JP2004162795A - 遊星歯車装置の潤滑構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、支持ピンと遊星ギヤとの間の潤滑に必要な十分な量の潤滑油を支持ピンおよびキャリアに設けた潤滑油路から供給できるようにする。
【解決手段】円筒部30の外周側に配設された連結部34およびインナレース38を利用してキャリアCA3のコーナー部分に環状空間58を形成し、円筒部30に設けた流出穴56からその環状空間58内へ潤滑油を流出させるとともに、連結部34に設けたテーパ形状の内周面62に沿って円板部32側へ流動させ、その円板部32に設けた流入穴64から潤滑油路52、50を経てニードルベアリング44に供給する。
【選択図】 図3
【解決手段】円筒部30の外周側に配設された連結部34およびインナレース38を利用してキャリアCA3のコーナー部分に環状空間58を形成し、円筒部30に設けた流出穴56からその環状空間58内へ潤滑油を流出させるとともに、連結部34に設けたテーパ形状の内周面62に沿って円板部32側へ流動させ、その円板部32に設けた流入穴64から潤滑油路52、50を経てニードルベアリング44に供給する。
【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潤滑構造に係り、特に、キャリアに配設された遊星ギヤを潤滑するための構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(a) 中心線に対して直角な板状の円環形状を成しているとともに、その中心線と平行に支持ピンが設けられて遊星ギヤが回転可能に配設されている円板部と、(b) その円板部の内周側部分から中心線と平行に同心に設けられた円筒形状の円筒部と、を有するキャリアを備えている遊星歯車装置において、(c) 前記支持ピンと遊星ギヤとの間を潤滑するためにその支持ピンに潤滑油路が設けられている潤滑構造が知られている。特許文献1に記載の構造はその一例で、支持ピンの軸心に設けられた潤滑油路の開口部には導入板(オイルキャッチャ)が取り付けられ、遠心力の作用で外周側へ流動する潤滑油を潤滑油路内へ導くようになっている。また、前記キャリアの円板部にも径方向に潤滑油路を設け、その内周側の開口から潤滑油を導入して支持ピンの潤滑油路へ導くことも提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−68461号公報
【特許文献2】
特開平2−146362号公報
【特許文献3】
特開平7−42817号公報
【特許文献4】
特開平8−270767号公報
【特許文献5】
特開2001−227625号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、側面に導入板を取り付ける方法は、部品点数が多くなってコストが高くなるだけでなく、その分だけ軸方向長さが大きくなったり周辺の部材の配置が制約されたりしてコンパクト化が阻害される場合があった。一方、円板部に潤滑油路を設けて支持ピンへ導く方法では、導入板が不要になるが、十分な量の潤滑油を導入することが難しく、導入量を多くするために流入口を大きくすると、円板部が厚くなって軸方向長さが大きくなる。
【0005】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、支持ピンと遊星ギヤとの間の潤滑に必要な十分な量の潤滑油を支持ピンなどに設けた潤滑油路から供給できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、(a) 中心線に対して直角な板状の円環形状を成しているとともに、その中心線と平行に支持ピンが設けられて遊星ギヤが回転可能に配設されている円板部と、(b) その円板部の内周側部分から中心線と平行に同心に設けられた円筒形状の円筒部と、を有するキャリアを備えている遊星歯車装置において、(c) 前記支持ピンと遊星ギヤとの間を潤滑するためにその支持ピンから前記円板部に跨がって潤滑油路が設けられている潤滑構造であって、(d) 前記円筒部を内周側から外周側へ貫通し、その内周側の潤滑油を外周側へ流出させる流出穴と、(e) 前記円筒部の外周側に同心に配設された環状部材を用いて、その円筒部と前記円板部とのコーナー部分に設けられ、前記流出穴から流出した潤滑油の流動を制限する環状空間と、(f) その環状空間内の潤滑油を前記円板部の潤滑油路内へ導入するようにその円板部の側面に設けられた流入穴と、を有することを特徴とする。
【0007】
第2発明は、第1発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記環状部材のうち前記環状空間を形成している部分の内周面は、前記円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状を成しており、(b) 前記流入穴は、前記テーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられていることを特徴とする。
【0008】
第3発明は、第1発明または第2発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、前記環状部材は、前記円筒部に相対回転不能に配設されているとともに、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成していることを特徴とする。
【0009】
第4発明は、第3発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記円筒部は、前記円板部から前記支持ピンと反対方向へ延び出していて、ベアリングにより前記中心線まわりに回転可能に支持されているとともに、(b) そのベアリングのインナレースが前記環状部材として用いられ、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成していることを特徴とする。
【0010】
第5発明は、第4発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記円筒部と前記インナレースとの間には、その円筒部の外周面に相対回転不能に係合させられるとともにそのインナレースに一体的に固定された動力伝達部材が配設されており、(b) そのインナレースおよび動力伝達部材が前記環状部材として用いられ、その動力伝達部材は、前記円板部の近傍に達しているとともにその円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面を備えており、(c) 前記流入穴は、前記動力伝達部材のテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられていることを特徴とする。
