JP2003269585A - プラネタリギヤの軸受潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピニオンギヤの軸受の耐久性や寿命を向上さ
せる潤滑装置を提供する。 【解決手段】 互いに同心円上に配置されたサンギヤ２
とリングギヤ３との間に、常時非回転のキャリヤ５によ
って軸受８Ａ，〜８Ｅを介して回転自在に保持された複
数のピニオンギヤ４Ａ，〜４Ｅが円周方向に間隔をあけ
て配置され、そのサンギヤ２もしくはリングギヤ３とこ
れらサンギヤ２もしくはリングギヤ３に対して平行に配
置された他の回転部材６との間でトルクを伝達するプラ
ネタリギヤの軸受潤滑装置であって、前記サンギヤ２も
しくはリングギヤ３と前記回転部材６との間でトルクを
伝達することに伴って生じる最大荷重位置Ｐに近いピニ
オン軸受４Ａに、前記最大荷重位置から遠いピニオン軸
受よりも先に潤滑油を給する潤滑油路１２，１２Ａ，１
２Ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用変速機
などに使用されるプラネタリギヤにおける軸受の潤滑装
置に関し、特にピニオンギヤの軸受を潤滑する装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、プラネタリギヤ（遊星歯
車機構）は、外歯歯車であるサンギヤと、内歯歯車であ
るリングギヤとを同心円上に配置し、これらサンギヤと
リングギヤとの間にピニオンギヤを噛み合わせて配置
し、そのピニオンギヤをキャリヤによって自転および公
転が可能なように保持した装置である。このピニオンギ
ヤとして、サンギヤおよびリングギヤの両方に同時に噛
み合ったピニオンギヤを設けた装置と、サンギヤに噛み
合った第１のピニオンギヤと、その第１のピニオンギヤ
とリングギヤとに噛み合った第２のピニオンギヤとを設
けた装置とが知られている。

【０００３】前者のプラネタリギヤがいわゆるシングル
ピニオン型遊星歯車機構と称され、また後者のプラネタ
リギヤがいわゆるダブルピニオン型遊星歯車機構と称さ
れている。さらに、これにシングルピニオン型とダブル
ピニオン型との遊星歯車機構を組み合わせて一体的に構
成したラビニョウ型遊星歯車機構も従来知られている。

【０００４】このような構成のプラネタリギヤは、サン
ギヤとリングギヤとキャリヤとを三要素としており、い
ずれかを入力要素、他のいずれかを出力要素、さらに他
のいずれかを固定要素とすることにより、減速装置、増
速装置、反転装置などとして機能し、さらにいずれか二
つの要素を互いに連結することにより、プラネタリギヤ
の全体が一体化される。

【０００５】前述したように、この種のプラネタリギヤ
におけるサンギヤとリングギヤとは、同一の軸線上に回
転自在に配置されるから、これらのギヤを保持する軸受
は、所定の軸の外周に固定的に配置し、もしくはケーシ
ングと一体のボス部に固定的に嵌合させることができ
る。そのため、その軸受に対する潤滑は、前記軸やボス
部を介して潤滑油を供給することにより比較的容易にお
こなうことができる。

【０００６】これに対して、ピニオンギヤは、サンギヤ
やリングギヤと比較して小径であり、しかもこれらサン
ギヤとリングギヤとの間でのトルクの伝達を媒介する歯
車であるから、その回転数が大きく、作用する荷重も大
きくなることがある。それに加えて、これらのピニオン
ギヤは、キャリヤに保持されているピニオンピンに軸受
を介して嵌合されているので、その軸受は前記サンギヤ
を支持する軸受やリングギヤを支持している軸受とは離
れた位置に配置されている。

【０００７】このようにピニオンギヤを保持している軸
受は、荷重および回転数の点で厳しい環境におかれる場
合があるから、その潤滑を充分におこなう必要がある。
その場合、キャリヤが回転していれば、その回転中心側
に潤滑油を供給し、これを遠心力によってピニオンギヤ
の軸受に対して供給することにより、潤滑をおこなうこ
とができる。しかしながら、プラネタリギヤはいずれか
の回転要素を固定要素として使用する場合が多く、その
固定要素としてキャリヤを固定した場合、これに保持さ
れているピニオンギヤの潤滑のために遠心力を利用でき
なくなる。

