JP2000154848A - 遊星歯車組 - Google Patents

遊星歯車組

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JP2000154848A JP10328945A JP32894598A JP2000154848A JP 2000154848 A JP2000154848 A JP 2000154848A JP 10328945 A JP10328945 A JP 10328945A JP 32894598 A JP32894598 A JP 32894598A JP 2000154848 A JP2000154848 A JP 2000154848A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンギヤやリングギヤとメンバとを回転係合
させる板材と対応ギヤとの結着強度を、周辺部品の設計
変更を伴うことなく向上させる。 【解決手段】 サンギヤ2の歯2aを不使用端部において
除去し、元々の円筒面2bに連なる拡大円筒面2cを形成す
る。円筒面2cに嵌合して歯2aの端面に衝接するボス部8a
を板材8に設け、サンギヤ2および板材8間の嵌合部を
ボス部8aから遠い側より溶接(15)する。溶接の溶け込
み深さLは板材8の板厚dを超えてボス部8aの嵌合部を
超えない範囲とする。ボス部8aと円筒面2cとの間の嵌合
部の分だけサンギヤ2と板材8との嵌合代が増え、サン
ギヤ2および板材8間における要求結着強度に見合うよ
う溶け込み深さLを設定してもこれがボス部8aの嵌合部
を超えることがなく、溶着長bが溶け込み深さLと同じ
になり、溶着長bを稼いでサンギヤ2と板材8との間の
結着強度を、板材板厚dや溶接径Dの増大に頼ることな
く、従って周辺部品の設計変更なしに向上可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機などに
用いられる遊星歯車組、特に、その構成要素であるサン
ギヤやリングギヤを関連するメンバに回転係合させる板
材と、これらサンギヤやリングギヤとの間における結着
強度の向上技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】遊星歯車組はサンギヤと、リングギヤ
と、これらサンギヤおよびリングギヤ間に噛合させたプ
ラネタリピニオンを回転自在に支持するキャリアとによ
り構成され、自動変速機などの伝動経路に挿入して実用
する。そして遊星歯車組は、サンギヤと、リングギヤ
と、キャリアとの3要素をどのメンバ(回転物だけでな
く固定物も含む)に対して駆動結合させるかにより伝動
経路(ギヤ比)が決まり、駆動結合させるメンバの変更
により伝動経路(ギヤ比)を変更させることができる。
従って遊星歯車組は、サンギヤ、リングギヤ、およびキ
ャリアを板材を介して対応するメンバに回転係合させて
実用するが、サンギヤやリングギヤと、当該板材との間
における結着を以下のごとくに行うのが常套であった。
【0003】図1は、日産自動車(株)が1991年1
0月に発行した「NISSAN RE4F04A(V)
型 オートマチックトランスミッション整備要領書」
(A261C16)に記載の自動変速機における遊星歯
車組(フロントプラネタリギヤ)1の周辺部を示すもの
で、この遊星歯車組1は、サンギヤ2と、リングギヤ3
と、これらサンギヤおよびリングギヤ間に噛合させたプ
ラネタリピニオン4を回転自在に支持するキャリア5と
より構成する。
【0004】サンギヤ2は、入力軸6上に回転自在に支
持したクラッチハブ7の中空軸部上に回転自在に支持す
ると共に、板材8を介してバンドブレーキB/Bのブレ
ーキドラム9に回転係合させ、このブレーキドラム9を
中空固定軸10上に回転自在に支持する。ブレーキドラ
ム9内にクラッチドラム11を固設し、該クラッチドラ
ム11の内周に、入力軸6に回転係合させたクラッチハ
ブ12を配置し、これらでリバースクラッチR/Cを構
成する。クラッチハブ12にはクラッチドラム13を固
設し、該クラッチドラム13の内周に上記のクラッチハ
ブ7を延在させ、これらでハイクラッチH/Cを構成す
る。リングギヤ3は、図示せざるリヤプラネタリギヤの
キャリア14に結合し、フロントプラネタリギヤ1のキ
ャリア5はハイクラッチH/Cのクラッチハブ7に回転
係合させる。
【0005】ここで、サンギヤ2と板材8との間におけ
る結着構造を説明するに、図2に明示するごとく板材8
の内周をサンギヤ2の端部外周に嵌合し、この板材8を
サンギヤ2の歯2aの端面に衝接させて軸線方向に位置
決めする。そして、サンギヤ2と板材8との嵌合部をサ
ンギヤ歯2aから遠い側より溶接し(15で示す)、該
溶接による溶け込み深さLを板材8の板厚dよりも深く
して、サンギヤ2および板材8間の溶着長aを、サンギ
ヤ2および板材8間の結着強度が最大になるよう板材8
の板厚dと同じ長さにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、遊星歯車組
が大きなトルクを伝達する必要がある場合においてこれ
に耐え得るようサンギヤ2および板材8間の結着強度を
高めるに際しては、従来の結着構造による限り、 溶接径Dを大きくして溶接周長を稼ぐか、板材8の
板厚dを厚くして溶着長aを稼ぐしかない。しかし、こ
れら何れの対策を実行するにしてもこれらは、遊星歯車
組はもとより周辺部品の設計変更をも伴うもので、遊星