【0011】
【発明の効果】
このような遊星歯車装置の潤滑構造においては、キャリアの円筒部の外周側に配設された環状部材を用いて、その円筒部と円板部とのコーナー部分に環状空間を形成し、円筒部に設けられた流出穴から流出した潤滑油をその環状空間内に導入するとともに、円板部に設けられた流入穴を経て潤滑油路へ導くようにしたため、軸方向長さを大きくすることなく必要な潤滑油量に応じて流出穴の大きさを適当に定めることが可能で、全体の軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、十分な量の潤滑油を潤滑油路へ供給することができる。
【0012】
また、上記環状空間を形成する環状部材として、ベアリングや動力伝達部材などの既存のものを利用すれば、部品点数が増えることもなく、キャリアの円筒部および円板部にそれぞれ流出穴および流入穴を設けるだけで、潤滑油路に導入される潤滑油量を増やすことができ、簡単且つ安価に構成される。
【0013】
第2発明では、上記環状部材のうち環状空間を形成している部分の内周面が、円板部側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に流入穴が開口させられているため、環状空間へ流出した潤滑油は遠心力の作用でテーパ形状の内周面に沿って円板部側へ流動し、流入穴内へ良好に導入される。
【0014】
第3発明では、環状空間を形成する環状部材が円筒部に相対回転不能に配設されているもので、流入穴よりも外周側で円板部に当接させられているため、流出穴から流出した潤滑油が環状空間内に良好に保持されて、流入穴内へ導入される。
【0015】
第4発明は、キャリアの円筒部が支持ピンと反対方向へ延び出していてベアリングにより中心線まわりに回転可能に支持されている場合で、そのベアリングのインナレースが環状部材として用いられて、流入穴よりも外周側で円板部に当接させられて環状空間を形成しているものであり、第3発明の効果を良好に享受できる。
【0016】
第5発明は、上記インナレースと円筒部との間に動力伝達部材が配設されている場合で、その動力伝達部材も環状部材として用いられ、円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面が設けられているとともに、そのテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に流入穴が開口させられているため、環状空間へ流出した潤滑油が遠心力の作用で一層良好に流入穴内へ導入される。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明は、車両用自動変速機等の動力伝達装置に用いられる遊星歯車装置の潤滑構造に好適に適用されるが、車両用以外の動力伝達装置やその他の遊星歯車装置の潤滑構造にも適用され得る。遊星歯車装置は、シングルピニオン型やダブルピニオン型、ラビニヨ型など種々の型式のものが可能で、大径部および小径部を一体的に備えている段付の遊星ギヤを有するものでも良いなど、種々の態様が可能である。支持ピンは、一般には3本以上配設されるが、2本或いは1本であっても良い。
【0018】
支持ピンと遊星ギヤとの間には、一般にニードルベアリングが配設され、例えば支持ピンの長手方向の中間部分に設けられた径方向の貫通穴から潤滑油が流出してニードルベアリングを潤滑するように構成されるが、支持ピンによって遊星ギヤが直接支持されている場合や、軸受メタルなどを介して支持されている場合にも本発明は適用され得る。
【0019】
環状空間を形成する環状部材としては、環状空間の形成とは別の機能を有する既存のものを利用することが望ましく、元の形状のままでも良いが、所定の空間形状を形成するために必要に応じて部分的に形状や寸法を変更しても良い。
【0020】
既存の環状部材としては、例えばキャリアを回転可能に支持するベアリングのインナレースや、キャリアに連結されて動力を伝達する動力伝達部材、或いは円筒部の外周側に相対回転可能に配設された所定の回転部材、非回転部材など、種々の部材を利用できる。
【0021】
潤滑油は、例えば中心部に配設された軸部材などから吐出されてキャリアの円筒部内に充填されるとともに、円筒部の流出穴から環状空間内へ流出させられるが、円筒部の内周面のうち流出穴が開口する部分には、流出穴よりも広い幅寸法で環状溝を設け、潤滑油が流出穴内に流れ込み易くすることが望ましい。
【0022】
円板部の潤滑油路は、例えば径方向に設けられて円板部の内周側端面に開口させられ、途中で前記流入穴と接続されて潤滑油が導入されるとともに、円板部の内周側端面の開口からも潤滑油が導入されるように構成することが望ましい。
【0023】
第5発明では、インナレースと円筒部との間に動力伝達部材が配設されているが、第4発明の実施に際しては、インナレースが円筒部の外周面に直接接する状態で一体的に固設されて一体回転させられるとともに、そのインナレースにテーパ形状の内周面が設けられても良いし、テーパ形状の内周面が設けられた動力伝達部材を円板部に当接させるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
【0024】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1の(a) は、本発明が適用された遊星歯車装置の潤滑構造を有する車両用自動変速機(動力伝達装置)10の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表である。この車両用自動変速機10は、FF車両などの横置き用のもので、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置16およびダブルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体として構成されている第2変速部20とを同軸線上に有し、入力軸22の回転を変速して出力歯車24から出力する。入力軸22は入力部材に相当するもので、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸などであり、出力歯車24は出力部材に相当するもので、差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この車両用自動変速機10は中心線に対して略対称的に構成されており、図1(a) では中心線の下半分が省略されている。