【０００８】そこで、例えば特開２００１−２２７６２
５号公報には、ケースに固定したキャリヤの一側に潤滑
油路形成部材を固定し、ケースおよびその潤滑油路形成
部材に設けた油路を介してキャリヤに潤滑を供給するよ
うに構成した装置が記載されている。このような構成で
あれば、プラネタリギヤの回転中心軸線とケースの内周
面との間に配置されたキャリヤ（より正確にはピニオン
軸受）に対して潤滑油を強制的に供給することができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにキャリヤ
を固定した場合、サンギヤとリングギヤとのいずれか一
方を入力要素とし、かつ他方を出力要素として機能させ
ることになるので、キャリヤによって保持したピニオン
ギヤが自転してサンギヤとリングギヤとの間でトルクを
伝達することになる。その場合、例えばリングギヤに外
歯を形成してこれを他の歯車に噛み合わせ、あるいはリ
ングギヤを他の歯車に一体に連結し、その歯車を更に他
の歯車に噛み合わせてリングギヤに対してトルクを作用
させることがある。このような使用形態では、リングギ
ヤの外周の一箇所に荷重が作用するので、複数個設けら
れているピニオンギヤに対する荷重の掛かり方が均等で
はなくなる。

【００１０】これに対して上記の公報に記載された装置
では、サンギヤやリングギヤと、これらのギヤに対して
平行に配置された他のギヤとの間でトルクを伝達する構
成にはなっていないので、これらのギヤの外周の一部に
トルクが掛かる状態が生じない。すなわちいずれかのピ
ニオンギヤに対する荷重が他のピニオンギヤの荷重より
も大きくなる事態は生じない。

【００１１】また、固定されているキャリヤに対してケ
ース側から潤滑油を供給するとしているので、万が一、
上記のような荷重に偏りのある使用形態を採ったとした
場合、その供給量を最も荷重の大きいピニオンギヤを基
準にして定めるのが一般的であるが、プラネタリギヤの
全体として過剰に潤滑油を供給することになる。また反
対に、任意に選択したピニオンギヤについての潤滑油の
供給量を元にして全体の潤滑油の供給量を設定した場合
には、作用する荷重の大きいピニオンギヤについての潤
滑油の供給量が不足し、その軸受の耐久性が低下する可
能性がある。このように、従来では、キャリヤを固定し
た場合にキャリヤあるいはこれによって保持されている
ピニオンギヤやその軸受に対する潤滑油を、不足かつ過
剰にならずに供給することが困難であった。

【００１２】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、キャリヤによって保持されている
ピニオンギヤの軸受の寿命を向上させることのできるプ
ラネタリギヤ軸受の潤滑装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、キャリヤを常時非回
転とした場合の荷重の作用の仕方に基づいて潤滑油の供
給の態様を設定したことを特徴とするものである。具体
的には、請求項１の発明は、互いに同心円上に配置され
たサンギヤとリングギヤとの間に、常時非回転のキャリ
ヤによって軸受を介して回転自在に保持された複数のピ
ニオンギヤが円周方向に間隔をあけて配置され、そのサ
ンギヤもしくはリングギヤとこれらサンギヤもしくはリ
ングギヤに対して平行に配置された他の回転部材との間
でトルクを伝達するプラネタリギヤの軸受潤滑装置にお
いて、前記サンギヤもしくはリングギヤと前記回転部材
との間でトルクを伝達することに伴って生じる最大荷重
位置に近いピニオン軸受に、前記最大荷重位置から遠い
ピニオン軸受よりも先に潤滑油を給する潤滑油路が形成
されていることを特徴とする軸受潤滑装置である。

【００１４】したがって請求項１の発明では、キャリヤ
を常時非回転とした場合、円周方向に間隔をあけて配置
した複数のピニオンギヤに対して作用する荷重が不均等
になり、特定のピニオンギヤに対する荷重が大きくな
る。その荷重が最大のピニオンギヤの軸受に対して、他
のピニオン軸受よりも先に潤滑油が供給される。その結
果、作用する荷重の大きいピニオン軸受に対して充分な
量の潤滑油が供給され、その耐久性が向上する。

【００１５】また、請求項２の発明は、請求項１の構成
において、前記潤滑油路が、前記最大荷重位置に近い位
置に配置されたピニオン軸受から遠い位置に配置された
ピニオン軸受に向かう順序で、潤滑油を供給する構成と
されていることを特徴とする軸受潤滑装置である。

