JP4196569B2 - 遊星歯車機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遊星歯車機構に関するものであり、特に、その潤滑に係る構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速装置やセンタディファレンシャルなどに用いられる遊星歯車機構は、サンギアとリングギアとの間に複数個のピニオンギアが噛合するとともに、複数個のピニオンギアがキャリアにより支持されて成る。ピニオンギアのキャリアによる支持について説明する。各ピニオンギアの外周面にはサンギア及びリングギアの歯面と係合する歯が形成されており、内周には転がり軸受を介してピニオンピンが相対回転可能に挿通されている。そして、各ピニオンピンの軸方向端部をキャリアに固定することによって、各ピニオンギアがキャリアに対して支持される。
【０００３】
このような遊星歯車機構の構造では、通常、キャリアに放射状のスリットを設け、更にこのスリットと連通するような孔をピニオンピン内部に設けている。この構造によって、遠心力が作用するとサンギアの内部の潤滑油がピニオンピンとピニオンギアとの間やピニオンギアとサンギア、リングギアとの噛合部分に導入され、遊星歯車機構の潤滑が行われるように構成することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した構造の従来技術では、ピニオンギアとキャリアとの間に配設されるワッシャがピニオンピンを中心として回転してしまう構造となっているので、ワッシャとキャリア、或いはピニオンギアとの間で焼き付けや破損等が生じる可能性があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、ワッシャに係る不具合を解消するとともに遊星歯車機構内部の潤滑を確実に行えるようにすることを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために請求項１の発明は、潤滑油を導入する導入通路を軸方向に有するとともに該導入通路とその外側とを連通する連通路を有するサンギアと、該サンギアと同軸上に配設されるリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとに噛合する複数個のピニオンギアと、該ピニオンギアと同軸上かつ相対回転可能に前記ピニオンギアの内周側に配設される複数個のピニオンピンと、該ピニオンピンの軸方向端部が貫通される貫通孔を有するとともに前記複数個のピニオンギアが前記サンギアに対して公転するように前記複数個のピニオンピンを一体的に支持するキャリアと、前記ピニオンピンを貫通した状態で前記ピニオンギアと前記キャリアとの間に配設されるワッシャと、を備える遊星歯車機構であって、前記キャリアは、前記貫通孔から径方向内方に向かうスリットを前記ワッシャに対向する面側且つ軸方向と垂直な面に関して前記連通路と同一平面内に有し、前記ワッシャは、前記キャリアに対する回転方向の移動を規制する規制部と、前記貫通孔から前記ピニオンギアの歯面よりも径方向内方に延在する延在部とを一体的に有し、前記ワッシャの規制部は、前記キャリアの外周部分に形成される軸方向の溝に嵌め込まれるように、軸方向に向けて折り曲げられて成り、前記ワッシャの延在部により、前記スリットと前記ピニオンギアが配設される空間部とを連通可能とする通路が形成されるようにした。
【０００７】
請求項１によると、キャリアとピニオンギアとの間に配設されるワッシャは、規制部によって回転方向への移動が規制されている。遊星歯車機構にワッシャを取り付けた後では、ワッシャはキャリアに対して回転方向に略固定された状態となるので、延在部がワッシャの取り付け位置から変位しない。そのため、ワッシャがピニオンピンを中心として回転することはない。また、ワッシャは回転方向の移動が規制されているので、規制部と一体的に設けられる延在部もその回転方向への移動が規制される。延在部はキャリアの貫通孔から径方向内方に向けて形成されるため、キャリアにおけるワッシャに対向する面に関して、スリットが延在部により覆われる。これにより、サンギアの回転時に遠心力によって導入通路を介して連通路から排出される潤滑油は、延在部を設けたことでスリット内部に導入されやすくなる。以上より、ワッシャがピニオンピンに対し回転することがなくワッシャに係る従来技術の不具合が解消でき、且つ延在部によって十分な潤滑油がスリット内部に導入されて遊星歯車機構内部の潤滑が確実に行われる。
