JP4794855B2

JP4794855B2 - 回転軸の油供給構造

Info

Publication number: JP4794855B2
Application number: JP2004367366A
Authority: JP
Inventors: 敬吉野; 章人大橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2024-12-20
Also published as: JP2006170404A

Description

本発明は、変速機の回転軸のように、回転軸上に配設された変速装置等に作動油、潤滑油等を回転軸を通って供給するための回転軸の油供給構造に関する。

変速装置等においては回転軸上にプーリ、クラッチ、ギヤ等が配設され、回転軸を介して供給される油圧によりプーリ等の作動を制御し、同様に回転軸を介して供給される油によりクラッチ、ギヤ等の潤滑を行うようになっている。このため、回転軸に複数の油供給路を設ける必要があり、回転軸の端部から軸方向に延びる軸方向穴を形成するとともに、この軸方向穴内に中空管を挿入し、中空管内を延びる油路と、中空管の外周面と軸方向穴の内周面とに囲まれて延びる油路とに分けて複数の油供給路を構成することが行われている。このようなことは、例えば、特許文献１や特許文献２にも記載されている。

また、中空管を径の大きい外側管の中に径の小さい内側管を入れ子式に挿入したもので構成すれば、内側管内を延びる油路と、内側管の外周面および外側管の内周面に囲まれて延びる油路とを形成することができ、このような構成によっても回転軸に複数の油供給路を設けることが可能である。
特開平１１−６３１７６号公報特開２００１−１２４１８９号公報

ところで、上記のような外側管および内側管は、各々の一端が変速機内に設けられたハウジングに取り付けられて固定され、他端はある程度自由に移動させることが可能な片持の状態で、各々の他端を回転軸の軸方向穴に挿入してこれらの管を組付けるようになっている。しかしながら、このように外側管および内側管の一端をハウジングに取り付けた状態で回転軸の軸方向穴に挿入する場合、外側管および内側管の同心が保持されるとは限らず、内側管の軸方向に対して外側管の軸方向がズレた場合には、外側管の端面が回転軸の軸方向穴に設けられた取付ブッシュに当接して引っ掛かるようなこともあり、軸方向穴への組付けがしにくい、という課題があった。

以上のような課題に鑑みて、外側管および内側管の変速機カウンタシャフトへの組付性を向上させた上で、内側管の外周面と外側管の内周面とに囲まれて延びる油供給路が確保された回転軸の油供給構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明に係る第１の回転軸の油供給構造は、回転自在に支持された回転軸（例えば、実施形態における変速機カウンタシャフト１２）内に軸方向に延びて形成された軸方向油路を介して回転軸の外周側との油の受け渡しを行うための油供給構造において、回転軸に軸端部から軸方向に延びて形成された軸方向穴内に、第１の中空管（例えば、実施形態における外側管１４）および第１の中空管よりも径の小さい第２の中空管（例えば、実施形態における内側管１８）が入れ子式に挿入され、第２の中空管の外周面と第１の中空管の内周面とに囲まれて延びる第１軸方向油路と、第２の中空管内を延びる第２軸方向油路とを有し、その上で、第１軸方向油路内に第１および第２の中空管の同心状態を維持する同心維持手段を設け、同心維持手段は、第１の中空管の内周面に複数箇所設けられ第１の中空管の径方向にほぼ同じ長さに突出した状態で第２の中空管の外周面に当接する突起部であって、第１の中空管の外周面には、突起部に対応して凹部が形成され、突起部は、第１の中空管に対して軸対称に形成された一対の第１の内側突起部（例えば実施形態における突起部４１，４２）と、第１の内側突起部の突出位置から第１の中空管の軸方向に離れた位置において第１の中空管に対して軸対称に形成された一対の第２の内側突起部（例えば実施形態における突起部４３，４４）とから構成されており、第１および第２の内側突起部は、第２の内側突起部間を結ぶ直線の方向が第１の内側突起部間を結ぶ直線の方向に対して直交するように形成される。