【0025】
上記第1変速部14を構成している第1遊星歯車装置12は、サンギヤS1、キャリアCA1、およびリングギヤR1の3つの回転要素を備えており、サンギヤS1が入力軸22に連結されて回転駆動されるとともに、キャリアCA1が第3ブレーキB3を介して回転不能にケース26に固定されることにより、リングギヤR1が中間出力部材として入力軸22に対して減速回転させられて出力する。また、第2変速部20を構成している第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されており、具体的には、第3遊星歯車装置18のサンギヤS3によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置16のリングギヤR2および第3遊星歯車装置18のリングギヤR3が互いに連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置16のキャリアCA2および第3遊星歯車装置18のキャリアCA3が互いに連結されて第3回転要素RM3が構成され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2によって第4回転要素RM4が構成されている。上記第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、キャリアCA2およびCA3が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤR2およびR3が共通の部材にて構成されており、且つ第2遊星歯車装置16の遊星ギヤが第3遊星歯車装置18の第2遊星ギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【0026】
上記第1回転要素RM1(サンギヤS3)は第1ブレーキB1によって選択的にケース26に連結されて回転停止させられ、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)は第2ブレーキB2によって選択的にケース26に連結されて回転停止させられ、第4回転要素RM4(サンギヤS2)は第1クラッチC1を介して選択的に前記入力軸22に連結され、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)は第2クラッチC2を介して選択的に入力軸22に連結され、第1回転要素RM1(サンギヤS3)は中間出力部材である前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1に一体的に連結され、第3回転要素RM3(キャリアCA2、CA3)は前記出力歯車24に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第1ブレーキB1〜第3ブレーキB3、第1クラッチC1、第2クラッチC2は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。なお、第2回転要素RM2とケース26との間には、第2回転要素RM2の正回転(入力軸22と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチFが第2ブレーキB2と並列に設けられている。
【0027】
図2は、上記第1変速部14および第2変速部20の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」で、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸22と同じ回転速度である。また、第1変速部14の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリアCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置12のギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1に応じて定められる。第2変速部20の4本の縦線は、左端から右端へ向かって順番に第1回転要素RM1(サンギヤS3)、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)、第3回転要素RM3(キャリアCA2、CA3)、第4回転要素RM4(サンギヤS2)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2および第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3に応じて定められる。
【0028】
そして、上記共線図から明らかなように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力歯車24に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第1変速段「1st」が成立させられる。第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。第1クラッチC1および第3ブレーキB3が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられると、第3回転要素RM3は「3rd」で示す回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合させられて、第2変速部20が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「4th」で示す回転速度すなわち入力軸22と同じ回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。この第4変速段「4th」の変速比は1である。第2クラッチC2および第3ブレーキB3が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられると、第3回転要素RM3は「5th」で示す回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。第2クラッチC2および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「6th」で示す回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。また、第2ブレーキB2および第3ブレーキB3が係合させられると、第2回転要素RM2が回転停止させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられることにより、第3回転要素RM3は「Rev」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Rev」が成立させられる。