歯車組がコスト上の制約もあって上記文献に記載の自動
変速機に見られる如くぎりぎりのスペース内に配置され
ていることから、装置全体の設計変更さえ生じかねず、
実現が困難である。
【0007】一方で、従来の溶接15によるとサンギヤ
2および板材8間にスラストが作用した時の応力集中部
αが、板材8とサンギヤ歯2aとの間の衝接面に存在
し、サンギヤ2および板材8間の嵌合部から径方向にオ
フセットしているため、上記スラストの作用時に応力集
中部αが引っ張り応力を受けることとなり、応力集中係
数が大きくなるのを免れないという問題もあった。
【0008】請求項1に記載の第1発明は、従来のよう
に周辺部品の設計変更を全く要することなくサンギヤ
(またはリングギヤ)および板材間の結着強度を高める
ことができ、また応力集中部における応力集中係数を小
さくし得る遊星歯車組を提案することを目的とする。
【0009】請求項2に記載の第2発明は、周辺部品の
設計変更なしにサンギヤ(またはリングギヤ)および板
材間の結着強度を高め、且つ、応力集中部の応力集中係
数を低下させた遊星歯車組を提案することを目的とす
る。
【0010】請求項3に記載の第3発明は、第1発明お
よび第2発明の作用効果を安価に達成し得るようにした
遊星歯車組を提案することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】これら目的のため、先ず
第1発明による遊星歯車組は、サンギヤと、リングギヤ
と、これらサンギヤおよびリングギヤ間に噛合させたプ
ラネタリピニオンを回転自在に支持するキャリアとより
なり、前記サンギヤおよびリングギヤの少なくとも一方
を、これらギヤの端部に歯端面との衝接により軸線方向
に位置決めして嵌合されると共に、該嵌合部を溶接され
た板材により、対応するメンバに回転係合させた遊星歯
車組において、前記板材が衝接する歯の端部を不要長さ
分だけ除去してサンギヤおよび/またはリングギヤに拡
大円筒面を形成し、この拡大円筒面に嵌合して対応する
歯の端面に接するボス部を前記板材に一体に設け、該ボ
ス部から遠い前記嵌合部の側から前記溶接を行ったこと
を特徴とするものである。
【0012】第2発明による遊星歯車組は、上記第1発
明において、前記溶接による溶け込み深さを、前記板材
の板厚を超えて前記ボス部の嵌合部を超えない範囲とし
たことを特徴とするものである。
【0013】第3発明による遊星歯車組は、第1発明ま
たは第2発明において、前記ボス部を前記板材の周縁部
における軸線方向折り曲げ加工により該板材に一体成形
したことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の効果】第1発明においては、上記板材が衝接す
るサンギヤおよび/またはリングギヤの歯の端部を不要
長さ分だけ除去して当該サンギヤおよび/またはリング
ギヤに拡大円筒面を形成し、上記板材に一体に設けた前
記ボス部を当該拡大円筒面に嵌合して対応する歯の端面
に衝接させることにより板材を軸線方向に位置決めし、
当該ボス部から遠い上記嵌合部の側からサンギヤおよび
/またはリングギヤと板材との間の溶接を行ったため、
新設した上記ボス部と上記拡大円筒面との間の嵌合部の
分だけサンギヤおよび/またはリングギヤと板材との間
の嵌合代を増やすことができることとなり、その分、上
記溶接による溶着長を稼いでサンギヤおよび/またはリ
ングギヤと板材との間の結着強度を、板材の板厚や溶接
径の増大に頼ることなく、従って周辺部品の設計変更な
しに向上させることができる。
【0015】しかも上記拡大円筒面を、サンギヤおよび
/またはリングギヤの歯の端部を不要長さ分だけ除去し
て形成したから、この点でも上記の作用効果を何ら周辺
部品の設計変更なしに達成することができる。また、上
記拡大円筒面を超えるような溶け込み深さにすることな
くサンギヤおよび/またはリングギヤと板材との間の結
着強度を向上させることができるため、応力集中部がサ
ンギヤおよび/またはリングギヤと板材との嵌合面内に
位置することとなる。これがため、サンギヤおよび/ま
たはリングギヤと板材との間にスラストが作用する時に
当該応力集中部が引っ張り応力でなく剪断応力を受ける
ことになって、応力集中係数を小さくすることができ
る。
【0016】第2発明においては、前記溶接による溶け
込み深さを、板材の板厚を超えて上記ボス部の嵌合部を
超えない範囲としたから、周辺部品の設計変更なしにサ
ンギヤおよび/またはリングギヤと板材との間の結着強
度を高め、且つ、応力集中部の応力集中係数を低下させ
た遊星歯車組を提供することができる。
【0017】第3発明においては、前記ボス部を前記板
材の周縁部における軸線方向折り曲げ加工により該板材
に一体成形したから、板材にボス部が新設させてもこれ
が要因で大きなコスト高になることがなく、安価に第1
発明および第2発明の作用効果を達成することができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図3は、図1および図2に示
すサンギヤ2と板材8との間における結着構造に対して
適用した本発明の一実施の態様を示す。本発明において
は、サンギヤ2の歯2aが全幅に亘って使用されている
のは稀で、実際上は図1にγで示すように大抵の場合、
板材8に近い歯2aの端部が使用されていないことに着
目し、当該不使用領域の範囲内で板材8に近い歯2aの
端部を除去してサンギヤ2に図3に示すごとく、元々あ
る円筒面2bに連なる拡大円筒面2cを形成する。
