JP2004028293A - 遊星歯車装置のキャリア機構 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油供給油路を備えた遊星歯車装置のキャリア機構の生産性を向上させる。
【解決手段】遊星歯車装置１１のキャリア機構は、複数のプラネタリギア１４と、複数のプラネタリギア１４の軸方向両側に配置された第１及び第２キャリア部材３１、３２と、各プラネタリギア１４を第１及び第２キャリア部材３１、３２に軸支するための複数のシャフト３３とを備えている。各シャフト３３には、遊星歯車装置１１の径方向内周側からシャフト３３内部を通ってシャフト３３外周面に潤滑油を供給するための潤滑油供給油路が設けられている。第１及び第２キャリア部材３１、３２の対向面側には、各潤滑油供給油路に接続するように形成された潤滑油案内溝３２ｃが設けられている。各シャフト３３の両端部は、第１及び第２キャリア部材３１、３２にかしめて固定されている。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車装置のキャリア機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の遊星歯車装置のキャリア機構は、回転方向に並んで配置された複数のプラネタリギアと、複数のプラネタリギアの軸方向両側を挟むように配置され、各プラネタリギアを軸支するためのキャリア部材と、各プラネタリギアをキャリア部材に軸支するための複数のシャフトとを備えている。各シャフトには、シャフトの外周面に潤滑油を供給するための孔からなる潤滑油供給油路が形成されている。また、キャリア部材には、潤滑油供給油路に潤滑油を案内するための油孔が形成されている。そして、各シャフトは、潤滑油供給油路と油孔との孔合わせのために、シャフトにピンを圧入してキャリア部材に固定したり、シャフトの両端部に二面幅を設けて固定することによって、キャリア部材に対して回り止めされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のキャリア機構では、潤滑油供給油路と油孔との孔合わせのために、シャフト及びキャリア部材に回り止めするためのピンが必要となったり、回り止めするための二面幅を加工しなければならないため、キャリア機構の生産性が低くなることがある。
【０００４】
また、キャリア部材に油孔を加工しなければならない点も、加工工数を増加し、キャリア機構の生産性が低くする要因となっている。
本発明の課題は、潤滑油供給油路を備えたキャリア機構の生産性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の遊星歯車装置のキャリア機構は、遊星歯車装置においてサンギアとリングギアに噛み合うとともに軸中心に回転可能なキャリア機構であって、複数のプラネタリギアと、１対のキャリア部材と、複数のシャフトとを備えている。複数のプラネタリギアは、回転方向に並んで配置されている。１対のキャリア部材は、複数のプラネタリギアの軸方向両側に配置され、各プラネタリギアを軸支する。複数のシャフトは、各プラネタリギアを１対のキャリア部材に軸支する。各シャフトには、遊星歯車装置の径方向内周側からシャフト内部を通ってシャフト外周面に潤滑油を供給するための潤滑油供給油路が設けられている。１対のキャリア部材の軸方向プラネタリギア側の面には、各潤滑油供給油路に接続するように形成された潤滑油案内溝が設けられている。各シャフトの両端部は、１対のキャリア部材にかしめて固定されている。
【０００６】
この遊星歯車装置のキャリア機構では、従来のキャリア機構のキャリア部材に設けられていた油孔の代わりに、１対のキャリア部材に各シャフトの潤滑油供給油路に油を導くための潤滑油案内溝が形成されている。このため、キャリア部材の加工が従来よりも容易になる。
また、各シャフトは、１対のキャリア部材にかしめ固定されているため、キャリア部材に固定するだけで、１対のキャリア部材に対して回り止めされる。これにより、シャフトの潤滑油供給油路とキャリア部材の潤滑油案内溝との位置を合わせることができる。このように、このキャリア機構では、シャフトに潤滑油を行う構造が簡単になるため、キャリア機構の生産性を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の遊星歯車装置のキャリア機構は、請求項１において、各シャフトは、その両端部よりも大径の本体部を有している。本体部は、１対のキャリア部材の軸方向間に挟まれて各プラネタリギアを支持している。本体部の軸方向端面は、１対のキャリア部材の軸方向プラネタリギア側面に当接している。
