JP2004116736A

JP2004116736A - 遊星歯車装置の潤滑装置

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Publication number: JP2004116736A
Application number: JP2002284204A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Adachi; 足立　昌俊; Masahiro Kojima; 小嶋　昌洋; Jun Ichiyanagi; 一柳　潤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP3963809B2

Abstract

【課題】キャリヤの潤滑油受け部に対する潤滑油の供給量の低下を抑制することのできる遊星歯車装置の潤滑装置を提供する。
【解決手段】サンギヤ９と、サンギヤ９と同心状に配置されたリングギヤ１０と、サンギヤ９およびリングギヤ１０に噛合される複数のピニオンギヤ１１を保持するキャリヤ１２とを有し、キャリヤ１２が非回転部材６に固定されているとともに、非回転部材６には潤滑油供給部２１，２３が設けられ、キャリヤ１２には、潤滑油供給部２１，２３から潤滑油を供給される潤滑油受け部１７，１８，２０が形成されている遊星歯車装置の潤滑装置において、潤滑油供給部２１，２３と潤滑油受け部１７，１８，２０との間の潤滑油通過経路に潤滑油溜まり３０を形成するとともに、潤滑油溜まり３０が楕円形状に構成され、その楕円形状の長軸が、キャリヤ１２の半径方向に配置されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遊星歯車装置の潤滑装置、特に、キャリヤが固定される構造の遊星歯車装置に用いる潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用の動力伝達装置などに用いられる遊星歯車装置は、サンギヤおよびリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャリヤとを有している。そして、各ギヤおよびキャリヤのいずれかを入力部材および出力部材として選択し、あるいは固定部材として選択することで、各種の変速比の設定、あるいは、入力部材の回転方向に対する出力部材の回転方向の設定をおこなうことができる。この遊星歯車装置においては、各ギヤ同士の噛み合い部分、あるいはピニオンギヤとキャリヤとの間の摺動部分などを潤滑油で潤滑する必要があり、このような遊星歯車装置に用いられる潤滑装置の一例が、下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されている潤滑装置は、自動車用変速機に用いられるものである。具体的には、変速機のケース内にプラネタリギヤ装置が設けられており、プラネタリギヤ装置は、同心状に配置されたサンギヤおよびリングギヤおよびキャリヤと、キャリヤに設けられた第１のプラネタリギヤ軸に保持されて、サンギヤに噛合する第１のプラネタリギヤと、キャリヤに設けられた第２のプラネタリギヤ軸に保持されて、リングギヤおよび第１のプラネタリギヤに噛合する第２のプラネタリギヤとを有している。また、第１のプラネタリギヤは軸受を介して第１のプラネタリギヤ軸に取り付けられており、第２のプラネタリギヤは軸受を介して第２のプラネタリギヤ軸に取り付けられている。そして、第１のプラネタリギヤ軸および第２のプラネタリギヤ軸には軸線方向に潤滑油路が形成されている。
【０００４】
一方、ケースには環状の潤滑油路形成部材が固定されており、この潤滑油路形成部材に対して、キャリヤがビスにより固定されている。つまり、キャリヤが常時非回転となっている。また、潤滑油路形成部材のキャリヤ側の面には一連の溝が円周方向に形成されており、この溝と、第１のプラネタリギヤ軸および第２のプラネタリギヤ軸の潤滑油路の入口とが連通されている。そして、作動ポンプから吐出される潤滑油が、溝および潤滑油路を経由して各軸受に供給されて、軸受を潤滑できるものとされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００１−２２７６２５号公報（段落番号０００９ないし段落番号００１５、図２、図４、図５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１においては、潤滑油路形成部材の溝内を潤滑油が下方に向けて流れるように構成されているとともに、潤滑油路形成部材の溝と、第１の軸および第２の軸の油路とが直角に接続されている。