【０００９】
また、このように構成したことで、比較的簡単な構造でワッシャをキャリア（及びピニオンピン）の回転方向に対して固定することができ、好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態における遊星歯車機構１０の縦断面図、図２は図１の遊星歯車機構１０にサンギアを取り付ける前のＡ視図である。本実施の形態では、遊星歯車機構１０は自動変速機に用いられるものとする。
【００１１】
この遊星歯車機構１０は、潤滑油を導入する導入通路１１ａを軸方向に有するとともに導入通路１１ａとその外側とを連通する連通路１１ｂを有するサンギア１１と、サンギア１１と同軸上に配設されるリングギア１２と、４個のピニオンギア１３と、各ピニオンギア１３の内周側に配設される４個のピニオンピン１４と、４個のピニオンギア１３がサンギア１１に対して公転するように４個のピニオンピン１４を一体的に支持するキャリア１５と、キャリア１５に装着されたプレート部材１６と、ピニオンピン１４を貫通した状態でピニオンギア１３とキャリア１５との間に配設されるワッシャ１８、１９とを備えている。
【００１２】
サンギア１１、リンギギア１２、キャリア１５は図示しないそれぞれ異なる摩擦係合要素を介して自動変速機の入力軸、自動変速機のケース、自動変速機の出力軸、或いは他の遊星歯車機構の要素（ともに図示せず）に接続され、自動変速機が変速段を切換える際に、摩擦係合要素の係合・解放が切換えられて、サンギア１１、リンギギア１２、キャリア１５に対する入出力の関係が切換えられるものである。
【００１３】
各ピニオンギア１３は、その外周面に歯面が形成されており、サンギア１１とリングギア１２の各歯面に噛合している。各ピニオンピン１４は、ピニオンギア１３と同軸上かつ相対回転可能に軸受を介してピニオンギア１３の内周側に配設されている。キャリア１５には４個のピニオンピン１４の軸方向端部を貫通する貫通孔１５ａ、１５ｂが、一方の面と他方の面のそれぞれに４個ずつ、合計８個設けられている。
【００１４】
ピニオンピン１４とキャリア１５との固定に関する構造について説明する。キャリア１５の一方の面側の貫通孔１５ａから突出するピニオンピン１４の軸方向端部には、プレート部材１６の面に沿って、ピニオンピン１４の軸方向と垂直な方向の嵌入溝１４ａが形成されている。キャリア１５におけるピニオンピン１４が組み込まれない部分には、軸方向に関して凹んでいる凹部１５ｃが２箇所に形成されている。プレート部材１６は、嵌入溝１４ａに嵌めこまれる嵌入部１６ａと凹部１５ｃに向かって突出する突出部１６ｂとが一体的に形成されたリング形状を呈しており、これらが嵌めこみ、Ｃリング１７を円筒部１５ｄの内周に形成される円周溝１５ｅに嵌めこむことによって、キャリア１５に対してピニオンピン１４が回転方向および軸方向に固定される。なお、隣り合う突出部１６ｂ間には切欠き部１６ｃが形成されている。
【００１５】
ワッシャ１８、１９について説明する。ワッシャ１８、１９は、ピニオンピン１４を貫通した状態でピニオンギア１３とキャリア１５との間に配設される薄板状の金属片からなる。そして、キャリア１５及びピニオンピン１４に対する回転方向の移動を規制するための規制部１８ａ、１９ａをそれぞれ有している。この規制部１８ａ、１９ａは、キャリア１５の外周部分に形成される軸方向の溝１５ｇに嵌め込まれるように、軸方向に向けて折り曲げられることによって形成されている。また、貫通孔１５ｂ側に配設されるワッシャ１９には、貫通孔１５ｂからピニオンギア１３の歯面よりも径方向内方に向けて延在する延在部１９ｂが、規制部１９ａと一体的に形成されている。なお、貫通孔１５ａ側に配設されるワッシャ１８は、サンギア１１の歯面と干渉しないように、ピニオンギア１３の歯面より径方向内方には延在していない。