この遊星歯車装置のキャリア機構では、シャフトの本体部が両端部よりも大径であるため、キャリア部材の潤滑油案内溝の軸方向プラネタリギア側にシャフトの本体部の端面が配置されて、潤滑油案内溝とシャフトの本体部の端面とによって囲まれた油路が形成される。これにより、潤滑油は、潤滑油案内溝を通じて、潤滑油供給油路へ確実に誘導される。
【０００８】
請求項３に記載の遊星歯車装置のキャリア機構は、請求項２において、１対のキャリア部材は複数のシャフトによって互いに固定されている。
この遊星歯車装置のキャリア機構では、キャリア部材同士の固定を複数のシャフトによって行っているため、固定のための他の部材が不要となっている。これにより、キャリア機構を構成する部品点数が減り、生産性が向上する。
【０００９】
請求項４に記載の遊星歯車装置のキャリア機構は、請求項１〜３のいずれかにおいて、潤滑油案内溝は、ざぐり加工によって形成されている。
この遊星歯車装置のキャリア機構では、潤滑油案内溝がざぐり加工によって形成されているので、加工が容易になり、生産性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（１）遊星歯車装置の構成
本発明の一実施形態に係るキャリア機構を採用した遊星歯車装置１１について図１及び図２を用いて説明する。ここで、図１は、遊星歯車装置１１の側面断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であって、遊星歯車装置１１を構成するキャリア機構の正面断面図である。ここで、各図中のＯ−Ｏは、遊星歯車装置１１の回転軸である。
【００１１】
遊星歯車装置１１は、サンギア１２と、それに同心に配置されたリングギア１３と、ギア１２、１３に噛み合う複数の（本実施形態では、４つ）プラネタリギア１４と、プラネタリギア１４を軸支するための遊星キャリア１５とを備えている。つまり、複数のプラネタリギア１４と遊星キャリア１５とによって、遊星キャリア機構が構成されている。
【００１２】
サンギア１２は、固定シャフト１６にスプライン嵌合している。リングギア１３は、固定シャフト１６に転がり軸受１７を介して相対回転可能に装着されている。リングギア１３の外周側には、リングギア１３の外歯１３ａに噛み合う図示しないインプットギアが配置されている。遊星キャリア１５は、出力シャフト１８と一体に構成されている。これにより、リングギア１３に入力された回転は、遊星キャリア１５に軸支されたプラネタリギア１４に伝達される。ここで、サンギア１２は固定シャフト１６に固定されているので、遊星キャリア１５は、サンギア１２回りに回転する。すなわち、出力シャフト１８に回転が伝達される。また、固定シャフト１６の軸中心には、潤滑油を遊星歯車装置１１に供給するための油孔１６ａが形成されている。さらに、サンギア１２と出力シャフト１８との軸方向間には、スラスト軸受１９が設けられている。
【００１３】
（２）キャリア機構の構成
上記のように、キャリア機構は、複数のプラネタリギア１４と遊星キャリア１５とによって構成されている。
遊星キャリア１５は、複数のプラネタリギア１４を軸支するための部材であり、環状のプレート部材からなる第１キャリア部材３１と、出力シャフト１８の固定シャフト１６側のフランジ部である第２キャリア部材３２と、各プラネタリギア１４を支持するための複数のシャフト３３とから主に構成されている。すなわち、第１キャリア部材３１と第２キャリア部材３２とは、各プラネタリギア１４の軸方向両側に配置された１対のキャリア部材３１、３２を構成している。以下の説明では、キャリア部材３１、３２の互いに対向する側（軸方向内側）の面を対向側面とし、互いに対して反対側（軸方向外側）の面を反対側面とする。
【００１４】
以下、キャリア部材３１、３２、プラネタリギア１４及びシャフト３３について、図２、図３及び図４を用いて説明する。ここで、図３は、図１の部分拡大図であって、プラネタリギア１４付近を示す図である。図４は、図３のＢ矢視図である。
キャリア部材３１、３２には、複数のプラネタリギア１４の配置に対応するように複数の挿通孔３１ａ、３２ａが形成されている。挿通孔３１ａ、３２ａは、対向面側が円形のストレートに延びる孔部であり、反対面側が軸方向外側に向かって径が大きくなるテーパ面になっている。言い換えると、挿通孔３１ａ、３２ａの開口縁部には、かしめ受け部３１ｂ、３２ｂが形成されている。本実施形態では、かしめ受け部３１ｂ、３２ｂは、挿通孔３１ａ、３２ａの径方向内周部及び外周部の２箇所に形成されている。
【００１５】
また、第２キャリア部材３２の対向側面には、挿通孔３２ａに接続されるように潤滑油案内溝３２ｃが形成されている。具体的には、図２に示すように、潤滑油案内溝３２ｃは、挿通孔３２ａに一部が重なるようにざぐり加工によって形成された円形の溝であり、第２キャリア部材３２の内周側から挿通孔３２ａとが重なる部分まで潤滑油を案内できるようになっている。
