JP5167228B2 - 変速機の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、筒状のステータシャフトに挿通されたメインシャフトを介してトルクコンバータの回転をクラッチに伝達する構造を有する変速機の潤滑構造に関し、詳細には、当該構造の変速機が備える軸受を潤滑するための潤滑構造に関する。

従来、筒状のステータシャフトに挿通されたメインシャフトを介してトルクコンバータの出力要素の回転を変速機構側のクラッチに伝達する構造の変速機がある。このような変速機では、筒状のステータシャフトの端部から出ているメインシャフトには、クラッチドラムが固定されている。そして、ステータシャフトの端部とクラッチドラムの側壁とが軸方向で若干の隙間を有して対向しており、当該隙間には、軸受（スラスト軸受）が設置されている。

上記構造の変速機では、ステータシャフトとクラッチドラムとの間に設置した軸受を潤滑するための潤滑構造として、例えば、特許文献１に示すように、メインシャフトの軸心側からステータシャフトとクラッチドラムとの間に連通する潤滑回路を形成している。そして、この潤滑回路を用いて、メインシャフトの軸心側から導入された潤滑油を軸受に供給している。

特開２００７−２３９９１０号公報

しかしながら、上記の潤滑構造のように、ステータシャフトとクラッチドラムとの間に設置した軸受に対してメインシャフトの軸心側から潤滑油を供給する構造では、メインシャフトに潤滑回路用の貫通穴を形成する必要があり、部品の加工に手間と時間がかかる。また、ステータシャフトとクラッチドラムとの隙間や、ステータシャフトとメインシャフトとの隙間を油路として用いるため、それらの隙間を密封するためのシール部材やシール構造が必要となる。そのため、ステータシャフト周りの構造が複雑化したり、部品点数が増えたりすることで、変速機の小型化・軽量化の妨げになるおそれがあった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を抑えた簡単な構成でありながら、ステータシャフトとクラッチドラムとの間に設置した軸受の効果的な潤滑が行える変速機の潤滑構造を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、トルクコンバータ（ＴＣ）からの駆動力が伝達されて回転するメインシャフト（２）と、メインシャフト（２）の外周側で同軸状に設置された中空の筒状部（３１）を有するステータシャフト（３０）と、ステータシャフト（３０）の端部（３１ａ）から出ているメインシャフト（２）に固定されたクラッチドラム（２１）を有するクラッチ（２０）と、ステータシャフト（３０）の端部（３１ａ）とクラッチドラム（２１）との隙間に設置された軸受（６０）と、を備えた変速機（１）における軸受（６０）を潤滑するための潤滑構造であって、ステータシャフト（３０）及び軸受（６０）の上方に配置された他のシャフト（１０）に潤滑油を供給するためのオイルパスボディ（７０）と、オイルパスボディ（７０）に潤滑油を導入するためのオイルパイプ（７５）と、オイルパスボディ（７０）に設けた嵌合部（７４）とを備え、嵌合部（７４）に対してオイルパイプ（７５）を当該嵌合部（７４）から潤滑油が漏出可能な状態で嵌合させることで、該嵌合部（７４）から漏出した潤滑油を滴下させて軸受（６０）に供給するように構成したことを特徴とする。

本発明にかかる変速機の潤滑構造によれば、軸受の上方に配置したオイルパスボディとオイルパイプとの嵌合部を潤滑油が漏出可能な状態でのいわゆるルーズ嵌合とし、該嵌合部から漏出した潤滑油を滴下させて軸受に供給するように構成したので、他のシャフトに潤滑油を供給するための部品であるオイルパスボディを利用して、クラッチドラムとステータシャフトの間に設置した軸受用の潤滑回路を構成することができる。したがって、速機の部品点数を抑えて構成の簡素化を図りながら、クラッチドラムとステータシャフトの間に設置した軸受の効果的な潤滑が行えるようになる。また、従来、メインシャフトの軸心側に設けていた軸受用の潤滑回路を廃止することが可能となる。これにより、メインシャフトに潤滑回路用の貫通穴を形成する必要がなくなるので、メインシャフトの加工工程の簡単化を図ることができる。また、ステータシャフトやメインシャフト周辺のシール構造を簡略化できる。したがって、変速機の構成の簡素化・軽量化を図ることができる。