このため、潤滑油の流れ方向が切り換わりにくく、軸受に対する潤滑油の供給量が低下するという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであって、キャリヤの潤滑油受け部に供給する潤滑油量の低下を抑制することのできる遊星歯車装置の潤滑装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、サンギヤと、このサンギヤと同心状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよびリングギヤに噛合される複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを有し、このキャリヤが非回転部材に固定されているとともに、前記非回転部材には潤滑油供給部が設けられ、前記キャリヤには、前記潤滑油供給部から潤滑油を供給される潤滑油受け部が形成されている遊星歯車装置の潤滑装置において、前記潤滑油供給部と潤滑油受け部との間の潤滑油通過経路に潤滑油溜まりを形成するとともに、この潤滑油溜まりが楕円形状に構成され、その楕円形状の長軸が、前記キャリヤの半径方向に配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、非回転部材の潤滑油供給部を流れる潤滑油が、潤滑油溜まりに一旦溜められて流速が低下し、ついで、キャリヤの潤滑油受け部に流れ込むため、潤滑油供給部から潤滑油受け部に至る経路において、潤滑油の流れ方向の変換がおこなわれ易くなる。また、潤滑油溜まりが半径方向に楕円形状となっているため、潤滑油受け部の配置半径が異なる場合でも、潤滑油溜まりと潤滑油受け部とを連通させやすくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。この発明の潤滑装置を、車両用の動力伝達経路に設けられている遊星歯車装置を潤滑することに用いる場合の実施例を図１に示す。図１において、ケーシング１の内部には、第１のシャフト２および第２のシャフト３が配置されている。第１のシャフト２および第２のシャフト３は同心状に配置されているとともに、第１のシャフト２および第２のシャフト３は、軸線Ａ１を中心として一体回転可能に連結されている。この軸線Ａ１は、車両の前後方向に沿って設定される仮想線である。また、ケーシング１と第２のシャフト３との間に軸受４が設けられており、軸受４により第２のシャフト３が回転可能に保持されている。
【００１１】
なお、車両には駆動力源としてエンジン（図示せず）が搭載されており、エンジントルクが第１のシャフト２に伝達されるように構成されている。また、第２のシャフト３と車輪（図示せず）とがトルク伝達可能に連結される。
【００１２】
一方、第１のシャフト２の外周には中空シャフト５が取り付けられている。中空シャフト５には電動機（図示せず）が連結されている。この第１のシャフト２と中空フャフト５とは相対回転可能である。ケーシング１の内面には、軸線Ａ１と直交する方向に延ばされた壁部６が形成されている。この壁部６と中空シャフト５との間には軸受７が設けられており、軸受７により中空シャフト５が回転可能に保持されている。
【００１３】
さらに、ケーシング１の内部には遊星歯車装置８が設けられている。遊星歯車装置８は、サンギヤ９と、サンギヤ９と同心状に配置されたリングギヤ１０と、サンギヤ９およびリングギヤ１０に噛合する複数のピニオンギヤ１１を保持するキャリヤ１２とを有している。ここで、サンギヤ９と中空シャフト５とが一体回転するように連結されており、リングギヤ１０と第２のシャフト３とが一体回転するように連結されている。キャリヤ１２は、環状のホルダ１３および環状のプレート１４と、ホルダ１３とプレート１４とを連結する複数のピニオンシャフト１５とを有している。
【００１４】
各ピニオンシャフト１５は、軸線Ａ１を中心とする同一円周上に所定間隔おきに配置されている。また、各ピニオンシャフト１５は各ピニオンギヤ１１を軸線方向に貫通するように配置されており、各ピニオンシャフト１５の軸線方向の両端と、ホルダ１３およびプレート１４とが連結されている。つまり、ピニオンギヤ１１はホルダ１３とプレート１４との間に配置されており、ピニオンシャフト１５とピニオンギヤ１１との間には軸受１６が設けられている。このようにして、ピニオンギヤ１１がピニオンシャフト１５に対して自転可能に取り付けられている。また、ピニオンシャフト１５の回転中心となる軸線Ｂ１は、軸線Ａ１と平行である。
【００１５】
さらに、ピニオンシャフト１５には、その軸線方向に沿って油路１７が形成されており、油路１７の開口部１８が、ピニオンシャフト１５の端面１９に臨んで開口されている。さらにまた、ピニオンシャフト１５を半径方向に貫通する油路２０が形成されており、油路１７と油路２０とが連通されている。