【００１６】
キャリア１５は、各貫通孔１５ｂから径方向内方に向かうスリット１５ｆをワッシャ１９に対向する面側に有している。このスリット１５ｆは、キャリア１５の軸方向と垂直な面に関して連通路と同一平面内となるように、貫通孔１５ｂよりも内径の範囲内でキャリア１５に対して放射状に形成されている。
【００１７】
このように、本実施の形態によると、ワッシャ１８、１９は、規制部１８ａ、１９ａによって回転方向への移動が規制されているので、ワッシャ１８、１９はキャリア１５に対して回転方向に略固定された状態となる。したがって、遊星歯車機構１０へのワッシャ１８、１９の取り付け後にワッシャ１８、１９がピニオンピン１４を中心として回転することはない。また、ワッシャ１９に関して、延在部１９ｂはキャリア１５の貫通孔１５ｂから径方向内方に向けて形成されるため、キャリア１５におけるワッシャ１９に対向する面に関して、スリット１５ｆが延在部１９ｂにより覆われる。これにより、サンギア１１の回転時に遠心力によって導入通路１１ａを介して連通路１１ｂから排出される潤滑油は、延在部１９ｂを設けたことでスリット１５ｆ内部に導入されやすくなる。
【００１８】
以上より、ワッシャ１８、１９がピニオンピン１４に対し回転することがなくなって、ワッシャ１８、１９とキャリア１５、或いはワッシャ１８、１９とピニオンギア１３との間で焼き付けや破損等が生じる可能性を抑えることができる。更に、ワッシャ１９に関しては、先述したように延在部１９ｂによって十分な潤滑油がスリット１５ｆ内部に導入されるので、遊星歯車機構１０内部の潤滑が確実に行われる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、自動変速機用の遊星歯車機構以外にも、例えば４輪駆動車のセンターデフ等、その用途が限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によると、ワッシャがピニオンピンに対し回転することがなくなって、ワッシャとキャリア、或いはワッシャとピニオンギアとの間で焼き付けや破損等が生じる可能性を抑えることができる。更に、延在部によって十分な潤滑油がスリット内部に導入されるので、遊星歯車機構内部の潤滑が確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る遊星歯車機構の縦断面図である。
【図２】サンギアを取り付ける前の図１のＡ視図である。
【符号の説明】
１０・・・遊星歯車機構
１１・・・サンギア
１１ａ・・・導入通路
１１ｂ・・・連通路
１２・・・リングギア
１３・・・ピニオンギア
１４・・・ピニオンピン
１４ａ・・・嵌入溝
１５・・・キャリア
１５ａ、１５ｂ・・・貫通孔
１５ｃ・・・凹部
１５ｄ・・・円筒部
１５ｅ・・・円周溝
１５ｆ・・・スリット
１５ｇ・・・溝
１６・・・プレート部材
１６ａ・・・嵌入部
１６ｂ・・・突出部
１６ｃ・・・切欠部
１７・・・Ｃリング
１８、１９・・・ワッシャ
１８ａ、１９ａ・・・規制部
１９ｂ・・・延在部
【発明の属する技術分野】
本発明は遊星歯車機構に関するものであり、特に、その潤滑に係る構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速装置やセンタディファレンシャルなどに用いられる遊星歯車機構は、サンギアとリングギアとの間に複数個のピニオンギアが噛合するとともに、複数個のピニオンギアがキャリアにより支持されて成る。ピニオンギアのキャリアによる支持について説明する。各ピニオンギアの外周面にはサンギア及びリングギアの歯面と係合する歯が形成されており、内周には転がり軸受を介してピニオンピンが相対回転可能に挿通されている。そして、各ピニオンピンの軸方向端部をキャリアに固定することによって、各ピニオンギアがキャリアに対して支持される。
