JP6547540B2

JP6547540B2 - オイルセパレータ

Info

Publication number: JP6547540B2
Application number: JP2015183857A
Authority: JP
Inventors: 幸士寺島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: JP2017057938A

Description

本発明は、オイルセパレータに関する。

油浴潤滑を行う変速機には、撹拌損失を低減すべく、油没した変速ギアの下側半部を外周側から覆うオイルセパレータ（整流板、ギアカバー）を設置したものがある（例えば、特許文献１を参照）。このオイルセパレータは略半円筒形状であり、シャフト長手方向に並ぶ複数の変速ギアが配置される空間を区画する。

オイルセパレータの底部には内周側空間と外周側空間とを連通する油孔が設けられており、ハウジング底部に貯留されたエンジンオイルが油孔を通じて内周側空間に供給される（例えば、特許文献１，２を参照）。変速ギアの回転により、内周側空間のエンジンオイルが噛み込み側に掻き上げられ、変速ギアの歯面に供給される。

このオイルセパレータを用いることで、変速ギアによって掻き上げられる油量が少なくなり、撹拌抵抗を低減できる。

特開２０１２−１０２８１３号公報実開昭６１−１７７１号公報

変速ギアの撹拌抵抗を低減させるためには、変速ギアによって掻き上げられるエンジンオイルの量を少なくすることが有効である。この点に関し、前述の各文献に開示されたオイルセパレータでは、底部に設けられた油孔を通じてエンジンオイルが内周側空間に供給されるため、掻き上げられるエンジンオイルの量を少なくすることは難しい。

開示の装置は、変速ギアの撹拌抵抗を効果的に低減させることを目的とする。

開示の装置は、変速ギアの回転で掻き上げられるオイルが貯留されるオイルセパレータであって、前記変速ギアの下側部分を外周側から覆い、外周側空間と内周側空間とを連通する吸引孔が底部に形成された溝部と、前記変速ギアの噛み外れ側から前記溝部の外周面に沿って、前記吸引孔を覆う位置まで空気を導入する導入路を区画する導入路区画部と
を備える。

開示の装置によれば、変速ギアの撹拌抵抗を効果的に低減させることができる。

変速機の断面図である。オイルセパレータが、クラッチハウジングへ取り付けられた状態を説明する斜視図である。（Ａ）は、変速機を模式的に説明する断面図である。（Ｂ）は、空気導入部の下端を模式的に説明する拡大断面図である。（Ａ）〜（Ｄ）は、変速ギアによるエンジンオイルの掻き上げを模式的に説明する図である。庇部材を設けた第１変形例を説明する図である。フラップを設けた第２変形例を説明する図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る変速機について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に示す変速機１は、インプットシャフト２と、メインシャフト３と、アウトプットシャフト４と、カウンタシャフト５と、オイルセパレータ６と、クラッチハウジング７と、トランスミッションケース８とを備えている。

インプットシャフト２は、クランク軸の回転が伝達される部材である。インプットシャフト２には、メインシャフト３の軸受けを兼ねた伝達ギア２ａが装着されている。メインシャフト３は、インプットシャフト２と同軸に配置されており、複数の変速ギア３ａを備える第１ギア群３ｂが装着されている。アウトプットシャフト４は、メインシャフト３の出力側にメインシャフト３と同軸に配置されている。カウンタシャフト５は、インプットシャフト２及びメインシャフト３と平行に配置されている。カウンタシャフト５には、複数の変速ギア５ａを備える第２ギア群５ｂが装着されている。この第２ギア群５ｂは、伝達ギア２ａと噛み合わされると共に、第１ギア群３ｂの変速ギア３ａと選択的に噛み合わされる。

オイルセパレータ６は、第２ギア群５ｂを構成する変速ギア５ａの内、インプットシャフト２側に配置された一部の変速ギア５ａを下側から覆っている。このオイルセパレータ６は、クラッチハウジング７に取り付けられている。オイルセパレータ６の上端は、貯留されたエンジンオイルの、変速機停止時における油面ＯＬよりも高く形成されている。便宜上、以下の説明において、変速機１における入力側（インプットシャフト２側，図１における左側）を各シャフトの一端側といい、変速機１における出力側（アウトプットシャフト４側，図１における右側）を各シャフトの他端側という。

クラッチハウジング７及びトランスミッションケース８は、変速機１におけるハウジングとなる部材である。これらのクラッチハウジング７及びトランスミッションケース８は、互いに接合されて収納空間を区画する。クラッチハウジング７は、各シャフトの一端側に配置され、トランスミッションケース８は各シャフトの他端側に配置される。そして、クラッチハウジング７のフランジ部７ａと、トランスミッションケース８のフランジ部８ａとが液密状態で接合される。収納空間には、メインシャフト３、第１ギア群３ｂ、カウンタシャフト５、第２ギア群５ｂ、及び、オイルセパレータ６等の部品が収納される。