【００１６】
前記ホルダ１３は壁部６に対して回転不可能な状態で固定されている。また、壁部６には２系統の油路２１が設けられており、各油路２１は潤滑油保持タンク（図示せず）に連通されている。この２系統の油路２１は、潤滑油保持タンクに設けられた２つの潤滑油排出口に別個に連通されている。２つの潤滑油排出口は、車両の左右方向に配置されている。なお、図１においては、２系統の油路２１のうち、便宜上、１系統の油路２１だけが示されている。
【００１７】
さらに、壁部６には、端面２２に臨む油路２３が形成されている。この端面２２は軸線Ａ１に直交して形成された面、言い換えれば、鉛直方向に配置された面である。この端面２２にはキャリヤ１２が固定されており、端面２２とピニオンシャフト１５の端面１９とが接触している。図２は、壁部６の側面図であり、油路２３は軸線Ａ１を取り囲むように略Ｕ字形状に配置されている。この油路２３の円周方向の両端（上端）には２つの開口部２４が形成されており、２つの開口部２４が、共に２系統の油路２１にそれぞれ連通されている。油路２３は、図２に示すように、軸線と交差する鉛直線（図示せず）を境として左右対称に配置されている。油路２３は、開口部２４からキャリヤ１２の半径方向の外側に向けて湾曲された湾曲部２５と、キャリヤ１２の半径方向で、湾曲部２５の外側の端部に連続され、かつ、さらに外側に向けて延ばされた直線部２６と、キャリヤ１２の半径方向で、直線部２６の外側の端部に連続され、かつ、下方に向けて湾曲された湾曲部２７と、湾曲部２７の下端部に連続され、かつ、下方に向けて延ばされた直線部２８と、直線部２８の下端部同士を接続する湾曲部２９とを有している。
【００１８】
さらに、油路２３には潤滑油溜まりが複数接続されている。この実施例では、ピニオンシャフト１５の数と同じ５箇所の潤滑油溜まりが設けられている。まず、湾曲部２５と開口部２４との接続部分から分岐する潤滑油溜まり３０が設けられている。２つの潤滑油溜まり３０は同じ高さに、かつ、左右対称に設けられている。また、２つの潤滑油溜まり３０よりも低い位置に、２つの潤滑油溜まり３１が設けられている。２つの潤滑油溜まり３１は、直線部２８と湾曲部２９との接続部分から分岐されている。２つの潤滑油溜まり３１も同じ高さに、かつ、左右対称に設けられている。
【００１９】
さらに、湾曲部２９の略中央、具体的には、最も低い位置から潤滑油溜まり３２が分岐されている。この潤滑油溜まり３２は潤滑油溜まり３１よりも低い位置に配置されている。各潤滑油溜まり３０，３１，３２は、端面２２に沿って油路２３から分岐するように形成されているとともに、潤滑油溜まり３０，３１と油路２３との境界部分には、堰３３が形成されている。また、潤滑油溜まり３２と油路２３との境界部分に角部３４が形成されている。そして、前記鉛直方向の平面における潤滑油溜まり３０，３１，３２の形状が、略楕円形状に構成されている。具体的には、各楕円形状の長軸（図示せず）が半径方向に沿って配置されている。なお、各潤滑油溜まり３０，３１，３２の短軸（図示せず）方向の幅は、油路２３の幅よりも広く設定されている。上記のように構成された潤滑油溜まり３０，３１，３２と油路１７とが、各ピニオンシャフト１５の開口部１８を介して連通されている。
【００２０】
上記構成において、エンジントルクは第１のシャフト２および第２のシャフト３を経由して車輪に伝達される。また、電動機のトルクが中空シャフト５を経由してサンギヤ９に伝達されると、キャリヤ１２は回転せず、ピニオンギヤ１１が回転して、サンギヤ９のトルクがリングギヤ１０に伝達される。すなわち、キャリヤ１２は反力要素として機能し、サンギヤ９の回転速度に対して、リングギヤ１０の回転速度が減速されて、動力伝達がおこなわれる。なお、中空シャフト５の回転方向とリングギヤ１０の回転方向とは逆となる。
【００２１】
一方、潤滑油保持タンクから２系統の油路２１に潤滑油が供給されると、その潤滑油が２つの開口部２４を経由して油路２３に供給される。油路２３に供給された潤滑油は、自重により下方へ向けて流れる。潤滑油が油路２３内を下降する途中で、その一部が潤滑油溜まり３０，３１に流れ込むとともに、湾曲部２９に至った潤滑油は、潤滑油溜まり３２に流れ込む。潤滑油溜まり３０，３１，３２では、その鉛直方向の下側に潤滑油が溜まる。潤滑油溜まり３０，３１では、堰３３の上端を最高液面として潤滑油を溜めることが可能である。また、潤滑油溜まり３２では、角部３２付近を最高液面として潤滑油を溜めることができる。この潤滑油溜まり３０，３１，３２に溜まった潤滑油は、その圧力水頭により、各ピニオンシャフト１５の開口部１８、油路１７，２０を経由して、軸受１６付近に供給される。このようにして、潤滑油により、軸受１６付近を潤滑および冷却することができる。