【００１６】
プラネタリギア１４は、主に、複数のシャフト３３によって、キャリア部材３１、３２に軸支されている。シャフト３３は軸方向に延びる概ね円柱形状の部材であり、各プラネタリギア１４の中心孔内に配置されている。プラネタリギア１４は、シャフト３３に対してニードル軸受３４を介して回転自在に支持されている。
【００１７】
シャフト３３は、本体部３３ａと、その両端に形成された首部３３ｂと、各首部３３ｂに形成された頭部３３ｃとから構成されている。本体部３３ａの両端面は、キャリア部材３１、３２の対向側面に当接しており、これによりキャリア部材３１、３２が互いに接近しないように制限されている。シャフト３３の首部３３ｂは、本体部３３ａより小径であり、両キャリア部材３１、３２の挿通孔３１ａ、３２ａの対向面側のストレート部分内に挿入されている。また、頭部３３ｃは、挿通孔３１ａ、３２ａのかしめ受け部３１ｂ、３２ｂに押し付けられるように当接している。これにより、各キャリア部材３１、３２は、シャフト３３から軸方向に離れないようになっている。すなわち、シャフト３３の本体部３３ａの端面は、キャリア部材３１、３２の対向側面に当接している。
【００１８】
尚、各頭部３３ｃは、パンチを含むかしめ装置によるかしめ加工によって形成されている。より具体的には、シャフト３３の先端面には、かしめ用穴が形成され、その周囲部分が外側に押し広げられて挿通孔３１ａ、３２ａのかしめ受け部３１ｂ、３２ｂに食い込むように当接している。これにより、シャフト３３は、キャリア部材３１、３２に対して回り止めされる。
【００１９】
また、シャフト３３は、第２キャリア部材３２の潤滑油案内溝３２ｃに対応する回転方向位置に設けられたシャフト３３を径方向に貫通する第１孔３３ｄと、シャフト３３の第２キャリア部材３２側の頭部３３ｃからシャフト３３の中心軸を通るように設けられた第２孔３３ｅと、シャフト３３の軸方向中間部に設けられた第３孔３３ｆとを有している。そして、これらの孔３３ｄ、３３ｅ、３３ｆが連通されることによって潤滑油供給油路が形成されている。この潤滑油供給油路によって、潤滑油案内溝３２ｃから供給される潤滑油は、シャフト３３の外周面に装着されたニードル軸受３４に潤滑油が供給されるようになっている。尚、第２孔３３ｅの第２キャリア部材３２側の開口は、ボール３５によって塞がれている。
【００２０】
各プラネタリギア１４とキャリア部材３１、３２との間には、それぞれワッシャ３６が配置されている。ワッシャ３６は、シャフト３３の本体部３３ａの両端回りに嵌められている。
（３）キャリア機構のシャフトへの潤滑油供給の動作
次に、図５を用いて、シャフト３３への潤滑油供給の動作について説明する。
【００２１】
潤滑油は、固定シャフト１６の油孔１６ａを通じて、遊星歯車装置１１に供給される（矢印Ｃ参照）。油孔１６ａから供給された潤滑油は、第２キャリア部材３２（出力シャフト１８）と固定シャフト１６との軸方向間の空間を径方向外周側に向かって流れ、スラスト軸受１９を潤滑する。そして、スラスト軸受１９を通過した潤滑油は、潤滑油案内溝３２ｃによって、シャフト３３の孔３３ｄ、３３ｅ、３３ｆからなる潤滑油供給油路に案内されてニードル軸受３４に供給される（矢印Ｄ参照）。このようにして、潤滑油がシャフト３３に供給される。ここで、第２キャリア部材３２の潤滑油案内溝３２ｃの第１孔３３ｄの入口付近の部分には、シャフト３３の本体部３３ａの端面が当接しており、本体部３３ａの端面が潤滑油案内溝３２ｃの対向面側を塞ぐようになっている。すなわち、潤滑油案内溝３２ｃの第１孔３３ｄの入口付近の部分は、実質的に、第１孔３３ｄの一部を構成するようになっている。これにより、潤滑油案内溝３２ｃから導かれる潤滑油が確実に潤滑油供給油路（具体的には第１孔３３ｄ）に案内されるようになっている。
【００２２】
（４）キャリア機構の特徴
本実施形態の遊星歯車装置のキャリア機構は、以下のような特徴を有している。
▲１▼キャリア機構の生産性向上
本実施形態の遊星歯車装置１１のキャリア機構では、従来のキャリア機構のキャリア部材に設けられていた油孔の代わりに、第２キャリア部材３２に各シャフト３３の潤滑油供給油路に油を導くための潤滑油案内溝３２ｃが形成されている。特に、潤滑油案内溝３２ｃがざぐり加工によって形成されているので、加工が容易である。このため、キャリア部材３２の加工が従来よりも容易になる。
【００２３】