【0029】
図1の(b) の作動表は、上記各変速段とクラッチC1、C2、ブレーキB1〜B3の作動状態との関係をまとめたもので、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第1変速段「1st」を成立させるブレーキB2には並列に一方向クラッチFが設けられているため、発進時(加速時)には必ずしもブレーキB2を係合させる必要は無いのである。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、および第3遊星歯車装置18の各ギヤ比ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められ、例えばρ1≒0.45、ρ2≒0.38、ρ3≒0.41とすれば、図1(b) に示す変速比が得られる。
【0030】
図3は、本発明が適用された第3遊星歯車装置18の潤滑構造を具体的に示す図で、キャリアCA3は、中心線Oと平行な円筒形状の円筒部30と、その円筒部30の一端から中心線Oに対して直角な外周方向へフランジ状に延び出す板状の円環形状の円板部32とを一体に備えており、円筒部30の外周側には、出力歯車24に一体に設けられた円筒形状の連結部34が同心に相対回転不能にスプライン嵌合されている。連結部34は、ベアリング36のインナレース38に略一体的に固設されており、円筒部30と共に中心線Oまわりに回転可能に支持されている。連結部34は動力伝達部材として機能する。
【0031】
上記円板部32には、円筒部30と反対方向へ中心線Oと平行に複数(例えば3本)の支持ピン40が設けられ、サンギヤS3と噛み合う第1遊星ギヤ42がニードルベアリング44を介して回転可能に配設されている。サンギヤS3は、円筒部30の内側を挿通させられた円筒形状の連結部46を介して前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1に連結されているとともに、その連結部46の内部を前記入力軸22が挿通させられている。
【0032】
支持ピン40の軸心には潤滑油路50が設けられているとともに、円板部32には、径方向の内周側へ向かって潤滑油路52が設けられており、その内周側端面の開口から潤滑油が潤滑油路52、更には潤滑油路50内へ流入させられ、支持ピン40の軸方向の中間部分等に設けられた径方向の貫通穴から外部へ流出してニードルベアリング44を潤滑するようになっている。潤滑油は、図示しない電動式或いは機械式のオイルポンプにより入力軸22の軸心に設けられた油路54内に供給され、その入力軸22の所定位置に設けられた径方向の貫通穴から外部、すなわち入力軸22と連結部46との間の環状空間へ流出するとともに、その連結部46の所定位置に設けられた径方向の貫通穴から外部、すなわち連結部46とキャリアCA3との間の環状空間へ更に流出し、一部が遠心力などで上記潤滑油路52、50からニードルベアリング44に供給されるとともに、一部がサンギヤS3と第1遊星ギヤ42との噛合部位等へ直接供給される。潤滑油路52は、例えば中心線Oまわりにおいて潤滑油路50と同じ位置に中心線Oに対して直交するように設けられて潤滑油路50と連通させられるが、周方向へ傾斜させても良いなど種々の態様が可能である。
【0033】
また、キャリアCA3の円筒部30のうち円板部32とのコーナー部分の近傍には、径方向に貫通する流出穴56が設けられ、内周側の潤滑油が外側の環状空間58へ流出させられる。前記入力軸22および連結部46には、軸方向において流出穴56と略同じ位置に径方向の貫通穴が複数設けられており、入力軸22の油路54内の潤滑油が流出穴56の近傍に吐出されるとともに、円筒部30の内周面のうち流出穴56の内周側開口部分には、流出穴56よりも広い幅寸法で環状溝60が設けられており、吐出された潤滑油は遠心力などで環状溝60内に集まって流出穴56内へ良好に流入し、環状空間58内へ流出させられる。上記流出穴56は、中心線Oまわりにおいて例えば前記支持ピン40や潤滑油路52と同じ位置を含んで複数設けられ、入力軸22および連結部46の貫通穴は、中心線Oまわりに複数設けられている。
【0034】
上記環状空間58は、キャリアCA3、連結部34、およびインナレース38によって円筒部30と円板部32とのコーナー部分に形成されており、流出穴56から流出した潤滑油の流動を制限している。すなわち、連結部34は、円板部32の近傍に達しているとともに円板部32側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面62を備えており、流出穴56から流出した潤滑油を遠心力の作用で内周面62に沿って円板部32側へ流動させる。また、連結部34の外周面に接するように固設されたインナレース38は、一端部が円板部32の側面に当接させられ、潤滑油が外周側へ流出することを阻止している。これ等の連結部34およびインナレース38は、既存の環状部材に相当する。
【0035】
一方、円板部32の環状空間58側の側面であって、中心線Oまわりにおいて前記支持ピン40や潤滑油路52と同じ位置には、その環状空間58と潤滑油路52とを連通させるように流入穴64が設けられており、環状空間58内の潤滑油が流入穴64から潤滑油路52内へ導入され、更に潤滑油路50を経てニードルベアリング44へ供給されるようになっている。流入穴64は、前記インナレース38の当接部よりも内周側であって、前記内周面62のテーパ形状の開口端の外周部付近に開口するように設けられており、遠心力の作用で内周面62に沿って円板部32側へ流動した潤滑油が良好に流入穴64内へ流入させられる。
【0036】
