JPH02199352A - 回転軸内への自力潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転軸内への自力潤滑装置に係り、特に潤滑
を必要とする回転軸及び該回転軸にの外側で回転する回
転板により強力に連れ回られるオイルを特殊な油圧発生
体に導いて遠心力に打ち勝つ大きな油圧を発生させ、強
制潤滑によることナク、高速回転する回転軸への自力潤
滑を十分に可能とした自力潤滑装置に関する。

従来の技術 従来、車輌のエンジン、トランスミッション等の回転軸
には種々の構造のものが採用されているが、該回転軸が
中空に形成されてその中に更にニードルベアリング等に
より支承された回転軸が挿通されているような複雑な回
転機構部分には、外側の回転軸を通してのみ潤滑が可能
であるが、該回転軸の外周から油穴を介して内側の回転
軸へ給油するためには、油圧が外側の回転軸の回転に伴
なう遠心力に打ち勝たなければならないために自然落下
そのままでの給油では給油不足を起こす場合があり、オ
イルポンプを用いた強制潤滑装置を用いる必要があった
。しかしトランスミッション等のオイルポンプを備えな
い回転機構においては、ギヤの回転により上方に跳ね上
げられたオイルをオイル溜めに一旦貯溜して、これを自
然落下により各部に流入させる自力潤滑装置しか用い得
ない場合が多い。

このような従来の自力潤滑装置によると、例えばトラン
スミッションのインプットシャフトの内部に油穴を介し
て給油するような場合、アイドリング回転数である６０
０ｒｐｍ位までは潤滑可能であるが、それ以上の中、高
速回転時には、オイルの遠心力が回転数の２乗に比例し
て増大することにより回転軸内部への自力潤滑はほとん
ど不可能であった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、潤滑を必要
とする回転軸の上方に配設された油溜めと、核油溜めか
らオイルを自然落下によって回転軸の周囲に導きかつ回
転軸の回転に伴なってオイルが連れ回られるオイル周回
凹部が形成された給油体と、軸心から偏心した複数の油
穴が肉厚部に形成された回転軸と、給油体のオイル周回
凹部に固定され連れ回られるオイルを流入させて回転軸
の回転に伴なう遠心力に打ち勝つ油圧を発生させる油圧
発生四部が形成された油圧発生体と、該油圧発生体の周
囲で回転し前記オイルの連れ回りを促進させるように前
記回転軸と一体の部分に固定された回転板を備えること
によって、油圧を発生させるためのオイルの連れ回りを
非常に強力なものとし、例えばトランスミッションのイ
ンプットシャフトの内部にニードルベアリング等に対し
て強制潤滑装置によることなく　、３０００ｒｐｍ以上
程度の高速回転時でも十分に自力潤滑できるようにする
ことであり、またこれによって例えば複雑な副変速機の
内部まで十分な潤滑が行われるようにし、ベアリングの
焼付きを防止し、その耐久性と信顛性を向上させること
である。また複雑な内部構造までへの潤滑を自力潤滑で
可能とすることにより、潤滑装置の機構の簡略化、軽量
化及びコストの低減を図ることである。

構成 要するに本発明は、潤滑を必要とする回転軸の上方に所
定の落差を設けて配設された油溜めと、核油溜めからオ
イルを自然落下によって前記回転軸の周囲に導きかつ該
回転軸の回転に伴なって前記オイルが連れ回られるオイ
ル周回凹部が形成された給油体と、該給油体の中央部を
回動自在に貫通し軸心から所定距離偏心して法線方向に
対して所定角度傾斜した複数の油穴が肉厚部に形成され
た前記回転軸と、前記給油体の前記オイル周回凹部に固
定され前記回転軸の回転に伴なって連れ回られる前記オ
イルを流入させて前記回転軸の回転によって生ずる遠心
力に打ち勝つ油圧を発生させ前記油穴が対向する際に核
油穴にオイルを供給し得るようにした油圧発生凹部が形
成された油圧発生体と、該油圧発生体の周囲で回転し前
記オイルの連れ回りを促進させるように前記回転軸と一
体の部分に固定された回転板とを備えたことを特徴とす
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る回転軸内への自力潤滑装置ｌは、油溜め２と、
給油体３と、回転軸４と、油圧発生体５と、回転板７と
を備えている。

