JP5808698B2 - キャリア支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、遊星歯車機構のキャリアを回転シャフト上に支持するキャリア支持構造に関する。

従来、遊星歯車機構のキャリアを回転シャフト上に支持する場合、遊星滑車機構のリングギアが、キャリアの外周に軸受を介して支持されることがある。例えば、特許文献１に記載の技術においては、キャリアの中央部から軸線方向に延びた円筒部の内周側を回転シャフトの外周に固定することにより、キャリアを回転シャフト上に支持している。遊星歯車機構のリングギアは、円筒部の外周に、ベアリングを介して回転自在に支持される。

ベアリングは、円筒部から抜けることがないように、サークリップによって、円筒部の先端方向に移動するのが阻止されている。サークリップは、円筒部の外周に設けられた環状溝に嵌合され、円筒部に固定される。

国際公開第２０１１／０７７８６９号公報

しかしながら、上述の特許文献１の技術によれば、ベアリングの移動を阻止するサークリップは、回転シャフトの高回転時に開いて円筒部の環状溝から外れるおそれがある。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、円筒部の環状溝からサークリップが外れるのを防止できるキャリア支持構造を提供することにある。

本発明のキャリア支持構造は、遊星歯車機構のキャリアの中央部を基端として該キャリアの軸線の一方向に延びる円筒部と、前記遊星歯車機構のリングギアの支持部材を該円筒部の周りで回転自在に支持する第１軸受と、前記第１軸受が軸線方向へ移動するのを阻止するサークリップと、前記円筒部及び前記サークリップの外周に嵌合するカラー部材とを備え、前記円筒部には、その外周面に周方向の環状溝が設けられ、前記サークリップは、前記環状溝に嵌合されて前記円筒部に固定され、前記円筒部には、その先端側端面から外周面に至る油溝が設けられ、前記円筒部の外周面と前記カラー部材の内周面との間には、前記油溝から供給される潤滑油が一時的に滞留する空隙が存在し、前記カラー部材には、前記空隙から外周面に通じた油孔が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、サークリップの外周に嵌合するカラー部材を設けたので、サークリップが円筒部の環状溝から外れるのを防止することができる。また、円筒部の油溝、カラー部材の油孔、及び円筒部とカラー部材との間の空隙を設けたので、カラー部材を設けたにも拘わらず、カラー部材周囲への適切な潤滑油の供給を確保することができる。

本発明においては、前記カラー部材は、前記サークリップの開口部に嵌合した凸部を有していてもよい。これによれば、カラー部材の周方向への回転がサークリップにより阻止されるので、カラー部材と円筒部との接触部分が摺動により摩耗するのを防止することができる。

本発明においては、前記円筒部の内周側に回転シャフトの外周が固定されており、前記回転シャフトは、前記円筒部の先端側に隣接して該回転シャフトの外周に固定された内輪を有する第２軸受により回転自在に支持され、前記第１軸受は、前記円筒部の外周に固定された内輪を有し、前記サークリップは、前記第１軸受の軸線方向への移動阻止を、前記内輪の前記円筒部先端側に隣接することにより達成するものであり、前記カラー部材は、前記第１軸受の内輪から前記第２軸受の内輪までの前記軸線方向の距離に一致する該軸線方向の長さ、又はこの長さよりも前記サークリップの該軸線方向の長さ未満の所定の長さだけ短い長さを有していてもよい。

これによれば、カラー部材を円筒部の外側に嵌合して取り付ける際に、サークリップが円筒部の環状溝から外れた状態にあるとすれば、カラー部材のサークリップ側の端部は、サークリップの外周に嵌合しない。このため、カラー部材は、少なくともサークリップの軸線方向の長さ分だけ第２軸受側にずれるので、第２軸受側の端部が、円筒部の先端からはみ出る。

したがって、カラー部材の取付けに際しては、このはみ出しの有無に注意を払うことにより、サークリップが円筒部の環状溝から外れた状態のまま誤ってカラー部材を取り付けるのを防止することができる。

また、本発明においては、前記カラー部材の油孔は、前記円筒部の軸線方向において、前記円筒部の油溝と存在範囲が重複しており、前記円筒部の外周面及び前記カラー部材の内周面には、前記油溝上に前記油孔が位置するように周方向の位置を合わせるための凹部及びこれに対応する凸部が設けられていてもよい。