このような本実施例の潤滑構造によれば、円筒部30の外周側に配設された連結部34およびインナレース38を利用してキャリアCA3のコーナー部分に環状空間58を形成し、円筒部30に設けられた流出穴56から流出した潤滑油をその環状空間58内に導入するとともに、円板部32に設けられた流入穴64を経て潤滑油路52、50へ導くようにしたため、軸方向長さを大きくすることなく必要な潤滑油量に応じて流出穴56の大きさを適当に定めることが可能で、全体の軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、十分な量の潤滑油を潤滑油路52、50へ供給してニードルベアリング44を潤滑することができる。特に、本実施例では潤滑油路52が円板部32の内周側端面に開口させられ、その開口からも潤滑油が導入されるため、潤滑油量の確保が容易である。
【0037】
また、既存の連結部34およびインナレース38を利用して、潤滑油の流動を制限する環状空間58を形成しているため、部品点数が増えることもなく、基本的にはキャリアCA3の円筒部30および円板部32にそれぞれ流出穴56および流入穴64を設けるだけで、潤滑油路52、50へ導入される潤滑油量を増やすことができ、簡単且つ安価に構成される。
【0038】
また、連結部34のうち環状空間58を形成している部分の内周面62は、円板部32側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面62の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられているため、環状空間58へ流出した潤滑油は遠心力の作用でテーパ形状の内周面62に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64内へ良好に導入される。
【0039】
また、連結部34は円筒部30に相対回転不能にスプライン嵌合されているとともに、インナレース38は流入穴64よりも外周側で円板部32に当接させられているため、流出穴56から流出した潤滑油が環状空間58内に良好に保持されて、流入穴64内へ導入される。
【0040】
なお、上記キャリアCA3には、第1遊星ギヤ42およびリングギヤR3(R2)と噛み合う第2遊星ギヤが支持ピンと共に配設されるが、この支持ピンと第2遊星ギヤとの間の潤滑についても、上記支持ピン40と第1遊星ギヤ42との間を潤滑するための潤滑構造と同様に構成されている。
【0041】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【0042】
図4は、第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3が第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2よりも小さく、第2遊星歯車装置16の遊星ギヤを兼ねている第3遊星歯車装置18の第2遊星ギヤ70が軸方向においてサンギヤS3と重なって配設されている場合で、その第2遊星ギヤ70を潤滑するための潤滑構造を示す図である。この第2遊星ギヤ70も前記第1遊星ギヤ42と同様に、キャリアCA3の円板部32に設けられた支持ピン40によりニードルベアリング44を介して回転可能に支持されており、円筒部30に設けられた流出穴56から流出した潤滑油が環状空間58を経て流入穴64から潤滑油路52、50へ導入され、ニードルベアリング44を潤滑するようになっており、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【0043】
図5は、前記キャリアCA3の円筒部30がベアリング36のインナレース38に直接接する状態で略一体的に固設され、中心線Oまわりに回転可能に支持されている場合で、キャリアCA3およびインナレース38によって環状空間58が形成されている。インナレース38の内周面のうち環状空間58を形成する部分の内周面72は、円板部32側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面72の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられているとともに、インナレース38はその流入穴64よりも外周側で円板部32に当接させられている。
【0044】
したがって、この実施例では、円筒部30に略一体的に固設されるとともに円板部32に当接させられたインナレース38によって略密閉された環状空間58が形成され、流出穴56から外周側へ流出した潤滑油がその環状空間58内に良好に保持されるとともに、インナレース38に形成されたテーパ形状の内周面72に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64から潤滑油路52、50内へ良好に導入される。
【0045】
図6は、上記図5に比較して、ベアリング36の代わりにニードルベアリング74が配設され、ケース26等の位置固定、或いは中心線Oまわりに回転可能な既存の環状部材76に円筒部30が相対回転可能に支持されている場合で、その環状部材76およびキャリアCA3によって環状空間58が形成されている。環状部材76は、円板部32の近傍まで達しているとともに、環状空間58を形成する部分の内周面78は、円板部32側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面78の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられている。したがって、この場合も円筒部30に設けられた流出穴56から環状空間58内へ流出した潤滑油は、環状部材76のテーパ形状の内周面78に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64から潤滑油路52、50へ導入されてニードルベアリング44が良好に潤滑される。なお、ニードルベアリング74を設けることなく、環状部材76が円筒部30の外周面に略接する状態で相対回転可能に配設されている場合であっても良い。
【0046】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された遊星歯車装置の潤滑構造を備えている車両用自動変速機を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は各変速段を成立させるための作動表である。
【図2】図1の実施例の共線図である。
【図3】本発明が適用された遊星歯車装置の要部を具体的に示す断面図である。
【図4】本発明の別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【図5】本発明の更に別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【図6】本発明の更に別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【符号の説明】