本発明に係る第２の回転軸の油供給構造は、回転自在に支持された回転軸内に軸方向に延びて形成された軸方向油路を介して前記回転軸の外周側との油の受け渡しを行うための油供給構造において、前記回転軸に軸端部から軸方向に延びて形成された軸方向穴内に、第１の中空管および前記第１の中空管よりも径の小さい第２の中空管が入れ子式に挿入され、前記第２の中空管の外周面と前記第１の中空管の内周面とに囲まれて延びる第１軸方向油路と、前記第２の中空管内を延びる第２軸方向油路とを有し、前記第１軸方向油路内に前記第１および第２の中空管の同心状態を維持する同心維持手段を設け、前記同心維持手段は、前記第２の中空管の外周面に複数箇所設けられ前記第２の中空管の径方向にほぼ同じ長さに突出した状態で前記第１の中空管の内周面に当接するように形成された突起部であって、前記第２の中空管の内周面には、前記突起部に対応して凹部が形成され、前記突起部は、前記第２の中空管に対して軸対称に形成された一対の第１の外側突起部（例えば実施形態における突起部４５，４６）と、前記第１の外側突起部の突出位置から前記第２の中空管の軸方向に離れた位置において前記第２の中空管に対して軸対称に形成された一対の第２の外側突起部（例えば実施形態における突起部４７，４８）とから構成されており前記第１および第２の外側突起部は、前記第２の外側突起部間を結ぶ直線の方向が前記第１の外側突起部間を結ぶ直線の方向に対して直交するように形成される。

本発明に関する回転軸の油供給構造によれば、第１の中空管の内周面もしくは第２の中空管の外周面にほぼ同じ長さに突出する複数の突起部を形成することで、第１の中空管内に第２の中空管を入れ子式に挿入したときに、第１の中空管および第２の中空管のうちの一方の突起部が、第１の中空管および第２の中空管のうちの他方に当接して、第２の中空管の外周面と第１の中空管の外周面との間に周方向に均等な隙間が生じ、第１の中空管と第２の中空管との同心が保持されるようになる。そして、このように双方の管の同心が保持された状態では、双方の管を変速機カウンタシャフトの回転軸穴内に装着するために挿入する際に、外側の第１の中空管が回転軸穴内のブッシュ等に引っ掛かることがないため、スムースに双方の管を装着することが可能となる。すなわち、スペーサとしての突起部が第１の中空管と第２の中空管との同心を保持することで、双方の管の変速機カウンタシャフトへの装着性を向上させることができる。

また、第１の中空管の内周面と第２の中空管の外周面との間に周方向に均等な隙間が生じるように常に双方の管が保持されているため、第１の中空管の内周面と第２の中空管の外周面とに囲まれて延びる油路が塞がれることはない。すなわち、回転軸に複数の油供給路が確保されることで、この回転軸を介してプーリへの作動油やギヤ等への潤滑油を滞りなく供給することが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る油供給構造を有する回転軸を用いたベルト式無段変速機ＴＭを示し、図２はそのスケルトン図を示したものである。

このベルト式無段変速機ＴＭは図示しないエンジン（原動機）から入力された動力を変速して出力するベルト式無段変速装置４と、エンジンとベルト式無段変速装置４との間に設けられて動力伝達を行うトルクコンバータ３０とを有して構成されている。ベルト式無段変速装置４は変速機ハウジング２内に収められており、変速機入力シャフトＳ１と、プライマリシャフト１１と、変速機カウンタシャフト１２と、左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂとがそれぞれ変速機ハウジング２内に取り付けられたベアリングにより回転自在に支承されている。ここで、変速機入力シャフトＳ１とプライマリシャフト１１とは同一軸上に配設されており、変速機カウンタシャフト１２は変速機入力シャフトＳ１（もしくはプライマリシャフト１１）と平行に所定距離離れて位置している。また、左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂは同一軸上に配設されて変速機カウンタシャフト１２と平行に所定距離離れて位置している。