また、上記の変速機の潤滑構造では、ステータシャフト（３０）の端部（３１ａ）には、潤滑油を受け止めるための窪みからなる油受部（３５）が形成されており、嵌合部（７４）から漏出して滴下した潤滑油は、油受部（３５）で受け止められてから軸受（６０）に供給されるようにするとよい。これによれば、ステータシャフトに簡単な形状の油受部を形成することで、軸受に対して潤滑油を効率良く導くための案内路を構成できる。したがって、部品点数を抑えた簡単な構造でありながら、嵌合部から漏出した潤滑油を軸受に対して効率良く供給することができる。

また、この場合、ステータシャフト（３０）の端部（３１ａ）から径方向の外側に伸びるフランジ部（３２）を備え、油受部（３５）は、フランジ部（３２）のオイルパスボディ（７０）側の端部（３２ｂ）に形成された軸受（６０）に向かって傾斜する底面（３５ａ）を有する窪みとしてよい。これによれば、ステータシャフトの油受部によって、嵌合部から漏出して滴下した潤滑油を軸受に対してより効果的に供給することが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる変速機の潤滑構造によれば、部品点数を抑えた簡単な構成でありながら、ステータシャフトとクラッチドラムの間に設置した軸受の効果的な潤滑が行えるようになる。

本発明の一実施形態にかかる潤滑構造を備えた変速機の全体構成例を示す主断面図である。 変速機のケーシング内を軸方向から見た概略の側面図で、ステータシャフトとオイルパスボディの配置構成を示す図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図であり、メインシャフト及びその周辺を示す部分側断面図である。 ステータシャフトに形成した油受部を示す斜視図である。 オイルパスボディの嵌合部から漏出した潤滑油の流れを説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる潤滑構造を備えた変速機１の全体構成例を示す主断面図である。また、図２は、車両に搭載した変速機１のケーシング１７内を軸方向から見た概略の側面図である。なお、図２には、後述するステータシャフト３０とオイルパスボディ７０の配置構成も示されている。図１に示す変速機１は、駆動プーリ軸１０上に設けた駆動プーリ１１と、従動プーリ軸１２上に設けた従動プーリ１３との間に無端状のＶベルト６を巻き掛けてなるベルト式無段変速機構（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）５を備えている。なお、駆動プーリ軸１０には、後述するオイルパスボディ７０が取り付けられており、駆動プーリ軸１０は、本発明にかかる「他のシャフト」に相当する部材である。

また、この変速機１は、トルクコンバータＴＣを介してエンジンなどの駆動源（図示せず）の駆動力が伝達されるメインシャフト２を備えており、メインシャフト２上には、前進用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という場合がある。）２０が配設されている。一方、駆動プーリ軸１０上には、後進用クラッチ７が配設されている。そして、メインシャフト２と駆動プーリ軸１０の間には、前進用クラッチ２０の係合によってメインシャフト２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達するギヤ機構９ａと、後進用クラッチ７の係合によってメインシャフト２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達するギヤ機構９ｂとが設けられている。これにより、ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ軸１０は、メインシャフト２からの駆動力が伝達されて回転するようになっている。一方、従動プーリ軸１２からの駆動力は、ディファレンシャル機構８及び左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂを介して左右の車輪（図示せず）に伝達されるようになっている。なお、ここでは、ベルト式無段変速機構５の詳細な構成及び動作については説明を省略する。また、メインシャフト２の駆動力が伝達される変速機構としては、上記のベルト式無段変速機構５には限らず、それ以外にも、遊星歯車機構などの有段式変速機構であってもよい。

変速機１を収容するケーシング１７は、トルクコンバータＴＣを収容するトルクコンバータケース（以下、「ＴＣケース」と記す。）１５と、クラッチ２０やベルト式無段変速機構５を収容するトランスミッションケース（以下、「Ｍケース」と記す。）１６とで構成されている。ＴＣケース１５とＭケース１６は、軸方向に開口する開口端同士がボルト１８で連結固定されている。また、図１及び図２に示すように、メインシャフト２、駆動プーリ軸１０、従動プーリ軸１２などの各シャフトは、ケーシング１７内で互いに平行に設置されている。そして、図２に示すように、変速機１を車両に搭載した状態で、これらのシャフトは、軸方向が水平方向に配置されており、かつ、駆動プーリ軸１０は、メインシャフト２の上方に位置している。