油溜め２は、潤滑を必要とする回転軸４の上方にニード
ルベアリング１８及び回転軸４と中間軸１９間の通路の
通路抵抗に打ち勝って給油するだけの位置のエネルギＥ
＋をオイル９に与える所定の落差を設けて配設されてお
り、例えばトランスミッション６の場合、トランスミッ
ションケース８と一体的に形成されて上部が開口してお
り、各ギヤ（図示せず）の回転によりトランスミッショ
ンケース８の底部（図示せず）に貯溜されたオイルを跳
ね上げ、その一部がここに滴下して図示のようにオイル
９が溜まるようになっている。

給油体３は、油溜め２からオイル９を位置のエネルギＥ
、による自然落下によって回転軸４の周囲４ａに導き、
かつ回転軸４の回転に伴なってオイル９が連れ回られる
オイル周回凹部３ａが形成されてなるもので、基本的に
円環状をしており、中央部３ｂは中空の円筒状に形成さ
れ、中央凹部３ｃには金属製のリング１０が装着されて
いる。

外周部３ｄの側面３ｅには、油溜め２への連通穴６ａに
連通ずる給油穴３ｆがあけられ、該給油穴は給油体３の
半径方向に向けて外周部３ｄからあけられてオイル周回
凹部３ａにおいて開口した給油穴３ｇに連通し、該給油
穴３ｇの入口はプラグねじ１１により塞がれている。ま
た側面３ｅの半径方向内側にはオイル周回凹部３ａに至
るまでに更に３段の段部３ｈ、３ｉ、３ｊが形成されて
いる。そしてトランスミッション６への組付は状態にお
いては、段部３ｈには金属製のリング１３が、段部３１
にはローラベアリング１４のアウタレース１４ａが夫々
嵌合し、段部３ｊはローラベアリング１４に対する隙間
を形成するようになっている。

回転軸４は、第１図のトランスミッション６においては
、インプットシャフトであり、その一端４ｂにはクラッ
チディスク（図示せず）に嵌入するスプライン４Ｃが形
成され、給油体３の中央部３ｂをシール部材１６を介し
て回動自在に貫通し、第２図に示すように、軸心４ｄか
ら所定距離、即ち偏心量ｅだけ偏心して軸心４ｄからの
法線方向に対して所定角度θだけ傾斜した複数の油穴４
ｅが中空部４ｆの肉厚部４ｇに形成され、原油穴はニー
ドルベアリング１８を介して中空部に回動自在に嵌入し
た副変速機（図示せず）用の中間軸１９が収容された空
間４ｈに連通し、ニードルベアリング１８に給油できる
ようになっている。

ここで油穴４ｅを偏心量ｅだけ偏心させてしかも法線方
向に対して角度θだけ傾斜させたのは、回転軸４の内側
から外側へオイル９を押し出そうとする遠心力Ｆｃは法
線方向を向いているため、油穴４ｅを角度θだけ傾斜さ
せることによって、油穴４ｅの方向に沿ってオイル９を
外側へ押し出そうとする有効な力Ｆは、 Ｆ＝Ｆｃｃｏｓ　θ となって、角度θが大きくなる程小さくなり、例えば図
示の例では角度θ＝２５’であるからＦ　＝　Ｆｃ　ｃ
ｏｓ　２５　’　＝０，９０６　Ｆｃとなり、法線方向
にあけた油穴の場合よりも９％以上も小さくなるためで
ある。これによって潤滑用の油圧を小さくすることも可
能としたものである。

また回転軸４は、ローラベアリング１４のインナレース
１４ｂに圧入され、止め輪２０が装着されている。

油圧発生体５は、給油体３のオイル周回凹部３ａの給油
穴３ｇのオイル周回凹部の最も遠い位置にねじ２３によ
り固定されている。そして回転軸４及び回転板７の回転
に伴なって連れ回られるオイル９を流入させて回転軸４
の回転によって生ずる油穴４ｅ内のオイル９に作用する
遠心力Ｆｃに打つ勝つ強力な油圧を発生させ、油穴４ｅ
が対向する際に該油穴にオイル９を供給し得るようにし
た油圧発生凹部５ａが形成されたものである。