【００１６】したがって請求項２の発明では、最大荷重
位置に近いピニオン軸受に対して潤滑油が供給され、そ
れに続く潤滑油路が前記最大荷重位置からの距離に準じ
て他のピニオン軸受に延び、それらのピニオン軸受に順
に潤滑油を供給する。その結果、潤滑油の量は、作用す
る荷重の大きさの順に確保され、各軸受に必要とする量
の潤滑油が供給されて潤滑油の供給量の過不足が解消さ
れ、軸受の寿命が向上する。

【００１７】さらに、請求項３の発明は、請求項１また
は２の構成において、前記リングギヤまたはサンギヤ
に、外部ギヤが噛合され、前記最大荷重位置が、前記リ
ングギヤまたはサンギヤと外部ギヤとが噛合う位置に基
づいて決められた位置であることを特徴とする軸受潤滑
装置である。

【００１８】したがって請求項３の発明では、リングギ
ヤもしくはサンギヤと外部ギヤとのかみ合い位置に基づ
いて最大荷重位置が特定され、その位置に基づいて最先
に潤滑油を供給するべきピニオン軸受が特定され、その
ピニオン軸受に対して先ず、潤滑油を供給するように潤
滑油路が設定される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を、図面に示す具
体例を参照して説明する。先ず、この発明で対象とする
プラネタリギヤ１の一例を簡単に説明すると、図３に示
すプラネタリギヤ１はいわゆるシングルピニオン型の遊
星歯車機構であり、サンギヤ２と、このサンギヤ２と同
心円上に配置されたリングギヤ３と、サンギヤ２および
リングギヤ３に噛合された複数のピニオンギヤ４Ａ，〜
４Ｅとを主たる回転要素する公知の構成のものである。
そのキャリヤ５は、ケースやセンターサポートなどの固
定箇所に連結されて、常時回転しないようになってい
る。

【００２０】したがってサンギヤ２とリングギヤ３との
いずれか一方が入力要素となり、他方が出力要素となっ
ており、これらサンギヤ２とリングギヤ３とが互いに反
対方向に回転するようになっている。そして、リングギ
ヤ３は、内周面に歯が形成されていることに加え、外周
面にも歯車が形成されており、その外周面側の歯車が、
リングギヤ３の外周側に配置された他の歯車（外部ギ
ヤ）６に噛み合っている。

【００２１】図１に示す例では、五つのピニオンギヤ４
Ａ，〜４Ｅを備えており、これらのピニオンギヤ４Ａ，
〜４Ｅは、従来のプラネタリギヤと同様に、キャリヤ５
によって保持されたピニオンピン７Ａ，〜７Ｅに軸受８
Ａ，〜８Ｅを介して回転自在に保持されている。その構
造を図１に模式的に示してある。

【００２２】その軸受８Ａ，〜８Ｅの潤滑は、キャリヤ
５が常時非回転である上に、キャリヤ５によって軸線方
向での両側を覆われた状態になっているので、油路を介
した強制潤滑によっておこなうようになっている。すな
わち、各ピニオンピン７Ａ，〜７Ｅには、その中心軸線
に沿って油孔９Ａ，〜９Ｅが形成され、さらにその油孔
９Ａ，〜９Ｅから外周面に到る小孔１０Ａ，〜１０Ｅが
形成されている。したがって各油孔９Ａ，〜９Ｅに供給
した潤滑油がその小孔１０Ａ，〜１０Ｅを経て軸受８
Ａ，〜８Ｅに供給されるようになっている。

【００２３】これらの軸受８Ａ，〜８Ｅに対する潤滑油
の供給には順序が設定されており、その順序に即してオ
イル源１１から潤滑油を供給するようになっている。そ
のオイル源１１は、オイルポンプで発生した圧油を所定
の圧力に調整する調圧弁などから構成され、あるいは適
宜の油だまりである。