図３は、図２のＡ−Ａ矢視に対応する断面図であり、メインシャフト２及びその周辺を示す部分側断面図である。図３に示すように、メインシャフト２にエンジンからの駆動力を伝達するトルクコンバータＴＣは、クランクシャフト３で駆動されるポンプインペラ４１と、ポンプインペラ４１に対向した状態でメインシャフト２に連結されたタービンランナ４２と、ポンプインペラ４１とタービンランナ４２との間に設けられたステータ４３と、ステータ４３とステータシャフト３０との間に設けたワンウェイクラッチ４４とを備えている。なお、タービンランナ４２とエンジンドライブプレート４５との間には、ダンパ付きのロックアップクラッチピストン４６が配置されている。

また、コンバータカバー４７のクランクシャフト３と反対側の端部には、インペラシェル４８が接続されており、インペラシェル４８の内周側には、トルクコンバータスリーブ４９が接続されている。トルクコンバータスリーブ４９は、一端がクラッチ２０側へ伸びている。トルクコンバータスリーブ４９の外周には、オイルポンプ（図示せず）を駆動するためのスプロケット５０が嵌合している。スプロケット５０は、ＴＣケース１５の内周側の端部１５ａに対して軸受５１で回転自在に支持されている。タービンランナ４２の外側は、タービンシェル５２で覆われている。タービンシェル５２は、その内周部がハブ５３を介してメインシャフト２に固定されている。ステータ４３を支持するワンウェイクラッチ４４は、ステータシャフト３０にスプライン嵌合している。

ステータシャフト３０は、内部をメインシャフト２が貫通する中空の筒状部３１と、筒状部３１のクラッチ２０側の端部３１ａから半径方向の外側に向かって伸びる略平板状のフランジ部３２とを有している。フランジ部３２は、図１に示すように、その外周側がＴＣケース１５に固定されている。

図３に戻り、ステータシャフト３０の筒状部３１から出ているメインシャフト２は、クラッチ２０のクラッチドラム２１に固定されている。クラッチドラム２１は、クラッチ２０のトルクコンバータＴＣ側を囲む有底円筒形状で、外周壁２１ａ及び内周壁２１ｂと、これら外周壁２１ａと内周壁２１ｂの軸方向の一端を繋ぐ側壁（底壁）２１ｃとを有している。なおここでは、クラッチ２０の内部構成の詳細な説明は省略する。

そして、クラッチドラム２１の側壁２１ｃは、軸方向に対して直交する面内に配置されており、この側壁２１ｃとステータシャフト３０のフランジ部３２とは、軸方向で若干の隙間を有して対向している。ステータシャフト３０のフランジ部３２の内周端には、クラッチ２０側に突出する環状の突起からなる突出部３３が設けられている。また、クラッチドラム２１の側壁２１ｃには、ステータシャフト３０側に突出する環状の突起からなるガイド部２９が設けられている。

ガイド部２９の径寸法は、突出部３３の径寸法よりも若干大きな寸法に形成されている。そして、ガイド部２９の内周面は突出部３３の外周面に対して微小な隙間を介して径方向で対向しており、当該隙間は、液密状態に密封されている。一方、ガイド部２９の外周面上には、ステータシャフト３０のフランジ部３２とクラッチドラム２１の側壁２１ｃとの間に介在する軸受（スラスト軸受）６０が配置されている。軸受６０は、ニードルベアリングであって、ステータシャフト３０とクラッチドラム２１との間で軸方向の荷重を支持するように構成されている。軸受６０は、本発明にかかる潤滑構造によって潤滑される軸受である。

また、クラッチ２０の内径側を貫通しているメインシャフト２は、その先端２ａがセンタープレート６５に対して軸受６６で回転自在に支持されている。センタープレート６５は、メインシャフト２の軸方向に対して直交する面内に設置された略平板状の部材であり、図１に示すように、その外周側の端部６５ａがＭケース１６に固定されている。

一方、図２及び図３に示すように、ステータシャフト３０の上方には、駆動プーリ軸１０に潤滑油を供給するためのオイルパスボディ７０が設置されている。オイルパスボディ７０は、駆動プーリ軸１０の軸方向に対して直交する面内に設置した部材で、駆動プーリ軸１０の外周を囲む環状の本体部７１と、該本体部７１から径方向の外側に延びる複数の腕部７２とを備えている。また、本体部７１の外周面７１ａには、本体部７１を補強するためのリブ７３が形成されている。リブ７３は、本体部７１の外周面７１ａに設けた周方向に沿う帯状の突起からなる。