30:円筒部 32:円板部 34:連結部(動力伝達部材、環状部材)36:ベアリング 38:インナレース(環状部材) 40:支持ピン42:第1遊星ギヤ(遊星ギヤ) 50、52:潤滑油路 56:流出穴 58:環状空間 62、72、78:内周面 64:流入穴 70:第2遊星ギヤ(遊星ギヤ) 76:環状部材 CA3:キャリア
【発明の属する技術分野】
本発明は遊星歯車装置の潤滑構造に係り、特に、キャリアに配設された遊星ギヤを潤滑するための構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(a) 中心線に対して直角な板状の円環形状を成しているとともに、その中心線と平行に支持ピンが設けられて遊星ギヤが回転可能に配設されている円板部と、(b) その円板部の内周側部分から中心線と平行に同心に設けられた円筒形状の円筒部と、を有するキャリアを備えている遊星歯車装置において、(c) 前記支持ピンと遊星ギヤとの間を潤滑するためにその支持ピンに潤滑油路が設けられている潤滑構造が知られている。特許文献1に記載の構造はその一例で、支持ピンの軸心に設けられた潤滑油路の開口部には導入板(オイルキャッチャ)が取り付けられ、遠心力の作用で外周側へ流動する潤滑油を潤滑油路内へ導くようになっている。また、前記キャリアの円板部にも径方向に潤滑油路を設け、その内周側の開口から潤滑油を導入して支持ピンの潤滑油路へ導くことも提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−68461号公報
【特許文献2】
特開平2−146362号公報
【特許文献3】
特開平7−42817号公報
【特許文献4】
特開平8−270767号公報
【特許文献5】
特開2001−227625号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、側面に導入板を取り付ける方法は、部品点数が多くなってコストが高くなるだけでなく、その分だけ軸方向長さが大きくなったり周辺の部材の配置が制約されたりしてコンパクト化が阻害される場合があった。一方、円板部に潤滑油路を設けて支持ピンへ導く方法では、導入板が不要になるが、十分な量の潤滑油を導入することが難しく、導入量を多くするために流入口を大きくすると、円板部が厚くなって軸方向長さが大きくなる。
【0005】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、支持ピンと遊星ギヤとの間の潤滑に必要な十分な量の潤滑油を支持ピンなどに設けた潤滑油路から供給できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、(a) 中心線に対して直角な板状の円環形状を成しているとともに、その中心線と平行に支持ピンが設けられて遊星ギヤが回転可能に配設されている円板部と、(b) その円板部の内周側部分から中心線と平行に同心に設けられた円筒形状の円筒部と、を有するキャリアを備えている遊星歯車装置において、(c) 前記支持ピンと遊星ギヤとの間を潤滑するためにその支持ピンから前記円板部に跨がって潤滑油路が設けられている潤滑構造であって、(d) 前記円筒部を内周側から外周側へ貫通し、その内周側の潤滑油を外周側へ流出させる流出穴と、(e) 前記円筒部の外周側に同心に配設された環状部材を用いて、その円筒部と前記円板部とのコーナー部分に設けられ、前記流出穴から流出した潤滑油の流動を制限する環状空間と、(f) その環状空間内の潤滑油を前記円板部の潤滑油路内へ導入するようにその円板部の側面に設けられた流入穴と、を有することを特徴とする。
【0007】
第2発明は、第1発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記環状部材のうち前記環状空間を形成している部分の内周面は、前記円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状を成しており、(b) 前記流入穴は、前記テーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられていることを特徴とする。
【0008】
第3発明は、第1発明または第2発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、前記環状部材は、前記円筒部に相対回転不能に配設されているとともに、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成していることを特徴とする。
【0009】
第4発明は、第3発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記円筒部は、前記円板部から前記支持ピンと反対方向へ延び出していて、ベアリングにより前記中心線まわりに回転可能に支持されているとともに、(b) そのベアリングのインナレースが前記環状部材として用いられ、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成していることを特徴とする。
【0010】
第5発明は、第4発明の遊星歯車装置の潤滑構造において、(a) 前記円筒部と前記インナレースとの間には、その円筒部の外周面に相対回転不能に係合させられるとともにそのインナレースに一体的に固定された動力伝達部材が配設されており、(b) そのインナレースおよび動力伝達部材が前記環状部材として用いられ、その動力伝達部材は、前記円板部の近傍に達しているとともにその円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面を備えており、(c) 前記流入穴は、前記動力伝達部材のテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられていることを特徴とする。
【0011】
【発明の効果】
このような遊星歯車装置の潤滑構造においては、キャリアの円筒部の外周側に配設された環状部材を用いて、その円筒部と円板部とのコーナー部分に環状空間を形成し、円筒部に設けられた流出穴から流出した潤滑油をその環状空間内に導入するとともに、円板部に設けられた流入穴を経て潤滑油路へ導くようにしたため、軸方向長さを大きくすることなく必要な潤滑油量に応じて流出穴の大きさを適当に定めることが可能で、全体の軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、十分な量の潤滑油を潤滑油路へ供給することができる。