変速機入力シャフトＳ１にはトルクコンバータ３０を介して図示しないエンジンからの動力が入力される。トルクコンバータ３０はポンプインペラ３１、タービンランナ３２及びステータ３３を有して構成されており、ポンプインペラ３１はその外周を覆うコンバータカバー３４と一体になっている。

トルクコンバータ３０にはロックアップ機構５０が備えられており、ロックアップクラッチピストン５１をコンバータカバー３４の内面に押し付けて両部材５１，３４を係合させ、エンジンからの動力を直接変速機入力シャフトＳ１に伝達させることができるようになっている。このようなロックアップクラッチピストン５１の作動は、トルクコンバータ３０内の空間がロックアップクラッチ５１により仕切られて形成される２つの油室、すなわちロックアップクラッチ５１よりもタービンランナ３２側に形成された油室（タービン側油室５２）及びロックアップクラッチピストン５１よりもコンバータカバー３４側に形成された油室（カバー側油室５３と）にオイルを給排させることにより行われる。

変速機入力シャフトＳ１の動力は前後進切換機構３を介してプライマリシャフト１１に伝達され、さらに、プライマリシャフト１１の動力は、プライマリシャフト１１上に設けたドライブ側プーリ７１と、変速機カウンタシャフト１２上に設けたドリブン側プーリ７５と、これら両プーリ７１，７５間に掛け渡したＶベルト７９とから構成されるベルト式無段変速装置４を介して変速機カウンタシャフト１２に伝達される。

ドライブ側プーリ７１はプライマリシャフト１１に固定された固定プーリ半体７２と、この固定プーリ半体７２と対向してプライマリシャフト１１上を軸方向スライド移動自在に設けられた可動プーリ半体７３とから構成されており、図示しないシリンダ室内にオイルを給排することにより可動プーリ半体７３を移動させて固定プーリ半体７２と可動プーリ半体７３との間の間隔（プーリ幅）を変えることが可能である。また、ドリブン側プーリ７５は変速機カウンタシャフト１２に固定された固定プーリ半体７６と、この固定プーリ半体７６と対向して変速機カウンタシャフト１２上を軸方向スライド移動自在に設けられた可動プーリ半体７７とから構成されており、シリンダ室７８（図３参照）内にオイルを給排することにより可動プーリ半体７７を移動させて固定プーリ半体７６と可動プーリ半体７７との間の間隔（プーリ幅）を変えることが可能である。そして、これら両プーリ７１，７５のプーリ幅を調整することによりＶベルト７９の巻き掛け半径を変化させることができ、これにより両シャフト１１，１２間の変速比を無段階に変化させることが可能である。

変速機カウンタシャフト１２に入力された動力は減速ギヤ列６を介してディファレンシャル機構７に伝達される。ディファレンシャル機構７では入力された動力を左右のフロントアクスルシャフト８ａ，８ｂに分割して伝達し、これら両シャフト８ａ，８ｂそれぞれの端部に設けられた図示しない左右の車輪（前輪）を駆動する。

上記のように構成される変速機ＴＭにおいて、変速機カウンタシャフト１２に本発明に係る油供給構造が用いられている。この油供給構造を詳しく示すため、図３に変速機カウンタシャフト１２とこの上に配設されたドリブン側プーリ７５，減速ギヤ列６等を取り出して示しており、この図を併用して説明する。

変速機カウンタシャフト１２にはドリブン側プーリ７５が固設されており、このドリブン側プーリ７５の両側に配設されたベアリング１７ａ，１７ｂにより変速機カウンタシャフト１２が変速機ハウジング２に対して回転自在に支持されている。図３においてベアリング１７ａの右側の変速機カウンタシャフト１２の上に、減速ギヤ列６を構成する第１減速ギヤ６１が回転自在に支持されて配設されており、第１減速ギヤ６１は第２減速ギヤ６２と噛合している。