【０００３】
このような遊星歯車機構の構造では、通常、キャリアに放射状のスリットを設け、更にこのスリットと連通するような孔をピニオンピン内部に設けている。この構造によって、遠心力が作用するとサンギアの内部の潤滑油がピニオンピンとピニオンギアとの間やピニオンギアとサンギア、リングギアとの噛合部分に導入され、遊星歯車機構の潤滑が行われるように構成することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した構造の従来技術では、ピニオンギアとキャリアとの間に配設されるワッシャがピニオンピンを中心として回転してしまう構造となっているので、ワッシャとキャリア、或いはピニオンギアとの間で焼き付けや破損等が生じる可能性があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、ワッシャに係る不具合を解消するとともに遊星歯車機構内部の潤滑を確実に行えるようにすることを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために請求項１の発明は、潤滑油を導入する導入通路を軸方向に有するとともに該導入通路とその外側とを連通する連通路を有するサンギアと、該サンギアと同軸上に配設されるリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとに噛合する複数個のピニオンギアと、該ピニオンギアと同軸上かつ相対回転可能に前記ピニオンギアの内周側に配設される複数個のピニオンピンと、該ピニオンピンの軸方向端部が貫通される貫通孔を有するとともに前記複数個のピニオンギアが前記サンギアに対して公転するように前記複数個のピニオンピンを一体的に支持するキャリアと、前記ピニオンピンを貫通した状態で前記ピニオンギアと前記キャリアとの間に配設されるワッシャと、を備える遊星歯車機構であって、前記キャリアは、前記貫通孔から径方向内方に向かうスリットを前記ワッシャに対向する面側且つ軸方向と垂直な面に関して前記連通路と同一平面内に有し、前記ワッシャは、前記キャリアに対する回転方向の移動を規制する規制部と、前記貫通孔から前記ピニオンギアの歯面よりも径方向内方に延在する延在部とを一体的に有し、前記ワッシャの規制部は、前記キャリアの外周部分に形成される軸方向の溝に嵌め込まれるように、軸方向に向けて折り曲げられて成り、前記ワッシャの延在部により、前記スリットと前記ピニオンギアが配設される空間部とを連通可能とする通路が形成されるようにした。
【０００７】
請求項１によると、キャリアとピニオンギアとの間に配設されるワッシャは、規制部によって回転方向への移動が規制されている。遊星歯車機構にワッシャを取り付けた後では、ワッシャはキャリアに対して回転方向に略固定された状態となるので、延在部がワッシャの取り付け位置から変位しない。そのため、ワッシャがピニオンピンを中心として回転することはない。また、ワッシャは回転方向の移動が規制されているので、規制部と一体的に設けられる延在部もその回転方向への移動が規制される。延在部はキャリアの貫通孔から径方向内方に向けて形成されるため、キャリアにおけるワッシャに対向する面に関して、スリットが延在部により覆われる。これにより、サンギアの回転時に遠心力によって導入通路を介して連通路から排出される潤滑油は、延在部を設けたことでスリット内部に導入されやすくなる。以上より、ワッシャがピニオンピンに対し回転することがなくワッシャに係る従来技術の不具合が解消でき、且つ延在部によって十分な潤滑油がスリット内部に導入されて遊星歯車機構内部の潤滑が確実に行われる。
【０００９】
また、このように構成したことで、比較的簡単な構造でワッシャをキャリア（及びピニオンピン）の回転方向に対して固定することができ、好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態における遊星歯車機構１０の縦断面図、図２は図１の遊星歯車機構１０にサンギアを取り付ける前のＡ視図である。本実施の形態では、遊星歯車機構１０は自動変速機に用いられるものとする。