また、各シャフト３３は、キャリア部材３１、３２にかしめ固定されているため、キャリア部材３１、３２に固定するだけで、キャリア部材３１、３２に対して回り止めされる。これにより、シャフト３３の潤滑油供給油路と第２キャリア部材３２の潤滑油案内溝３２ｃとの位置を合わせることができる。このように、本実施形態のキャリア機構では、シャフト３３に潤滑油を行う構造を容易になるため、キャリア機構の生産性を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本実施形態のキャリア機構では、キャリア部材３１、３２同士の固定を複数のシャフト３３によって行っているため、固定のための他の部材が不要になっている。これにより、キャリア機構を構成する部品点数が減り、生産性が向上する。
▲２▼シャフトへの潤滑油供給性能の向上
本実施形態のキャリア機構では、シャフト３３の本体部３３ａが両端部よりも大径であるため、第２キャリア部材３２の潤滑油案内溝３２ｃの対向面側（軸方向プラネタリギア側）にシャフト３３の本体部３３ａの端面が配置されることになる。このため、潤滑油案内溝３２ｃとシャフト３３の本体部３３ａの端面とによって囲まれた油路が形成される。これにより、シャフト３３の潤滑油供給油路へ潤滑油が確実に案内される。
【００２５】
（５）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
▲１▼前記実施形態では、キャリア部材３１、３２の径方向内周側及び外周側の２箇所にかしめ受け部３１ｂ、３２ｂが形成されていたが、図６に示すように、キャリア部材３１、３２の挿通孔３１ａ、３２ａの開口縁部の全周をテーパ面として、かしめ受け部３１ｂ、３２ｂを形成してもよい。この場合、シャフト３３の頭部３３ｃは、このようなかしめ受け部３１ｂ、３２ｂのテーパ面にかしめて固定される。
【００２６】
▲２▼遊星歯車装置の構成は、上記に限定されず、他の構成の遊星歯車装置にも適用可能である。
▲３▼プラネタリギアの個数等は種々のものに変更可能である。
▲４▼潤滑油案内溝の形状については、上記のようなざぐり加工により形成された円形の溝に限られるものではなく、放射状の溝にすることによって、若干の加工性の低下を許容しつつ、潤滑油の潤滑油供給油路へ案内する性能を向上させてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、潤滑油供給油路を備えたキャリア機構の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャリア機構を採用した遊星歯車装置を示す側面断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であって、キャリア機構の正面断面図。
【図３】図１の部分拡大図であって、プラネタリギア付近を示す図。
【図４】図３のＢ矢視図。
【図５】図１の部分拡大図であって、シャフトの潤滑を説明する図。
【図６】他の実施形態のキャリア機構における図４に相当する図。
【符号の説明】
１１　遊星歯車装置
１２　サンギア
１３　リングギア
１４　プラネタリギア
３１、３２　キャリア部材
３２ｃ　潤滑油案内溝
３３　シャフト
３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ　第１孔、第２孔、第３孔（潤滑油供給油路）

Claims (4)

1. 遊星歯車装置においてサンギアとリングギアに噛み合うとともに軸中心に回転可能なキャリア機構であって、
   回転方向に並んで配置された複数のプラネタリギアと、
   前記複数のプラネタリギアの軸方向両側に配置され、前記各プラネタリギアを軸支するための１対のキャリア部材と、
   前記各プラネタリギアを前記１対のキャリア部材に軸支するための複数のシャフトとを備え、
   前記各シャフトには、前記遊星歯車装置の径方向内周側からシャフト内部を通ってシャフト外周面に潤滑油を供給するための潤滑油供給油路が設けられており、
   前記キャリア部材の軸方向プラネタリギア側の面には、前記各潤滑油供給油路に接続するように形成された潤滑油案内溝が設けられており、
   前記各シャフトの両端部は、前記１対のキャリア部材にかしめて固定されている、
   遊星歯車装置のキャリア機構。
2. 前記各シャフトは、その両端部よりも大径の本体部を有しており、
   前記本体部は、前記１対のキャリア部材の軸方向間に挟まれて前記各プラネタリギアを支持しており、
   前記本体部の軸方向端面は、前記１対のキャリア部材の軸方向プラネタリギア側面に当接している、
   請求項１に記載の遊星歯車装置のキャリア機構。
3. 前記１対のキャリア部材は、前記複数のシャフトによって互いに固定されている、請求項２に記載のキャリア機構。
4. 前記潤滑油案内溝は、ざぐり加工によって形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の遊星歯車装置の遊星キャリア機構。

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