ドリブン側プーリ７５においては、変速機カウンタシャフト１２に結合してピストン５１が設けられ、このピストン５１は変速機カウンタシャフト１２と一体回転する。また、ドリブン側プーリ７５は、ドリブン側プーリ７５の可動プーリ半体７７と変速機カウンタシャフト１２とピストン５１とに囲まれて形成されたシリンダ室７８内に供給される作動圧を受けて図３における左方向に押圧され、固定プーリ半体７６と可動プーリ半体７７との間隔が変化する。このため、シリンダ室７８内に供給される油の供給制御を行えば、Ｖベルト７９のドリブン側プーリ７５における巻き掛け半径を変化させることが可能である。

また、シリンダ室７８における可動プーリ半体７７とピストン５１との間には、リターンスプリング５２が配設されている。シリンダ室７８内の作動油圧が低圧になるように変速機カウンタシャフト１２側から供給される作動油が制御された場合には、可動プーリ半体７７はリターンスプリング５２の復元力により図３における右方向に移動して、固定プーリ半体７６と可動プーリ半体７７との間隔が広くなるようになっている。

このような構成のドリブン側プーリ７５および減速ギヤ列６に対して、可動プーリ半体７７等の作動、ギヤの潤滑、冷却のための油を供給する必要がある。そして、これら作動油、潤滑油等はそれぞれ独立した油圧設定制御がなされるため、それぞれ異なる油路を介して供給する必要がある。このため、変速機カウンタシャフト１２には、その左端から軸方向に延びて軸方向穴１３が形成されている。軸方向穴１３には後述する突起部４１〜４４が形成された外側管１４が挿入され取付ブッシュ２３によりその一端が軸方向穴１３に固定されている。さらに、外側管１４には内側管１８よりも径が小さく、長い内側管１８が入れ子式に挿入され、取付ブッシュ２４により一端が軸方向穴１３に固定されている。そして、内側管１８の外周と外側管１４の内周とに囲まれて、可動プーリ半体７７を作動させるためにシリンダ室７８内に作動油を供給するための第１軸方向油路２１が形成され、内側管１８内に減速ギヤ列６のギヤ等への潤滑油供給のための第２軸方向油路２２が形成される。

外側管１４および内側管１８は、各々一端にフランジ部１４ａ，１８ａが形成され、これらフランジ部１４ａ，１８ａを介してベルト式無段変速機ＴＭに設けられたハウジング１９内に固定されている。また、外側管１４を固定する上記取付ブッシュ２３により第１軸方向油路２１内を流れる油が外部に流出しないようにシールされ、内側管１８を固定する上記取付ブッシュ２４により第２軸方向油路２２内を流れる油が第１軸方向油路２１内に流入するのが防止され、第１軸方向油路２１内を流れる油が第２軸方向油路２２内に流入するのが防止されるようになっている。

また、変速機カウンタシャフト１２には径方向に延びる複数の径方向油路が形成されている。このうち、径方向油路２５はシリンダ室７８に連通しており、第１軸方向油路２１を流れる油がシリンダ室７８内に流入するようになっている。一方、径方向油路２６は第１減速ギヤ６１等を潤滑できるように変速機カウンタシャフト１２の外部に連通している。

ここで、内側管１８に形成された突起部について図４を追加参照して説明する。図４に示すように外側管１４の内周面には、その径方向内側にほぼ同じ長さに突出する複数の突起部４１，４２，４３，４４（内側突起部）が形成されている。これらのうち、突起部４１および突起部４２からなる一対の突起部が外側管１４に対して軸対称に互いに対向するように突出し（図４（ｃ）参照）、また、突起部４３および突起部４４は、突起部４１および突起部４２が突出している位置から外側管１４の軸方向に（図４（ａ）において左方向に）離れた位置において、外側管１４の軸対称に互いに対向するように突出している（図４（ｂ）参照）。