これによれば、円筒部にカラー部材を取り付けるとき、油溝上に油孔が位置するように容易に位置を合わせることができる。また、取付け後は、油溝と油孔がずれるのを防止することができる。これにより、カラー部材の外側に支障なく潤滑油を供給し、カラー部材外側の各種機構における潤滑性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るキャリア支持構造を示す断面図である。 図１のキャリア支持構造におけるキャリアの斜視図である。 図２のキャリアの側面図である。 図１のキャリア支持構造におけるサークリップの開口部近傍部分の断面図である。 図１のキャリア支持構造においてサークリップが外れた状態でカラー部材を取り付けたときの様子を示す断面図である。 図１のキャリア支持構造における円筒部及びカラー部材の一部分の断面図である。 カラー部材が取り付けられた図２のキャリアについてのカラー部材の油孔を通る面で切断した断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、実施形態に係るキャリア支持構造は、遊星歯車機構１のキャリア２の円筒部３と、遊星歯車機構１のリングギア４の支持部材５を円筒部３の周りで回転自在に支持する第１軸受６と、第１軸受６が軸方向へ移動するのを阻止するサークリップ７と、円筒部３及びサークリップ７の外周に嵌合するカラー部材８とを備える。円筒部３は、キャリア２の中央部を基端として、該キャリア２の軸線の一方向に延びている。

遊星歯車機構１は、サンギア９と、リングギア４と、サンギア９及びリングギア４に噛み合うピニオンギア１０を自転及び公転自在に支持するキャリア２とを備えたシングルピニオン型のものである。サンギア９は、駆動シャフト１１上に固定される。駆動シャフト１１には、回転シャフト１２が同軸上で回転自在に支持される。

第１軸受６は、円筒部３の外周に固定された内輪１３と、リングギア４の支持部材５に固定された外輪１４と、内輪１３及び外輪１４間で回転するボール１５とを備える。サークリップ７は、第１軸受６の軸方向への移動阻止を、内輪１３の円筒部３先端側に隣接することにより達成する。

遊星歯車機構１は、変速機内に設けられており、例えば、リングギア４の支持部材５を、ロック機構１６により変速機のケース１７に固定した状態において、サンギア９に入力される駆動シャフト１１の動力を減速し、キャリア２を介して回転シャフト１２に伝達する。

円筒部３には、その外周面に周方向の環状溝１８が設けられる。サークリップ７は、環状溝１８に嵌合されて円筒部３に固定される。円筒部３には、その先端側端面から外周面に至る油溝１９が設けられる。円筒部３の外周面とカラー部材８の内周面との間には、油溝１９から供給される潤滑油が一時的に滞留する空隙２０が存在する。カラー部材８には、空隙２０から外周面に通じた油孔２１が設けられる。

キャリア２の円筒部３の内周側に回転シャフト１２の外周が固定される。回転シャフト１２は、ケース１７により第２軸受２２を介して回転自在に支持される。第２軸受２２は、円筒部３の先端側に隣接して回転シャフト１２の外周に固定された内輪２３と、変速機のケース１７に固定された外輪２４と、内輪２３及び外輪２４間で回転するボール２５とを備える。

図２は、キャリア２の斜視図であり、図３は、円筒部３側から見たキャリア２の側面図である。これらの図に示すように、油溝１９は、キャリア２の円筒部３の周方向に等間隔な３か所に設けられる。円筒部３の外周面には、環状の第１外周面部分２６、第２外周面部分２７、第３外周面部分２８、第４外周面部分２９及び第５外周面部分３０が含まれており、この順で、円筒部３の先端側から設けられる。

第１外周面部分２６、第２外周面部分２７及び第３外周面部分２８はこの順に径が大きくなっている。第３外周面部分２８及び第４外周面部分２９は径が等しい。第５外周面部分３０は、第４外周面部分２９よりも径が大きい。