また、オイルパスボディ７０に潤滑油を導入するためのオイルパイプ７５が設けられている。オイルパイプ７５は、略円筒型の棒状部材からなり、軸方向の一端側から見て、メインシャフト２の斜め上方でメインシャフト２と平行に設置されている。そして、オイルパスボディ７０が有する一の腕部７２の先端には、オイルパイプ７５の端部７５ａを嵌合させる凹部からなる嵌合部７４が設けられている。図３に示すように、オイルパイプ７５は、一方の端部７５ａがオイルパスボディ７０の嵌合部７４に嵌合しており、他方の端部７５ｂがセンタープレート６５に嵌合している。これにより、オイルパイプ７５は、センタープレート６５内の油路６５ａとオイルパスボディ７０内の油路７０ａとを連通している。

そしてここでは、オイルパイプ７５の端部７５ａを嵌合部７４に対していわゆるルーズ状態で嵌め合わせていることで、嵌合部７４から潤滑油が漏出可能な状態としている。これにより、オイルパイプ７５を通ってセンタープレート６５からオイルパスボディ７０に導入される潤滑油が、嵌合部７４からオイルパスボディ７０の外側へ漏出するようになっている。嵌合部７４から漏出した潤滑油は、図２の点線で示すように、オイルパスボディ７０の外面を伝ってその下端から下方に滴下するようになっている。

一方、ステータシャフト３０には、オイルパスボディ７０から滴下した潤滑油を受け止めるための油受部３５が形成されている。図４は、ステータシャフト３０に形成した油受部３５を示す斜視図である。また、図５は、オイルパスボディ７０の嵌合部７４から漏出した潤滑油の流れを説明するための図で、軸方向に対する側方から見たオイルパスボディ７０とステータシャフト３０の端部３１ａとの概略図である。図４に示すように、油受部３５は、ステータシャフト３０のフランジ部３２に形成した窪みからなる。すなわち、ステータシャフト３０のフランジ部３２は、筒状部３１の両外側の上方にそれぞれ配置された固定用のボルト穴３２ａ，３２ａを有しており、両側のボルト穴３２ａ，３２ａを繋ぐ上端辺３２ｂが軸方向と直交する略水平方向に延びている。そして、油受部３５は、この上端辺３２ｂに設けた受皿状の窪みとして形成されている。油受部３５は、フランジ部３２の上端辺３２ｂにおける筒状部３１の真上位置に形成されており、図５に示すように、軸方向に対する側方から見た形状が、フランジ部３２の上端辺３２ｂからクラッチ２０側の側面３２ｃを向いて窪んでおり、その底面３５ａが軸受６０に向かって傾斜する湾曲面状に形成されている。また、図２及び図５に示すように、フランジ部３２の上端辺３２ｂは、オイルパスボディ７０側（上側）を向いて配置されており、油受部３５は、オイルパスボディ７０の本体部７１に形成したリブ７３の下側に位置している。

ここで、オイルパスボディ７０の嵌合部７４から漏出した潤滑油の流れについて説明する。本実施形態の変速機１では、オイルパイプ７５でセンタープレート６５からオイルパスボディ７０に導入される潤滑油が、嵌合部７４からオイルパスボディ７０の外側へ漏出する。この際、嵌合部７４から漏出した潤滑油は、図２及び図５に示すように、嵌合部７４からオイルパスボディ７０の腕部７２を伝って本体部７１の外周面７１ａに達する。この潤滑油は、本体部７１の外周面７１ａに形成した突起状のリブ７３を伝い、該リブ７３から下方に滴下する。滴下した潤滑油は、リブ７３の下側に位置するステータシャフト３０の油受部３５で受け止められる。油受部３５で受け止められた潤滑油は、油受部３５の傾斜面状の底面３５ａを伝ってフランジ部３２の側面３２ｃ側に導かれ、軸受６０及びその周辺に供給される。

以上説明したように、本実施形態の変速機１が備える軸受の潤滑構造は、ステータシャフト３０及び軸受６０の上方に配置された駆動プーリ軸１０に潤滑油を供給するためのオイルパスボディ７０と、オイルパスボディ７０に潤滑油を導入するためのオイルパイプ７５と、オイルパスボディ７０に設けた嵌合部７４とを備え、嵌合部７４におけるオイルパイプ７５の嵌合を当該嵌合部７４から潤滑油が漏出可能な状態での嵌合とし、嵌合部７４から漏出した潤滑油を滴下させて軸受６０に供給するように構成した。

