ドリブンギヤ６０に対応する位置にギヤの歯面潤滑用の三つの穴８８が形成されている。

更に、ファイナルドリブンギヤ７２から遠い側のガタープレート８６の側面にも３速〜５速ドリブンギヤ５６，５８，６０に対応してギヤ潤滑用の三つの切欠９０が形成されている。

９２は断面コの字状のプレート（以下、コの字プレートと略称する）であり、回転機構９３及び回転付勢機構９４により、ファイナルドリブンギヤ７２の回転方向に回転可能（可倒可能）にガタープレート８６上に設置されている。

通常状態では、回転付勢機構９４の付勢力により、コの字プレート９２はファイナルドリブンギヤ７２の回転方向と反対方向に付勢されて、ガタープレート８６の底面に押し付けられ、穴８８を閉鎖している。

回転機構９３はガタープレート８６に固定された一対の支持部１００と、コの字プレート９２に連結し、支持部１００に回転可能に取り付けられたピン一体連結部１０４とから構成される。

回転付勢機構９４は回転機構９３に類似しており、ガタープレート８６に固定された一対の支持部１００と、コの字プレート９２に連結し、支持部１００に回転可能に挿入されたピン一体連結部１０４と、コの字プレート９２をファイナルドリブンギヤ７２の回転方向と反対方向に付勢してガタープレート８６の底面に押し付けるコイルスプリング１０６とから構成される。

図３及び図４から明らかなように、コの字プレート９２はファイナルドリブンギヤ７２の側面に非常に近接して配置されており、ファイナルドリブンギヤ７２の側面に連れまわっているオイルをコの字プレート９２の側面でスクレープし、コの字プレート９２内にオイルを掻き落とすことができるようになっている。

低速走行時には、矢印９６方向に回転するファイナルドリブンギヤ７２で掻き揚げられたオイルの流速圧が低いため、コイルスプリング１０６の付勢力によりコの字プレート９２は、図３〜図５に示すようにガタープレート８６の底面に押し付けられて、潤滑用の穴８８はコの字プレート９２により閉鎖されている。

よって、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き揚げられたオイルの大部分はコの字プレート９２で受け止められた後、矢印９８で示すようにコの字プレート９２を通して下流側に流れ、トランスミッションのメインシャフト１２の軸内潤滑穴及び軸受けに潤滑用のオイルが供給される。

また、コの字プレート９２を飛び越えてガタープレート８６で受けられたオイルは、切欠９０を介して３速〜５速ドリブンギヤ５６，５８，６０の潤滑に供される。尚、１速及び２速用のドリブンギヤ５２，５４を潤滑するために、同様な切欠を１速及び２速ドリブンギヤ５２，５４に対応する位置に設けるようにしてもよい。

高速走行時には、ファイナルドリブンギヤ７２が高速で回転され、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き揚げられたオイルの流速による圧力が大きくなる。これにより、オイルの流速圧がコイルスプリング１０６の付勢力に打ち勝って図６に示すようにコの字プレート９２を回転させ（可倒させ）、ガタープレート８６の底面に形成されたギヤ潤滑用の穴８８を露出させる。

よって、掻き揚げられたオイルの一部は穴８８を介して、他の一部は切欠９０を介して３速〜５速用のドリブンギヤ５６，５８，６０の歯面に供給され、これらを潤滑する。これにより、高変速段ギヤの歯面損傷を防止することができる。掻き揚げられたオイルの残部はガタープレート８６を下流側に流れて、メインシャフト１２の軸内潤滑穴に供給される。

極低温時はオイルの粘性が高く、掻き揚げられたオイルによりコの字プレート９２を回転させる恐れがあるが、オイルの流速と粘性抵抗を考慮した最適のバネ定数にコイルスプリング１０６を設定することにより、予め設定された車速により潤滑油路を切り替えることが可能となる。

また、ガタープレート８６の形状やギヤ潤滑用の穴８８の形状を最適に設定することにより、ガタープレート８６上に掻き揚げられたオイルを溜めておくことが可能となり、トランスミッションケースの底部に溜まるオイルが減少することから、高速走行時のオイル攪拌による抵抗、或いはオイルポンプの温度上昇を抑制することができる。

更に、後進走行時はファイナルドリブンギヤの回転方向が逆回転するため、ガタープレート８６上に必要量のオイルが掻き揚げられない場合がある。コの字プレート９２の位置設定により、高負荷な後進走行時も確実にメインシャフト軸内へオイルを供給可能となる。

本発明の潤滑装置は、以上詳述したように、車両の加速度や傾斜に左右されず、車速により切り替わる油路を設けることで、軸受け及びギヤの歯面への最適な潤滑が可能となり、高価な制御弁や複雑なリンク機構が必要なく、攪拌によるオイル劣化も少なく、油量削減し、安価に確実にマニュアルトランスミッションの被潤滑部を潤滑することができる。

本発明の潤滑装置を具備したマニュアルトランスミッションの縦断面図である。 トランスミッションケースを取り外した状態の図１に示したマニュアルトランスミッションの側面図である。 本発明実施形態の潤滑装置の平面図である。 図３に示した潤滑装置の正面図である。 低速走行時の作用を説明する図である。 高速走行時の作用を説明する図である。

符号の説明

１２ メインシャフト
１４ カウンタシャフト
１８ クラッチ
５２ １速ドリブンギヤ
５４ ２速ドリブンギヤ
５６ ３速ドリブンギヤ
５８ ４速ドリブンギヤ
６０ ５速ドリブンギヤ
７２ ファイナルドリブンギヤ
８６ ガタープレート
８８ ギヤ潤滑用の穴
９０ 切欠
９２ コの字プレート

Claims (3)

1. ファイナルドリブンギヤが掻き揚げたオイルをトランスミッションの被潤滑部に供給するガタープレートを備えたマニュアルトランスミッションの潤滑装置において、
   該ガタープレートはトランスミッションのギヤ潤滑用の少なくとも一つの穴を底面に有しており、
   通常状態で該ギヤ潤滑用の穴を閉鎖するように断面コの字状のプレートを前記ガタープレート上にファイナルドリブンギヤの回転方向に回転可能に設け、
   低速走行時には、前記断面コの字状のプレートを通してトランスミッションのメインシャフトの軸内潤滑穴にオイルを供給し、
   高速走行時には、前記ファイナルドリブンギヤにより掻き揚げられたオイルの流速圧により、前記断面コの字状のプレートが回転して前記ギヤ潤滑用の穴を露出させ、該穴を介してギヤの歯面にオイルを供給することを特徴とするマニュアルトランスミッションの潤滑装置。
2. 前記断面コの字状のプレートは回転付勢機構によりファイナルドリブンギヤの回転方向と反対方向に付勢されて前記ガタープレートの底面に押し付けられており、
   掻き揚げられたオイルの流速による圧力が前記回転付勢機構の付勢力に打ち勝つことにより、前記断面コの字状のプレートが回転することを特徴とする請求項１記載のマニュアルトランスミッションの潤滑装置。
3. 前記ガタープレートは、トランスミッションのギヤ潤滑用の少なくとも一つの切欠をファイナルドリブンギヤから遠い側の側面に有していることを特徴とする請求項１又は２記載のマニュアルトランスミッションの潤滑装置。

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