【００１１】
この遊星歯車機構１０は、潤滑油を導入する導入通路１１ａを軸方向に有するとともに導入通路１１ａとその外側とを連通する連通路１１ｂを有するサンギア１１と、サンギア１１と同軸上に配設されるリングギア１２と、４個のピニオンギア１３と、各ピニオンギア１３の内周側に配設される４個のピニオンピン１４と、４個のピニオンギア１３がサンギア１１に対して公転するように４個のピニオンピン１４を一体的に支持するキャリア１５と、キャリア１５に装着されたプレート部材１６と、ピニオンピン１４を貫通した状態でピニオンギア１３とキャリア１５との間に配設されるワッシャ１８、１９とを備えている。
【００１２】
サンギア１１、リンギギア１２、キャリア１５は図示しないそれぞれ異なる摩擦係合要素を介して自動変速機の入力軸、自動変速機のケース、自動変速機の出力軸、或いは他の遊星歯車機構の要素（ともに図示せず）に接続され、自動変速機が変速段を切換える際に、摩擦係合要素の係合・解放が切換えられて、サンギア１１、リンギギア１２、キャリア１５に対する入出力の関係が切換えられるものである。
【００１３】
各ピニオンギア１３は、その外周面に歯面が形成されており、サンギア１１とリングギア１２の各歯面に噛合している。各ピニオンピン１４は、ピニオンギア１３と同軸上かつ相対回転可能に軸受を介してピニオンギア１３の内周側に配設されている。キャリア１５には４個のピニオンピン１４の軸方向端部を貫通する貫通孔１５ａ、１５ｂが、一方の面と他方の面のそれぞれに４個ずつ、合計８個設けられている。
【００１４】
ピニオンピン１４とキャリア１５との固定に関する構造について説明する。キャリア１５の一方の面側の貫通孔１５ａから突出するピニオンピン１４の軸方向端部には、プレート部材１６の面に沿って、ピニオンピン１４の軸方向と垂直な方向の嵌入溝１４ａが形成されている。キャリア１５におけるピニオンピン１４が組み込まれない部分には、軸方向に関して凹んでいる凹部１５ｃが２箇所に形成されている。プレート部材１６は、嵌入溝１４ａに嵌めこまれる嵌入部１６ａと凹部１５ｃに向かって突出する突出部１６ｂとが一体的に形成されたリング形状を呈しており、これらが嵌めこみ、Ｃリング１７を円筒部１５ｄの内周に形成される円周溝１５ｅに嵌めこむことによって、キャリア１５に対してピニオンピン１４が回転方向および軸方向に固定される。なお、隣り合う突出部１６ｂ間には切欠き部１６ｃが形成されている。
【００１５】
ワッシャ１８、１９について説明する。ワッシャ１８、１９は、ピニオンピン１４を貫通した状態でピニオンギア１３とキャリア１５との間に配設される薄板状の金属片からなる。そして、キャリア１５及びピニオンピン１４に対する回転方向の移動を規制するための規制部１８ａ、１９ａをそれぞれ有している。この規制部１８ａ、１９ａは、キャリア１５の外周部分に形成される軸方向の溝１５ｇに嵌め込まれるように、軸方向に向けて折り曲げられることによって形成されている。また、貫通孔１５ｂ側に配設されるワッシャ１９には、貫通孔１５ｂからピニオンギア１３の歯面よりも径方向内方に向けて延在する延在部１９ｂが、規制部１９ａと一体的に形成されている。なお、貫通孔１５ａ側に配設されるワッシャ１８は、サンギア１１の歯面と干渉しないように、ピニオンギア１３の歯面より径方向内方には延在していない。
【００１６】
キャリア１５は、各貫通孔１５ｂから径方向内方に向かうスリット１５ｆをワッシャ１９に対向する面側に有している。このスリット１５ｆは、キャリア１５の軸方向と垂直な面に関して連通路と同一平面内となるように、貫通孔１５ｂよりも内径の範囲内でキャリア１５に対して放射状に形成されている。
【００１７】