また、突起部４３および突起部４４は、突起部４３および突起部４４を結ぶ直線Ｌ２（図４（ｂ）参照）の方向が、突起部４１および突起部４２を結ぶ直線Ｌ１（図４（ａ）参照）に対して外側管１４の軸回りにほぼ９０°回転された方向になるような位置に形成されている。そして、外側管１４に挿入された内側管１８は、上記のような位置関係にある突起部４１〜４４により、鎖線で示すように、その外周面が当接されて保持される。このため、外側管１４および内側管１８の同心が保持され、外側管１４の内周面と内側管１８の外周面との間には、軸方向に延びる第１軸方向油路２１が確保されることになる。したがって、第１軸方向油路２１内を流れる油を図４（ａ）において右方向に送ることが可能である。

ここで、本発明において達成される効果をまとめると下記のようになる。すなわち、本発明に係る回転軸の油供給構造においては、第１の中空管の内周面もしくは第２の中空管の外周面にほぼ同じ長さに突出する複数の突起部等を形成することで、第１の中空管内に第２の中空管を入れ子式に挿入したときに、第１の中空管および第２の中空管のうちの一方の突起部が、第１の中空管および第２の中空管のうちの他方に当接して、第２の中空管の外周面と第１の中空管の内周面との間に周方向に均等な隙間が生じ、第１の中空管と第２の中空管との同心が保持されるようになる。そして、このように双方の管の同心が保持された状態では、双方の管を変速機カウンタシャフトの回転軸穴内に装着するために挿入する際に、外側の第１の中空管が回転軸穴内のブッシュ等に引っ掛かることがないため、スムースに双方の管を装着することが可能となる。すなわち、スペーサとしての突起部が第１の中空管と第２の中空管との同心を保持することで、双方の管の変速機カウンタシャフトへの装着性を向上させることができる。

なお、これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、外側管１４の内周面からほぼ同じ長さに突出する複数（例えば３箇所）の突起部を、外側管１４の周方向に等間隔に形成してもよい。このようにすれば、外側管１４内に挿入される内側管１８の外周面が３箇所の突起部に当接することで、この当接する３箇所で確実に外側管１４および内側管１８の同心を保持するようにすることができる。

また、複数の突起部は上記実施例のように必ずしも外側管１４の内周面に形成する必要はない。すなわち、図５に示すように、内側管１８の外周面に内側管１８の径方向外側にほぼ同じ長さに突出する外側突起部を形成するようにしてもよい。このような場合においては、内側管１８から突出する複数の突起部が外側管１４の内周面に当接して、外側管１４および内側管１８の同心を保持することが可能である。

この場合、突起部４５および突起部４６からなる一対の突起部が内側管１８の外周面において内側管１８に対して軸対称に形成され（図５（ｃ）参照）、突起部４７および突起部４８からなる別の一対の突起部が、突起部４５および突起部４６からなる一対の突起部が突出している位置から内側管１８の軸方向に（図５（ａ）において左方向に）離れた位置において、内側管１８に対して軸対称に形成されている（図５（ｂ）参照）。また、突起部４７および突起部４８は、突起部４７および突起部４８を結ぶ直線Ｌ４（図５（ｂ）参照）の方向が、突起部４５および突起部４６を結ぶ直線Ｌ３（図５（ａ）参照）に対して内側管１８の軸回りにほぼ９０°回転された方向になるような位置に形成されている。このようにして、内側管１８の外周面と外側管１４の内周面との間において、軸方向に延びる軸方向油路を確保することができるようになっている。

本発明に係る回転軸の油供給構造を有した変速機の構造を示す断面図である。上記変速機の構成を示すスケルトン図である。上記変速機における変速機カウンタシャフト周りの構造を示す断面図である。上記変速機カウンタシャフトに挿入される外側管に設けられた突起部を説明する図で、（ａ）は外側管の側断面図で、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った断面図で、（ｃ）はその矢印Ａ−Ａに沿った断面図である。上記変速機カウンタシャフトに挿入される内側管に設けられた上記突起部とは別形態の突起部を説明する図で、（ａ）は内側管の側断面図で、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｄ−Ｄに沿った断面図で、（ｃ）はその矢印Ｃ−Ｃに沿った断面図である。