油圧発生凹部５ａは、その入口端部５ｂが最外周部にあ
り、該入口端部から円周方向に向けて円弧状に凹陥して
おり、出口端部５Ｃは油穴４ｅに対向すべく半径方向内
側に向けて形成されている。

回転板７は、油圧発生体５の周囲で回転しオイルの連れ
回りを促進させるように、回転軸４と一体の部分、例え
ばインナレース１４ｂにボルト（図示せず）により固定
するか、又は図示のように止め輸２０により固定されて
おり、断面り字形の円環状に形成されていて、その内周
面７ａには半径方向内側に向けて多数の突起７ｂが所定
のピッチで等間隔に形成されている。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。トランスミッション６において、回
転軸４が回転すると、図示しない各ギヤが回転し、トラ
ンスミッションケース８の底部に貯溜されたオイルが該
ギヤによって跳ね上げられて油溜め２の上部から核油溜
めに滴下し、第１図に示すようにオイル９が油溜め２に
溜まる。

そして該油溜めから位置のエネルギＥ１により連通穴６
ａを通って矢印Ａの如く給油体３の給油穴３ｆに流入し
、次いで該給油体３の給油穴３ｇを矢印Ａの如く降下し
て該給油穴から矢印Ａの如く給油体３のオイル周回凹部
３ａに位置のエネルギＥ、によって流出する。そこで回
転軸４の周囲４ａ及び回転板７の突起７ｂに触れること
によって、該回転軸及び回転板によって矢印への如く強
力に連れ回られることになり、はとんど回転板７の内周
部７ａの周速度と同一の速度でオイル９がオイル周回凹
部３ａに沿って回転を開始する。この場合、該オイル９
の重量をＷ、速度をＶ、重力の加速度をｇとすると、オ
イル９の運動のエネルギＥ２は、 となって、速度の２乗に比例した運動のエネルギＥ２を
オイル９が持つことになる。そしてこのオイル９の運動
のエネルギＥ２と位置のエネルギＥ、は油圧発生凹部５
ａに該オイルが流入してその円弧状の凹部に沿って押し
込まれることによって圧力のエネルギに変換される。こ
うしてこの油圧発生凹部５ａに、それまでオイル９が持
っていた運動のエネルギＥ２と位置のエネルギＥ１の和
が変換された圧力のエネルギＥ３が発生し、これに基く
油圧が回転軸４の油穴４ｅ内におけるオイル９に働く遠
心力Ｆｃ及びニードルベアリング１８並びに回転軸４と
中間軸１９の通路の通路抵抗に打ち勝つことになり、該
油穴４ｅが油圧発生体５の出口端部５ｃに対向すると、
油圧発生凹部５ａ内のオイル９が油穴４ｅ内に流入し、
その内部の中間軸１９を支承するニードルベアリング１
８にオイル９を供給して潤滑をすることができる。

この場合において、油穴４ｅ内でオイル９を半径方向外
側に押し出す有効な力Ｆは、前述のように、 Ｆ＝Ｆｃｃｏｓ　θ となり、例えば角度θが２５°の場合には有効な力Ｆは
　０．９０６　Ｆｃとなって小さくなるため、油圧発生
凹部５ａ内に発生した油圧をして該遠心力Ｆｃに対して
打つ勝つ力を発生させることは容易である。また回転軸
４及び回転板７の回転速度が増大するに従って、該回転
軸及び回転板によって連れ回られるオイル９の運動のエ
ネルギＥ２は回転速度の２乗に比例して増大するため、
油圧発生凹部５ａに発生する油圧も回転速度の２乗に比
例して増大して行く。このため、たとえ油穴４ｅ内にお
いてオイル９に作用する遠心力Ｆｃも回転軸４の回転速
度の２乗に比例して増大したとしても、偏心しかつ傾斜
した油穴４ｅの作用と相まって、回転軸４の高速回転時
においても自力によって十分に該回転軸内への給油が可
能であり、中間軸１９を支承するニードルベアリング１
８への潤滑を完全に行うことが可能となった。特に本発
明では、単に回転軸４によるオイルの連れ回りに依存す
ることなく、更に給油体３の外側で回転する回転板７に
より、より強力にオイルを連れ回ることができるように
したので、非常に大きな油圧を発生させることができる
。