【００２４】そのオイル源１１から延びる潤滑油路１２
が、リングギヤ３と外部ギヤ６との噛み合い点Ｐに近い
位置にあるピニオンギヤ４Ａのピニオンピン７Ａにおけ
る油孔９Ａに、先ず、連通されている。ついで、このピ
ニオンギヤ４Ａに隣接する他のピニオンギヤ４Ｂ，４Ｃ
における油孔９Ｂ，９Ｃが、前記油孔９Ａの出口側で分
岐している潤滑油路１２Ａ，１２Ｂによって順に接続さ
れている。その接続の状態を、第１のピニオンギヤ４Ｂ
についての系統と、第２のピニオンギヤ４Ｃについての
系統とに分けて図２に示してある。

【００２５】ここで、オイル源１１から最初に潤滑油が
供給される上記のピニオンギヤ４Ａについて説明する
と、このピニオンギヤ４Ａは、上記の噛み合い点Ｐに最
も近い位置にあり、そのためにリングギヤ３と外部ギヤ
６との間でのトルクの伝達に伴って作用する荷重が、他
のピニオンギヤ４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅに比較して大き
いピニオンギヤである。言い換えれば、最大荷重位置に
近い位置にあるピニオンギヤである。

【００２６】したがって上記の潤滑油路１２は、最大荷
重位置に近いピニオン軸受８Ａに最初に潤滑油を供給
し、ついで最大荷重位置に近いピニオン軸受から遠いピ
ニオン軸受の順に潤滑油を供給するように構成されてい
る。すなわち、上記のように、一連に連続する潤滑油路
からその途中で軸受に潤滑油を供給するように構成すれ
ば、潤滑油路の本数が少なくてよいが、その反面、下流
側での潤滑油の流量が相対的に少なくなる。そこで、上
記の構成では、負荷の大きい軸受に対して優先的に潤滑
油を供給するようになっている。

【００２７】なお、上記の潤滑油路１２，１２Ａ，１２
Ｂは、キャリヤ５や図示しないケースに形成した貫通孔
あるいは溝などであってもよく、あるいはチューブやパ
イプによって構成されていてもよい。

【００２８】したがって上述した潤滑装置では、プラネ
タリギヤが動作して外部ギヤ６との間でトルクを伝達す
る場合、オイル源１１から潤滑油路１２を介して前記第
１のピニオン軸受８Ａに先ず、潤滑油が供給される。そ
の時点で各潤滑油路１２を流れる潤滑油の量は充分に多
いから、他のピニオン軸受１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１
２Ｅに対して作用する荷重より大きい荷重が作用する第
１のピニオン軸受８Ａに充分な量の潤滑油が供給され
る。

【００２９】潤滑油路１２Ａ，１２Ｂを流れる潤滑油
は、上記のピニオン軸受８Ａに供給された潤滑油を除い
た残りの潤滑油であり、これが更に下流側に流れ、以
下、順次、各ピニオン軸受８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅに供
給される。したがって下流側ほど、潤滑油路１２Ａ，１
２Ｂを流れる潤滑油の量が少なくなるが、いわゆる下流
側に位置するピニオン軸受８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅほ
ど、作用する荷重が小さいので、潤滑油が不足すること
はない。すなわち、上記の潤滑装置では、ピニオン軸受
に作用する荷重に応じて潤滑油の量が確保されるので、
各ピニオン軸受を過不足なく潤滑することができる。

【００３０】この発明の潤滑装置は、外部ギヤとの間で
のトルクの伝達に伴って最大荷重位置が生じることに着
目し、その荷重のいわゆる偏りに即してピニオン軸受の
潤滑をおこなうように構成したものである。その最大荷
重位置は、上述した噛み合い点Ｐと同じに考えてもよい
が、歯車に設定されている圧力角をも考慮すると、上記
の噛み合い点Ｐから幾分ずれた位置になる。したがって
この発明では、正確には、その圧力角をも考慮した最大
荷重位置に近いピニオン軸受を最上流側として潤滑油を
供給する。

【００３１】なお、上記の具体例では、リングギヤ３に
外歯歯車を形成し、その外歯歯車に外部ギヤ６を噛み合
わせるように構成した例を説明したが、この発明は上記
の具体例に限定されないのであって、リングギヤもしく
はサンギヤにその中心軸線に対して平行な軸線を中心に
回転する回転部材とサンギヤもしくはリングギヤとの間
でトルクを伝達するように構成されていればよい。例え
ば、リングギヤを軸長の長い円筒状に形成し、その円筒
状部分にピニオンギヤと噛み合う内歯と、他の回転部材
に噛み合う内歯とを形成した構成としてもよい。