【0019】更に、拡大円筒面2cに嵌合して歯2aの
対応端面に衝接するボス部8aを板材8に一体に設け、
このボス部8aを好ましくは、板材8の内周部における
軸線方向折り曲げ加工により板材8に一体成形するのが
コスト上有利である。そして、サンギヤ2および板材8
間の嵌合部をボス部8aから遠い側より溶接し(図2と
同じく15で示す)、当該溶接15による溶け込み深さ
Lを板材8の板厚dを超えてボス部8aの嵌合部を超え
ない範囲とする。
【0020】かかる構成とした本実施の形態になる遊星
歯車組によれば、新設したボス部8aと拡大円筒面2c
との間の嵌合部の分だけサンギヤ2と板材8との間の嵌
合代を増やすことができることとなり、これがため、サ
ンギヤ2および板材8間における要求結着強度に見合う
よう溶接15による溶け込み深さLを上記のごとくに設
定しても当該溶け込み深さLがボス部8aの嵌合部を超
えることがない。従って、溶接15による溶着長bが溶
け込み深さLと同じになり、溶着長bを稼いでサンギヤ
2と板材8との間の結着強度を、板材8の板厚dや溶接
径Dの増大に頼ることなく、従って周辺部品の設計変更
なしに向上させることが可能になる。
【0021】しかも拡大円筒面2cを、サンギヤ2の歯
2aの端部を不要長さ分だけ除去して形成したから、こ
の点でも上記の作用効果を何ら周辺部品の設計変更なし
に達成することができる。また溶け込み深さLを、拡大
円筒面2cを超える深いものにすることなくサンギヤ2
と板材8との間の結着強度を向上させることができるた
め、応力集中部がβで示すようにサンギヤ2と板材8
(ボス部8a)との嵌合面内に位置することとなり、こ
れがため、サンギヤ2と板材8との間にスラストが作用
する時に当該応力集中部βが引っ張り応力でなく剪断応
力を受けることになり、応力集中部βの応力集中係数を
小さくすることができる。
【0022】なお上記実施の形態では、サンギヤ2と板
材8との間の結着構造に本発明の着想を適用したが、図
1に示すリングギヤ3とキャリア14との間の結着構造
についても同様の考え方により本発明の着想を適用する
ことができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の遊星歯車組を具えた自動変速機の遊星歯
車組周辺部を示す要部拡大断面図である。
【図2】同遊星歯車組のサンギヤと板材との間における
結着構造を示す詳細断面図である。
【図3】本発明の一実施の形態になる遊星歯車組のサン
ギヤと板材との間における結着構造を示す、図2と同様
な詳細断面図である。
【符号の説明】
1 フロントプラネタリギヤ(遊星歯車組) 2 サンギヤ 3 リングギヤ 4 プラネタリピニオン 5 キャリア 6 入力軸 7 ハイクラッチハブ 8 板材 9 ブレーキドラム 10 中空固定軸 11 リバースクラッチドラム 12 リバースクラッチハブ 13 ハイクラッチドラム 14 キャリア 15 溶接 L 溶け込み深さ a 溶着長 b 溶着長 D 溶接径 α 応力集中部 β 応力集中部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンギヤと、リングギヤと、これらサン
    ギヤおよびリングギヤ間に噛合させたプラネタリピニオ
    ンを回転自在に支持するキャリアとよりなり、 前記サンギヤおよびリングギヤの少なくとも一方を、こ
    れらギヤの端部に歯端面との衝接により軸線方向に位置
    決めして嵌合されると共に、該嵌合部を溶接された板材
    により、対応するメンバに回転係合させた遊星歯車組に
    おいて、 前記板材が衝接する歯の端部を不要長さ分だけ除去して
    サンギヤおよび/またはリングギヤに拡大円筒面を形成
    し、 この拡大円筒面に嵌合して対応する歯の端面に接するボ
    ス部を前記板材に一体に設け、 該ボス部から遠い前記嵌合部の側から前記溶接を行った
    ことを特徴とする遊星歯車組。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記溶接による溶け
    込み深さを、前記板材の板厚を超えて前記ボス部の嵌合
    部を超えない範囲としたことを特徴とする遊星歯車組。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記ボス部
    を前記板材の周縁部における軸線方向折り曲げ加工によ
    り該板材に一体成形したことを特徴とする遊星歯車組。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253055A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 电缆空心轴连接结构及风机增速箱

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109253055A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 电缆空心轴连接结构及风机增速箱
CN109253055B (zh) * 2018-10-22 2024-04-16 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司 电缆空心轴连接结构及风机增速箱

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