試験の結果、回転軸４を３０００ｒｐｍ以上まで回転さ
せても十分に自力潤滑することができることが確認され
た。

なお回転軸４の中空部４ｆには副変速機（図示せず）が
取り付けられ、そのための中間軸１９が設けられている
のであるが、この自力潤滑装置１の採用によってトラン
スミッション６のクラッチ側の部分に副変速機を設ける
ことが可能となり、トランスミッション６の構造の簡易
化と軽量化を達成することも可能となった。

なお、上記実施例においては回転軸４内への自力潤滑装
置１は車輛のトランスミッション６についてのものとし
て説明したが、これはトランスミッションにその用途が
限定されるものではな（、すべての回転機構について適
用できることはいうまでもない。

効果 本発明は、上記のように潤滑を必要とする回転軸の上方
に配設された油溜めと、該油溜めからオイルを自然落下
によって回転軸の周囲に導きかつ回転軸の回転に伴なっ
てオイルが連れ回られるオイル周回凹部が形成された給
油体と、軸心から偏心した複数の油穴が肉厚部に形成さ
れた回転軸と、給油体のオイル周回凹部に固定され連れ
回られるオイルを流入させて回転軸の回転に伴なう遠心
力に打つ勝つ油圧を発生させる油圧発生四部が形成され
た油圧発生体と該油圧発生体の周囲で回転しオイルの連
れ回りを促進させるように回転軸と一体の部分に固定さ
れた回転板とを備えたので、例えばトランスミッション
のインプットシャフトの内部のニードルベアリング等に
対して強制潤滑装置によることなく　、３０００ｒｐｍ
以上程度の高速回転時でも十分に自力潤滑できるという
効果があり、またこの結果例えば複雑な副変速機の内部
まで十分な潤滑を行うことができるようになり、ベアリ
ングの焼き付きを防止し得、その耐久性と信頼性を向上
さ七ることができる効果がある。また複雑な内部構造ま
でへの潤滑を自力潤滑で可能とすることができるので、
潤滑装置の機構の簡略化、軽量化及びコストの低減を図
ることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転軸内への自力潤滑装置の要部縦断面図、第
２図は給油体と回転軸とオイルとの相互関係を示す第１
図において給油体を右側から見た部分縦断面側面図、第
３図は油圧発生体の部分を示す給油体の部分破断斜視図
である。 ■は回転軸内への自力潤滑装置、２は油溜め、３は給油
体、３ａはオイル周回凹部、３ｂは中央部、４は回転軸
、４ａは周囲、４ｄは軸心、４ｅは油穴、５は油圧発生
体、５ａは油圧発生凹部、７は回転板、７ａは内周面、
７ｂは突起、９はオイルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　潤滑を必要とする回転軸の上方に所定の落差を設け
   て配設された油溜めと、該油溜めからオイルを自然落下
   によって前記回転軸の周囲に導きかつ該回転軸の回転に
   伴なって前記オイルが連れ回られるオイル周回凹部が形
   成された給油体と、該給油体の中央部を回動自在に貫通
   し軸心から所定距離偏心して法線方向に対して所定角度
   傾斜した複数の油穴が肉厚部に形成された前記回転軸と
   、前記給油体の前記オイル周回凹部に固定され前記回転
   軸の回転に伴なって連れ回られる前記オイルを流入させ
   て前記回転軸の回転によって生ずる遠心力に打ち勝つ油
   圧を発生させ前記油穴が対向する際に該油穴にオイルを
   供給し得るようにした油圧発生凹部が形成された油圧発
   生体と、該油圧発生体の周囲で回転し前記オイルの連れ
   回りを促進させるように前記回転軸と一体の部分に固定
   された回転板とを備えたことを特徴とする回転軸内への
   自力潤滑装置。 ２　前記回転板は、円環状に形成されその内周面には半
   径方向内側に向けて多数の突起が形成されたものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自力潤
   滑装置。