【００３２】また、この発明は、要は、最大荷重位置に
近いピニオン軸受に最初に潤滑油を供給するように構成
されていればよいのであり、それより遠いピニオン軸受
が複数ある場合、それらの複数のピニオン軸受には同時
に潤滑油を供給するように構成してもよく、あるいは最
大荷重位置に対する遠近の関係と潤滑油の供給順序とが
逆になるピニオン軸受が一部混在してもよい。さらに、
オイル源から延びる潤滑油路を一本設けることに替え
て、複数本設けてもよく、それぞれの潤滑油路が最大荷
重位置に近いピニオン軸受に先ず接続されていればよ
い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、サンギヤもしくはリングギヤと外部の回転部材
との間でのトルクの伝達に伴う荷重が最大となる位置に
近いピニオンギヤの軸受に最初に潤滑油を供給し、それ
に続けて遠い位置のピニオンギヤの軸受に潤滑油を供給
するように油路を形成しているので、作用する荷重の大
きいピニオン軸受に対して充分な量の潤滑油を供給で
き、また潤滑油の欠乏を回避でき、その結果、その軸受
の耐久性あるいは寿命を向上させることができる。

【００３４】また、請求項２の発明によれば、最大荷重
位置に近いピニオン軸受に対して潤滑油が供給され、そ
れに続く潤滑油路が前記最大荷重位置からの距離に準じ
て他のピニオン軸受に延び、それらのピニオン軸受に順
に潤滑油を供給するように構成したので、潤滑油の量
は、作用する荷重の大きさの順に確保され、その結果、
各軸受に必要とする量の潤滑油を供給して潤滑油の供給
量の過不足を解消でき、軸受の耐久性や寿命を向上させ
ることができる。

【００３５】さらに、請求項３の発明によれば、リング
ギヤもしくはサンギヤと外部ギヤとのかみ合い位置に基
づいて最大荷重位置が特定され、その位置に基づいて最
先に潤滑油を供給するべきピニオン軸受を特定でき、そ
のピニオン軸受に対して先ず、潤滑油を供給するように
潤滑油路を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の具体例を模式的に示し、主として
潤滑油路を示す全体図である。

【図２】 その潤滑油路による潤滑油の供給順序を示す
図である。

【図３】 この発明で対象とするプラネタリギヤと外部
ギヤとの連結関係を示すスケルトン図である。

【符号の説明】

１…プラネタリギヤ、 ２…サンギヤ、 ３…リングギ
ヤ、 ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ…ピニオンギヤ、
５…キャリヤ、 ６…外部ギア、 ８Ａ，８Ｂ，８
Ｃ，８Ｄ，８Ｅ…ピニオン軸受、 ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，
９Ｄ，９Ｅ…油孔、 １１…オイル源、 １２，１２
Ａ，１２Ｂ…潤滑油路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに同心円上に配置されたサンギヤと
   リングギヤとの間に、常時非回転のキャリヤによって軸
   受を介して回転自在に保持された複数のピニオンギヤが
   円周方向に間隔をあけて配置され、そのサンギヤもしく
   はリングギヤとこれらサンギヤもしくはリングギヤに対
   して平行に配置された他の回転部材との間でトルクを伝
   達するプラネタリギヤの軸受潤滑装置において、 前記サンギヤもしくはリングギヤと前記回転部材との間
   でトルクを伝達することに伴って生じる最大荷重位置に
   近いピニオン軸受に、前記最大荷重位置から遠いピニオ
   ン軸受よりも先に潤滑油を給する潤滑油路が形成されて
   いることを特徴とするプラネタリギヤの軸受潤滑装置。
2. 【請求項２】 前記潤滑油路が、前記最大荷重位置に近
   い位置に配置されたピニオン軸受から遠い位置に配置さ
   れたピニオン軸受に向かう順序で、潤滑油を供給する構
   成とされていることを特徴とする請求項１に記載のプラ
   ネタリギヤの軸受潤滑装置。
3. 【請求項３】 前記リングギヤまたはサンギヤに、外部
   ギヤが噛合され、前記最大荷重位置が、前記リングギヤ
   またはサンギヤと外部ギヤとが噛合う位置に基づいて決
   められた位置であることを特徴とする請求項１または２
   に記載のプラネタリギヤの軸受潤滑装置。