図２に示すように、オイルセパレータ６は、本体部１１と、第１取り付け片１２と、第２取り付け片１３とを備えている。

本体部１１は、第２ギア群５ｂが備える一部の変速ギア５ａを下側から覆う部分であり、矩形波板を半円形状に湾曲させた形状に作製されている。この本体部１１により、複数の変速ギア５ａを個別に覆う溝部１１Ａ，１１Ｂが区画される。図４（Ｄ）に拡大して示すように、溝部１１Ａ，１１Ｂの外周部分と変速ギア５ａの先端とは近接配置されている。また、溝部１１Ａ，１１Ｂの幅は、変速ギア５ａの幅にクリアランスを加えた大きさに定められている。このため、変速ギア５ａの回転に伴って、歯間の隙間に入ったエンジンオイルＥＯが変速ギア５ａの噛み込み側に掻き上げられる。また、溝部１１Ａ，１１Ｂの底部には、溝部１１Ａ，１１Ｂよりも外周側の空間と内周側の空間とを連通する吸引孔１１ａが形成されている。

図２に示すように、本体部１１の一端には、第１鍔部１６及び第２鍔部１７が設けられている。第１鍔部１６は、本体部１１の左右一側に設けられ、第２鍔部１７は、本体部１１の左右他側に設けられている。

第１取り付け片１２は、本体部１１における他端上部の左右一側から径方向に延出された板状部分である。第１取り付け片１２の先端部分は、第１ボルト２１によってクラッチハウジング７に締結される。第２取り付け片１３は、本体部１１における他端上部の左右他側から径方向に延出された板状部分である。第２取り付け片１３の先端部分は、第２ボルト２２によってクラッチハウジング７に締結される。第１鍔部１６及び第２鍔部１７には係止孔（不図示）がそれぞれ設けられている。これらの係止孔には、クラッチハウジング７に圧入された係止ピン（不図示）が挿入され、第１鍔部１６及び第２鍔部１７が位置決めされる。

また、本体部１１には、外周面に沿って空気導入部１８が設けられている。この空気導入部１８は、本発明に係る導入路区画部の一例である。本実施形態の空気導入部１８は、下端が閉じられ、上端が開放された角筒状流路（空気導入路）を区画する部材であり、溝部１１Ａ，１１Ｂのそれぞれに１つずつ設けられている。この角筒状流路は、空気を導入することを目的としている。このため、角筒状流路の幅は、溝部１１Ａ，１１Ｂの幅よりも狭い。また、角筒状流路の容積は、溝部１１Ａ，１１Ｂにおけるエンジンオイルの貯留可能容積よりも小さい所定容積に定められている。

図３（Ａ）に示すように、空気導入部１８は、変速ギア５ａと伝達ギア２ａ及び変速ギア３ａの噛み外れ側（図中右側）に設けられており、その上端は、溝部１１Ａ，１１Ｂの上端と同じ高さに設けられている。そして、空気導入部１８は、溝部１１Ａ，１１Ｂの外周面に沿って湾曲されている。図３（Ｂ）に拡大して示すように、空気導入部１８の下端は、吸引孔１１ａを外周側から覆う位置に設けられている。この下端は閉じられているので、空気導入部１８によって区画される角筒状流路は、溝部１１Ａ，１１Ｂの上端高さから外周面に沿って湾曲され、底部の吸引孔１１ａに至る一連の流路となる。

次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照し、変速ギア５ａにおける撹拌抵抗の低減作用について説明する。なお、これらの図において、インプットシャフト２の伝達ギア２ａやメインシャフト３の変速ギア３ａなどについては、図示を省略している。

図４（Ａ）に示すように、変速機１の停止時において、エンジンオイルＥＯの油面ＯＬは、オイルセパレータ６の上端よりも僅かに低い高さとなっている。そして、本体部１１の溝部１１Ａ，１１Ｂや空気導入部１８の内部は、油面ＯＬまでエンジンオイルＥＯで満たされている。

図４（Ｂ）に示すように、変速機１の各部が回転し始めると、変速ギア５ａによって溝部１１Ａ，１１ＢのエンジンオイルＥＯが掻き出される。この掻き出しによって生じたオイルの流れにより静圧が低下し、アスピレーション効果によって、空気導入部１８のエンジンオイルＥＯが吸引孔１１ａを通じて溝部１１Ａ，１１Ｂに吸引される。ここで、空気導入部１８で区画される角筒状流路が細長く、小さい容積であるため、空気導入部１８に貯留されたエンジンオイルＥＯは、速やかに溝部１１Ａ，１１Ｂへ吸引される。