図１のように、このような円筒部３の外周面の形状に対応し、カラー部材８は、第１外周面部分２６及び第３外周面部分２８と接してこれらにより支持され、かつ第２外周面部分２７との間で空隙２０を形成するような形状を有する。環状溝１８は、第３外周面部分２８と第４外周面部分２９との間に位置する。油溝１９は、円筒部３の先端側端面から第１外周面部分２６を経て、第２外周面部分２７にかけて存在する。

第１軸受６の内輪１３は、第４外周面部分２９により支持される。また、キャリア２により支持されるピニオンシャフト３１が円筒部３の先端方向へ抜けるのを阻止する環状の抜け止め部材３２が、第５外周面部分３０の外周に嵌合され、第１軸受６の内輪１３とピニオンシャフト３１との間で固定される。

図４は、サークリップ７の開口部近傍部分の断面図である。図４に示すように、カラー部材８は、サークリップ７の開口部に嵌合した第１凸部３３を有する。これにより、サークリップ７に対するカラー部材８の回転が阻止される。

また、カラー部材８は、図１のように、第１軸受６の内輪１３から第２軸受２２の内輪２３までの軸線方向の距離に一致する軸線方向の長さ、又はこの長さよりもサークリップ７の軸線方向の長さ未満の所定の長さだけ短い長さを有する。

図５は、サークリップ７が外れた状態でカラー部材８を取り付けたときの様子を示す断面図である。ただし、図１とは軸方向周りの断面の角度が異なる。図５に示すように、サークリップ７が円筒部３の環状溝１８から外れた状態にあるときにカラー部材８を円筒部３の外側に嵌合して取り付けると、カラー部材８のサークリップ７側の端部は、サークリップ７の外周に嵌合しない。このため、上述の軸線方向の長さを有するカラー部材８は、少なくともサークリップ７の軸線方向の長さ分だけ円筒部３の先端側にずれるので、該先端側の端部が、円筒部３の先端からはみ出る。

したがって、カラー部材８の取付けに際しては、このはみ出しの有無に注意を払い、はみ出しが生じた場合には、サークリップ７が円筒部３の環状溝１８から外れた状態にあることを認識することができる。この場合には、サークリップ７を正しく環状溝１８に取り付けてから、カラー部材８を円筒部３及びサークリップ７の外側に嵌合させることにより、カラー部材８を適切に取り付けることができる。

図６は、第２外周面部分２７と第３外周面部分２８（図５参照）との間の部分における円筒部３及びカラー部材８の一部分の断面図である。図６に示すように、円筒部３の外周面及びカラー部材８の内周面には、油溝１９（図２参照）と油孔２１（図１参照）の周方向の位置を合わせるための凹部としての溝部３４及びこれに対応する第２凸部３５がそれぞれ設けられている。

第２外周面部分２７と第３外周面部分２８との間は、図５のように、傾斜面を挟む段差となっている。溝部３４は、この傾斜面に、第２外周面部分２７と同径で、一体の面をなす底面を有する溝として形成される。また、図１のように、カラー部材８の油孔２１は、円筒部３の軸線方向において、円筒部３の油溝１９と存在範囲が重複している。

図７は、カラー部材８が取り付けられたキャリア２についてのカラー部材８の油孔２１を通る面で切断した断面図である。カラー部材８を円筒部３の先端側から円筒部３の外側に嵌合するとき、図６のように溝部３４に第２凸部３５を対応させることにより、図７のように、油溝１９上に油孔２１を位置させることができる。

この構成において、駆動シャフト１１の内側から駆動シャフト１１の油孔３６を経て供給される潤滑油は、駆動シャフト１１と回転シャフト１２との間の隙間、回転シャフト１２の油孔３７、円筒部３と回転シャフト１２との間、及び円筒部３の油溝１９を介して、円筒部３とカラー部材８との間の空隙２０に達する。

空隙２０に達した潤滑油は、さらにカラー部材８の油孔２１を経てカラー部材８の外周側へ流出する。流出した潤滑油は、第１軸受６、第２軸受２２、ロック機構１６等へ配分され、これらを良好に潤滑する。