【0012】
また、上記環状空間を形成する環状部材として、ベアリングや動力伝達部材などの既存のものを利用すれば、部品点数が増えることもなく、キャリアの円筒部および円板部にそれぞれ流出穴および流入穴を設けるだけで、潤滑油路に導入される潤滑油量を増やすことができ、簡単且つ安価に構成される。
【0013】
第2発明では、上記環状部材のうち環状空間を形成している部分の内周面が、円板部側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に流入穴が開口させられているため、環状空間へ流出した潤滑油は遠心力の作用でテーパ形状の内周面に沿って円板部側へ流動し、流入穴内へ良好に導入される。
【0014】
第3発明では、環状空間を形成する環状部材が円筒部に相対回転不能に配設されているもので、流入穴よりも外周側で円板部に当接させられているため、流出穴から流出した潤滑油が環状空間内に良好に保持されて、流入穴内へ導入される。
【0015】
第4発明は、キャリアの円筒部が支持ピンと反対方向へ延び出していてベアリングにより中心線まわりに回転可能に支持されている場合で、そのベアリングのインナレースが環状部材として用いられて、流入穴よりも外周側で円板部に当接させられて環状空間を形成しているものであり、第3発明の効果を良好に享受できる。
【0016】
第5発明は、上記インナレースと円筒部との間に動力伝達部材が配設されている場合で、その動力伝達部材も環状部材として用いられ、円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面が設けられているとともに、そのテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に流入穴が開口させられているため、環状空間へ流出した潤滑油が遠心力の作用で一層良好に流入穴内へ導入される。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明は、車両用自動変速機等の動力伝達装置に用いられる遊星歯車装置の潤滑構造に好適に適用されるが、車両用以外の動力伝達装置やその他の遊星歯車装置の潤滑構造にも適用され得る。遊星歯車装置は、シングルピニオン型やダブルピニオン型、ラビニヨ型など種々の型式のものが可能で、大径部および小径部を一体的に備えている段付の遊星ギヤを有するものでも良いなど、種々の態様が可能である。支持ピンは、一般には3本以上配設されるが、2本或いは1本であっても良い。
【0018】
支持ピンと遊星ギヤとの間には、一般にニードルベアリングが配設され、例えば支持ピンの長手方向の中間部分に設けられた径方向の貫通穴から潤滑油が流出してニードルベアリングを潤滑するように構成されるが、支持ピンによって遊星ギヤが直接支持されている場合や、軸受メタルなどを介して支持されている場合にも本発明は適用され得る。
【0019】
環状空間を形成する環状部材としては、環状空間の形成とは別の機能を有する既存のものを利用することが望ましく、元の形状のままでも良いが、所定の空間形状を形成するために必要に応じて部分的に形状や寸法を変更しても良い。
【0020】
既存の環状部材としては、例えばキャリアを回転可能に支持するベアリングのインナレースや、キャリアに連結されて動力を伝達する動力伝達部材、或いは円筒部の外周側に相対回転可能に配設された所定の回転部材、非回転部材など、種々の部材を利用できる。
【0021】
潤滑油は、例えば中心部に配設された軸部材などから吐出されてキャリアの円筒部内に充填されるとともに、円筒部の流出穴から環状空間内へ流出させられるが、円筒部の内周面のうち流出穴が開口する部分には、流出穴よりも広い幅寸法で環状溝を設け、潤滑油が流出穴内に流れ込み易くすることが望ましい。
【0022】
円板部の潤滑油路は、例えば径方向に設けられて円板部の内周側端面に開口させられ、途中で前記流入穴と接続されて潤滑油が導入されるとともに、円板部の内周側端面の開口からも潤滑油が導入されるように構成することが望ましい。
【0023】
第5発明では、インナレースと円筒部との間に動力伝達部材が配設されているが、第4発明の実施に際しては、インナレースが円筒部の外周面に直接接する状態で一体的に固設されて一体回転させられるとともに、そのインナレースにテーパ形状の内周面が設けられても良いし、テーパ形状の内周面が設けられた動力伝達部材を円板部に当接させるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
【0024】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1の(a) は、本発明が適用された遊星歯車装置の潤滑構造を有する車両用自動変速機(動力伝達装置)10の骨子図で、(b) は複数の変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表である。この車両用自動変速機10は、FF車両などの横置き用のもので、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置16およびダブルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体として構成されている第2変速部20とを同軸線上に有し、入力軸22の回転を変速して出力歯車24から出力する。入力軸22は入力部材に相当するもので、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸などであり、出力歯車24は出力部材に相当するもので、差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この車両用自動変速機10は中心線に対して略対称的に構成されており、図1(a) では中心線の下半分が省略されている。
【0025】