このように、本実施の形態によると、ワッシャ１８、１９は、規制部１８ａ、１９ａによって回転方向への移動が規制されているので、ワッシャ１８、１９はキャリア１５に対して回転方向に略固定された状態となる。したがって、遊星歯車機構１０へのワッシャ１８、１９の取り付け後にワッシャ１８、１９がピニオンピン１４を中心として回転することはない。また、ワッシャ１９に関して、延在部１９ｂはキャリア１５の貫通孔１５ｂから径方向内方に向けて形成されるため、キャリア１５におけるワッシャ１９に対向する面に関して、スリット１５ｆが延在部１９ｂにより覆われる。これにより、サンギア１１の回転時に遠心力によって導入通路１１ａを介して連通路１１ｂから排出される潤滑油は、延在部１９ｂを設けたことでスリット１５ｆ内部に導入されやすくなる。
【００１８】
以上より、ワッシャ１８、１９がピニオンピン１４に対し回転することがなくなって、ワッシャ１８、１９とキャリア１５、或いはワッシャ１８、１９とピニオンギア１３との間で焼き付けや破損等が生じる可能性を抑えることができる。更に、ワッシャ１９に関しては、先述したように延在部１９ｂによって十分な潤滑油がスリット１５ｆ内部に導入されるので、遊星歯車機構１０内部の潤滑が確実に行われる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、自動変速機用の遊星歯車機構以外にも、例えば４輪駆動車のセンターデフ等、その用途が限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によると、ワッシャがピニオンピンに対し回転することがなくなって、ワッシャとキャリア、或いはワッシャとピニオンギアとの間で焼き付けや破損等が生じる可能性を抑えることができる。更に、延在部によって十分な潤滑油がスリット内部に導入されるので、遊星歯車機構内部の潤滑が確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る遊星歯車機構の縦断面図である。
【図２】サンギアを取り付ける前の図１のＡ視図である。
【符号の説明】
１０・・・遊星歯車機構
１１・・・サンギア
１１ａ・・・導入通路
１１ｂ・・・連通路
１２・・・リングギア
１３・・・ピニオンギア
１４・・・ピニオンピン
１４ａ・・・嵌入溝
１５・・・キャリア
１５ａ、１５ｂ・・・貫通孔
１５ｃ・・・凹部
１５ｄ・・・円筒部
１５ｅ・・・円周溝
１５ｆ・・・スリット
１５ｇ・・・溝
１６・・・プレート部材
１６ａ・・・嵌入部
１６ｂ・・・突出部
１６ｃ・・・切欠部
１７・・・Ｃリング
１８、１９・・・ワッシャ
１８ａ、１９ａ・・・規制部
１９ｂ・・・延在部
Claims (1)
- 潤滑油を導入する導入通路を軸方向に有するとともに該導入通路とその外側とを連通する連通路を有するサンギアと、該サンギアと同軸上に配設されるリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとに噛合する複数個のピニオンギアと、該ピニオンギアと同軸上かつ相対回転可能に前記ピニオンギアの内周側に配設される複数個のピニオンピンと、該ピニオンピンの軸方向端部が貫通される貫通孔を有するとともに前記複数個のピニオンギアが前記サンギアに対して公転するように前記複数個のピニオンピンを一体的に支持するキャリアと、前記ピニオンピンを貫通した状態で前記ピニオンギアと前記キャリアとの間に配設されるワッシャと、を備える遊星歯車機構であって、
前記キャリアは、前記貫通孔から径方向内方に向かうスリットを前記ワッシャに対向する面側且つ軸方向と垂直な面に関して前記連通路と同一平面内に有し、
前記ワッシャは、前記キャリアに対する回転方向の移動を規制する規制部と、前記貫通孔から前記ピニオンギアの歯面よりも径方向内方に延在する延在部とを一体的に有し、
前記ワッシャの規制部は、前記キャリアの外周部分に形成される軸方向の溝に嵌め込まれるように、軸方向に向けて折り曲げられて成り、
前記ワッシャの延在部により、前記スリットと前記ピニオンギアが配設される空間部とを連通可能とする通路が形成される
ことを特徴とする、遊星歯車機構。
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