以上のように、本実施形態によれば、サークリップ７の外周に嵌合するカラー部材８を設けたので、サークリップが円筒部３の環状溝１８から外れるのを防止することができる。また、円筒部３の油溝１９、カラー部材８の油孔２１、及び円筒部３とカラー部材８との間の空隙２０を設けたので、カラー部材８を設けたにも拘わらず、カラー部材８周囲への適切な潤滑油の供給を確保することができる。

また、カラー部材８は、サークリップ７の開口部に嵌合した凸部を有するので、カラー部材８の周方向への回転をサークリップ７により阻止することができる。したがって、カラー部材８と円筒部３との接触部分が摺動により摩耗するのを防止することができる。

また、カラー部材８は、第１軸受６の内輪１３から第２軸受の内輪２３までの軸線方向の距離に一致する該軸線方向の長さ、又はこの長さよりもサークリップ７の該軸線方向の長さ未満の所定の長さだけ短い長さを有するので、サークリップ７が円筒部３の環状溝１８から外れた状態のまま誤ってカラー部材８を取り付けるのを防止することができる。

また、円筒部３の外周面及びカラー部材８の内周面には、油溝１９上にカラー部材８の油孔２１が位置するように周方向の位置を合わせるための凹部（溝部３４）及びこれに対応する凸部（第２凸部３５）が設けられるので、円筒部３にカラー部材８を取り付けるとき、油溝１９上にカラー部材８の油孔２１が位置するように容易に位置を合わせ、かつ油溝１９と油孔２１がずれるのを防止することができる。したがって、カラー部材８の外側における各種機構での潤滑性を向上させることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態においては、本発明をシングルピニオン型の遊星歯車機構に適用した場合について述べたが、これに限らず、本発明は、サンギアと、リングギアと、互いに噛合するとともに、一方がサンギアに噛合し、他方がリングギアに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型の遊星歯車機構について適用することもできる。

１…遊星歯車機構、２…キャリア、３…円筒部、４…リングギア、５…支持部材、６…第１軸受、７…サークリップ、８…カラー部材、１８…環状溝、１９…油溝、２０…空隙、２１…油孔、３３…第１凸部、１２…回転シャフト、２２…第２軸受、１３，２３…内輪、３４…溝部（凹部）、３５…第２凸部。

Claims (4)

1. 遊星歯車機構のキャリアの中央部を基端として該キャリアの軸線の一方向に延びる円筒部と、
   前記遊星歯車機構のリングギアの支持部材を前記円筒部の周りで回転自在に支持する第１軸受と、
   前記第１軸受が軸線方向へ移動するのを阻止するサークリップと、
   前記円筒部及び前記サークリップの外周に嵌合するカラー部材とを備え、
   前記円筒部には、その外周面に周方向の環状溝が設けられ、
   前記サークリップは、前記環状溝に嵌合されて前記円筒部に固定され、
   前記円筒部には、その先端側端面から外周面に至る油溝が設けられ、
   前記円筒部の外周面と前記カラー部材の内周面との間には、前記油溝から供給される潤滑油が一時的に滞留する空隙が存在し、
   前記カラー部材には、前記空隙から外周面に通じた油孔が設けられていることを特徴とするキャリア支持構造。
2. 前記カラー部材は、前記サークリップの開口部に嵌合した凸部を有することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持構造。
3. 前記円筒部の内周側に回転シャフトの外周が固定され、
   前記回転シャフトは、前記円筒部の先端側に隣接して該回転シャフトの外周に固定された内輪を有する第２軸受により回転自在に支持され、
   前記第１軸受は、前記円筒部の外周に固定された内輪を有し、
   前記サークリップは、前記第１軸受の軸線方向への移動阻止を、前記内輪の前記円筒部先端側に隣接することにより達成するものであり、
   前記カラー部材は、前記第１軸受の内輪から前記第２軸受の内輪までの前記軸線方向の距離に一致する該軸線方向の長さ、又はこの長さよりも前記サークリップの該軸線方向の長さ未満の所定の長さだけ短い長さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリア支持構造。
4. 前記カラー部材の油孔は、前記円筒部の軸線方向において、前記円筒部の油溝と存在範囲が重複しており、
   前記円筒部の外周面及び前記カラー部材の内周面には、前記油溝上に前記油孔が位置するように周方向の位置を合わせるための凹部及びこれに対応する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャリア支持構造。