このように構成したことで、駆動プーリ軸１０に潤滑油を供給するためのオイルパスボディ７０を利用して、クラッチドラム２１とステータシャフト３０の間に設置した軸受６０用の潤滑回路を構成することができる。したがって、変速機１の部品点数を抑えて構成の簡素化を図りながら、軸受６０の効果的な潤滑が行えるようになる。また、従来、メインシャフト２の軸心側に設けていた軸受６０用の潤滑回路を廃止することが可能となる。これにより、メインシャフト２に当該潤滑回路用の貫通穴を形成する必要がなくなるので、メインシャフト２の加工工程の簡単化を図ることができる。また、ステータシャフト３０やメインシャフト２の周辺のシール構造を簡略化できる。したがって、変速機１の構成の簡素化・軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、ステータシャフト３０の端部３１ａ（詳細には、端部３１ａに設けたフランジ部３２の上端辺３２ｂ）には、潤滑油を受け止めるための油受部３５が形成されており、嵌合部７４から漏出した潤滑油が、この油受部３５で受け止められてから軸受６０に供給されるようになっている。これにより、ステータシャフト３０に簡単な形状の油受部３５を形成することで、軸受６０に対して潤滑油を効率良く導くための案内路を構成できる。したがって、部品点数を抑えた簡単な構造でありながら、嵌合部７４から漏出した潤滑油を軸受６０に対して効率良く供給することができる。

また、本実施形態では、ステータシャフト３０に形成した油受部３５は、フランジ部３２の上端辺（オイルパスボディ７０側の端部）３２ｂに形成された軸受６０に向かって傾斜する底面３５ａを有する窪みからなる。これにより、嵌合部７４から漏出した潤滑油を軸受６０に対してより効果的に供給することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本発明を適用する変速機は、ステータシャフト及び軸受の上方に配置されたシャフトに潤滑油を供給するためのオイルパスボディと、オイルパスボディに潤滑油を導入するためのオイルパイプと、オイルパスボディに設けたオイルパイプの端部を嵌合させる嵌合部とを備えた構造の変速機であれば、それ以外の具体的な構成は、必ずしも上記実施形態に示すものには限定されない。したがって、本発明は、上記実施形態に示すベルト式無段変速機構を備えた変速機には限らず、他の構成の変速機にも適用が可能である。

１ 変速機
２ メインシャフト
５ ベルト式無段変速機構
１０ 駆動プーリ軸
１２ 従動プーリ軸
１７ ケーシング
２０ クラッチ（前進用クラッチ）
２１ クラッチドラム
２１ｃ 側壁
３０ ステータシャフト
３１ 筒状部
３１ａ 端部
３２ フランジ部
３２ｂ 上端辺（オイルパスボディ側の端部）
３５ 油受部
３５ａ 底面
６０ 軸受
６５ センタープレート
７０ オイルパスボディ
７１ 本体部
７１ａ 外周面
７２ 腕部
７３ リブ
７４ 嵌合部
７５ オイルパイプ
７５ａ 端部

Claims (3)

1. トルクコンバータからの駆動力が伝達されて回転するメインシャフトと、
   前記メインシャフトの外周側で同軸状に設置された中空の筒状部を有するステータシャフトと、
   前記ステータシャフトの端部から出ている前記メインシャフトに固定されたクラッチドラムを有するクラッチと、
   前記ステータシャフトの端部と前記クラッチドラムとの間に設置された軸受と、
   を備えた変速機における前記軸受を潤滑するための潤滑構造であって、
   前記ステータシャフト及び前記軸受の上方に配置された他のシャフトに潤滑油を供給するためのオイルパスボディと、
   前記オイルパスボディに潤滑油を導入するためのオイルパイプと、
   前記オイルパスボディに設けた嵌合部と、
   を備え、
   前記嵌合部に対して前記オイルパイプを当該嵌合部から潤滑油が漏出可能な状態で嵌合させることで、該嵌合部から漏出した潤滑油を滴下させて前記軸受に供給するように構成した
   ことを特徴とする変速機の潤滑構造。
2. 前記ステータシャフトの前記端部には、潤滑油を受け止めるための窪みからなる油受部が形成されており、
   前記嵌合部から漏出して滴下した潤滑油は、前記油受部で受け止められてから前記軸受に供給される
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機の潤滑構造。
3. 前記ステータシャフトの前記端部から径方向の外側に伸びるフランジ部を備え、
   前記油受部は、前記フランジ部の前記オイルパスボディ側の端部に形成された前記軸受に向かって傾斜する底面を有する窪みである
   ことを特徴とする請求項２に記載の変速機の潤滑構造。

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