図４（Ｃ）に示すように、空気導入部１８に貯留されたエンジンオイルＥＯが溝部１１Ａ，１１Ｂへ吸引されると、溝部１１Ａ，１１Ｂには吸引孔１１ａを通じて空気導入部１８の空気が吸引される。図４（Ｄ）に示すように、吸引された空気は、エンジンオイルＥＯ内で気泡ＢＵとなる。気泡ＢＵが混合されることで、変速ギア５ａによって掻き出されるエンジンオイルＥＯの量が低減される。その結果、撹拌抵抗が低減されて、変速ギア５ａは、少ないエネルギーで効率よく回転可能になる。

なお、上述の実施形態において、吸引孔１１ａは単なる開口として設けられていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、吸引孔１１ａよりも内周側に、庇部材１１ｂを設けてもよい。この庇部材１１ｂは、本発明に係る案内部材の一例であり、端部が外周方向に屈曲された板状部分であり、屈曲部分がオイル流れ方向の上流側で吸引孔１１ａと接合されている。これにより、庇部材１１ｂは、吸引孔１１ａと間隔を空けて配置され、オイル流れ方向の下流側が開放されている。この庇部材１１ｂは、角筒状流路（外周側空間）から溝部１１Ａ，１１Ｂの内部空間（内周側空間）に吸引された空気を、変速ギア５ａの噛み込み側に向けて案内する。この庇部材１１ｂを設けることにより、オイル撹拌による動圧も利用できるので空気の取り込み効率が向上し、撹拌抵抗の一層の低減が図れる。

さらに、図６に示すように、フラップ１１ｃを設けてもよい。このフラップ１１ｃは、吸引孔１１ａを内周側から塞ぐことのできる形状の板部材であり、オイル流れ方向の上流側に設けられたヒンジ（不図示）により、溝部１１Ａ，１１Ｂに取り付けられている。そして、フラップ１１ｃは、溝部１１Ａ，１１Ｂのオイル圧力と、角筒状流路のオイル又は空気圧力との差に応じて開閉される。例えば、溝部１１Ａ，１１Ｂのエンジンオイルが掻き出されると、フラップ１１ｃのオイル流れ方向の下流側が内周側に移動し、角筒状流路のオイルや空気が吸引孔１１ａを通じて溝部１１Ａ，１１Ｂへ吸引される。このフラップ１１ｃを設けることにより、空気の取り込み効率が向上し、撹拌抵抗の一層の低減が図れる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。

例えば、空気導入部１８に関し、前述の実施形態では角筒状であったが、角筒状に限定されない。例えば、空気導入部１８を円筒状としてもよいし、溝部１１Ａ，１１Ｂと同幅の扁平角筒状としてもよい。

１…変速機，２…インプットシャフト，２ａ…伝達ギア，３…メインシャフト，３ａ…メインシャフトの変速ギア，３ｂ…第１ギア群，４…アウトプットシャフト，５…カウンタシャフト，５ａ…カウンタシャフトの変速ギア，５ｂ…第２ギア群，６…オイルセパレータ，７…クラッチハウジング，８…トランスミッションケース，８ａ…トランスミッションケースのフランジ部，１１…オイルセパレータの本体部，１１Ａ…溝部，１１Ｂ…溝部，１１ａ…吸引孔，１１ｂ…庇部材，１１ｃ…フラップ，１２…第１取り付け片，１３…第２取り付け片，１６…第１鍔部，１７…第２鍔部，１８…空気導入部，２１…第１ボルト，２２…第２ボルト，ＯＬ…油面，ＥＯ…エンジンオイル

Claims

変速ギアの回転で掻き上げられるオイルが貯留されるオイルセパレータであって、
前記変速ギアの下側部分を外周側から覆い、外周側空間と内周側空間とを連通する吸引孔が底部に形成された溝部と、
前記変速ギアの噛み外れ側から前記溝部の外周面に沿って、前記吸引孔を覆う位置まで空気を導入する導入路を区画する導入路区画部と
を備えるオイルセパレータ。
前記吸引孔よりも内周側に当該吸引孔とは間隔を空けて設けられ、前記外周側空間から前記内周側空間に吸引された空気を、前記変速ギアの噛み込み側に向けて案内する案内部材を、
さらに備える請求項１に記載のオイルセパレータ。