符号の説明

ＴＭベルト式無段変速機
６減速ギヤ列
１２変速機カウンタシャフト（回転軸）
１３軸方向穴
１４外側管（第１の中空管）
１８内側管（第２の中空管）
２１第１軸方向油路（軸方向油路）
２２第２軸方向油路（軸方向油路）
２５径方向油路
４１突起部（第１の内側突起部、同心維持手段）
４２突起部（第１の内側突起部、同心維持手段）
４３突起部（第２の内側突起部、同心維持手段）
４４突起部（第２の内側突起部、同心維持手段）
４５突起部（第１の外側突起部、同心維持手段）
４６突起部（第１の外側突起部、同心維持手段）
４７突起部（第２の外側突起部、同心維持手段）
４８突起部（第２の外側突起部、同心維持手段）
７１ドライブ側プーリ
７５ドリブン側プーリ
７６固定プーリ半体
７７可動プーリ半体
７８シリンダ室

Claims

回転自在に支持された回転軸内に軸方向に延びて形成された軸方向油路を介して前記回
転軸の外周側との油の受け渡しを行うための油供給構造において、
前記回転軸に軸端部から軸方向に延びて形成された軸方向穴内に、第１の中空管および前記第１の中空管よりも径の小さい第２の中空管が入れ子式に挿入され、
前記第２の中空管の外周面と前記第１の中空管の内周面とに囲まれて延びる第１軸方向
油路と、前記第２の中空管内を延びる第２軸方向油路とを有し、
前記第１軸方向油路内に前記第１および第２の中空管の同心状態を維持する同心維持手
段を設け、
前記同心維持手段は、前記第１の中空管の内周面に複数箇所設けられ前記第１の中空管の径方向にほぼ同じ長さに突出した状態で前記第２の中空管の外周面に当接するように形成された突起部であって、
前記第１の中空管の外周面には、前記突起部に対応して凹部が形成され、
前記突起部は、前記第１の中空管に対して軸対称に形成された一対の第１の内側突起部と、前記第１の内側突起部の突出位置から前記第１の中空管の軸方向に離れた位置において前記第１の中空管に対して軸対称に形成された一対の第２の内側突起部とから構成されており
前記第１および第２の内側突起部は、前記第２の内側突起部間を結ぶ直線の方向が前記
第１の内側突起部間を結ぶ直線の方向に対して直交するように形成されたことを特徴とする回転軸の油供給構造。
回転自在に支持された回転軸内に軸方向に延びて形成された軸方向油路を介して前記回
転軸の外周側との油の受け渡しを行うための油供給構造において、
前記回転軸に軸端部から軸方向に延びて形成された軸方向穴内に、第１の中空管および前記第１の中空管よりも径の小さい第２の中空管が入れ子式に挿入され、
前記第２の中空管の外周面と前記第１の中空管の内周面とに囲まれて延びる第１軸方向
油路と、前記第２の中空管内を延びる第２軸方向油路とを有し、
前記第１軸方向油路内に前記第１および第２の中空管の同心状態を維持する同心維持手
段を設け、
前記同心維持手段は、前記第２の中空管の外周面に複数箇所設けられ前記第２の中空管の径方向にほぼ同じ長さに突出した状態で前記第１の中空管の内周面に当接するように形成された突起部であって、
前記第２の中空管の内周面には、前記突起部に対応して凹部が形成され、
前記突起部は、前記第２の中空管に対して軸対称に形成された一対の第１の外側突起部と、前記第１の外側突起部の突出位置から前記第２の中空管の軸方向に離れた位置において前記第２の中空管に対して軸対称に形成された一対の第２の外側突起部とから構成されており
前記第１および第２の外側突起部は、前記第２の外側突起部間を結ぶ直線の方向が前記
第１の外側突起部間を結ぶ直線の方向に対して直交するように形成されたことを特徴とする回転軸の油供給構造。