【００２２】
以上のように、この実施例によれば、隔壁６の油路２３を潤滑油が下方に向けて流れる際に、その潤滑油が潤滑油溜まり３０，３１，３２に流れ込んで流速が低下し、ついで、その潤滑油がキャリヤ１２の油路１７に供給されるため、潤滑油の流れ方向の変換を容易におこなうことができる。したがって、軸受１６付近に供給される潤滑油の量が減少することを抑制できる。
【００２３】
また、２系統の油路２１は潤滑油保持タンクに対して、車両の左右方向の２箇所で連通されている。このため、車両がカーブを走行して、横方向の加速度を受けた時、または路面状況により車両が左右方向に傾いた時などのように、潤滑油が非回転部材（壁部６）の供給経路内で左右方向の一方に偏り易い状況であっても、２系統の油路２１から、２つの開口部２４を経由して壁部６の油路２３に、左右から同量の潤滑油を供給することができる。したがって、潤滑油量の低下を一層抑制できる。
【００２４】
ところで、仕様や車種が異なることに起因して、ケーシング１内に配置される遊星歯車装置８として、変速比の異なる遊星歯車装置８が複数種類用意される場合がある。この場合、種類の異なる遊星歯車装置８毎に、軸線Ａ１を中心とする複数のピニオンシャフト１５の配置半径が相違する可能性がある。この実施例では、潤滑油溜まり３０，３１，３２が楕円形状に構成され、その長軸が半径方向に配置されているため、ピニオンシャフト１５の配置半径が異なる場合でも、同じケーシング１を用いて、油路１７と潤滑油溜まり３０，３１，３２とを連通させることができる。したがって、ケーシング１の共用化を図ることができる。
【００２５】
ここで、この実施例の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、ケーシング１および壁部６がこの発明の非回転部材に相当し、油路２１，２３が、この発明の潤滑油供給部に相当し、開口部１８、油路１７，２０が、この発明の潤滑油受け部に相当する。なお、図２においては、キャリヤの潤滑油受け部として、開口部、油路などの穴（孔）もしくは通路が挙げられているが、潤滑油受け部は、キャリヤを構成する部品の表面に形成された溝、凹部、窪みなどでもよい。さらに、潤滑油受け部は、キャリヤを構成する部品の材料の内部を潤滑油が浸透する微細孔であってもよい。また、潤滑油受け部は、キャリヤ自体に形成されている場合、またはキャリヤに連結された部材に設けられている場合のいずれでもよい。さらに、軸線Ａ１，Ｂ１が車両の左右方向に配置されている動力伝達装置に対しても、この発明を適用できる。さらにまた、潤滑油保持タンクに対して、壁部の２つの油路が車両の前後方向に配置されている構成の車両に対しても、この発明を適用できる。
【００２６】
【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、非回転部材の潤滑油供給部から潤滑油受け部に至る潤滑油の供給経路において、潤滑油溜まりで潤滑油の流速が低下するため、潤滑油受け部に供給する潤滑油の流れ方向の変換を容易におこなうことができる。したがって、潤滑油受け部に対する潤滑油の供給量の低下を抑制できる。
【００２７】
また、潤滑油受け部の配置半径が異なる場合でも、潤滑油溜まりと潤滑油受け部とを連通させることができる配置半径の範囲が増加する。したがって、潤滑油受け部の配置半径が異なる場合でも、非回転部材を共用化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の遊星歯車装置の潤滑装置の一例を示す正面断面図である。
【図２】図１に示されたケーシングの壁部の側面図である。
【符号の説明】
１…ケーシング、　６…壁部、　８…遊星歯車装置、　９…サンギヤ、　１０…リングギヤ、　１１…ピニオンギヤ、　１２…キャリヤ、　１７，２１…油路、　１８…開口部、　３０，３１，３２…潤滑油溜まり。

Claims

サンギヤと、このサンギヤと同心状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよびリングギヤに噛合される複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを有し、このキャリヤが非回転部材に固定されているとともに、前記非回転部材には潤滑油供給部が設けられ、前記キャリヤには、前記潤滑油供給部から潤滑油を供給される潤滑油受け部が形成されている遊星歯車装置の潤滑装置において、
前記潤滑油供給部と潤滑油受け部との間の潤滑油通過経路に潤滑油溜まりを形成するとともに、この潤滑油溜まりが楕円形状に構成され、その楕円形状の長軸が、前記キャリヤの半径方向に配置されていることを特徴とする遊星歯車装置の潤滑装置。