上記第1変速部14を構成している第1遊星歯車装置12は、サンギヤS1、キャリアCA1、およびリングギヤR1の3つの回転要素を備えており、サンギヤS1が入力軸22に連結されて回転駆動されるとともに、キャリアCA1が第3ブレーキB3を介して回転不能にケース26に固定されることにより、リングギヤR1が中間出力部材として入力軸22に対して減速回転させられて出力する。また、第2変速部20を構成している第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、一部が互いに連結されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されており、具体的には、第3遊星歯車装置18のサンギヤS3によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置16のリングギヤR2および第3遊星歯車装置18のリングギヤR3が互いに連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置16のキャリアCA2および第3遊星歯車装置18のキャリアCA3が互いに連結されて第3回転要素RM3が構成され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2によって第4回転要素RM4が構成されている。上記第2遊星歯車装置16および第3遊星歯車装置18は、キャリアCA2およびCA3が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤR2およびR3が共通の部材にて構成されており、且つ第2遊星歯車装置16の遊星ギヤが第3遊星歯車装置18の第2遊星ギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【0026】
上記第1回転要素RM1(サンギヤS3)は第1ブレーキB1によって選択的にケース26に連結されて回転停止させられ、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)は第2ブレーキB2によって選択的にケース26に連結されて回転停止させられ、第4回転要素RM4(サンギヤS2)は第1クラッチC1を介して選択的に前記入力軸22に連結され、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)は第2クラッチC2を介して選択的に入力軸22に連結され、第1回転要素RM1(サンギヤS3)は中間出力部材である前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1に一体的に連結され、第3回転要素RM3(キャリアCA2、CA3)は前記出力歯車24に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第1ブレーキB1〜第3ブレーキB3、第1クラッチC1、第2クラッチC2は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。なお、第2回転要素RM2とケース26との間には、第2回転要素RM2の正回転(入力軸22と同じ回転方向)を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチFが第2ブレーキB2と並列に設けられている。
【0027】
図2は、上記第1変速部14および第2変速部20の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」で、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸22と同じ回転速度である。また、第1変速部14の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリアCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置12のギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1に応じて定められる。第2変速部20の4本の縦線は、左端から右端へ向かって順番に第1回転要素RM1(サンギヤS3)、第2回転要素RM2(リングギヤR2、R3)、第3回転要素RM3(キャリアCA2、CA3)、第4回転要素RM4(サンギヤS2)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2および第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3に応じて定められる。
【0028】
そして、上記共線図から明らかなように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力歯車24に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第1変速段「1st」が成立させられる。第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。第1クラッチC1および第3ブレーキB3が係合させられて、第4回転要素RM4が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられると、第3回転要素RM3は「3rd」で示す回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合させられて、第2変速部20が入力軸22と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「4th」で示す回転速度すなわち入力軸22と同じ回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。この第4変速段「4th」の変速比は1である。第2クラッチC2および第3ブレーキB3が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられると、第3回転要素RM3は「5th」で示す回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。第2クラッチC2および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸22と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「6th」で示す回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。また、第2ブレーキB2および第3ブレーキB3が係合させられると、第2回転要素RM2が回転停止させられるとともに第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられることにより、第3回転要素RM3は「Rev」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Rev」が成立させられる。
【0029】
図1の(b) の作動表は、上記各変速段とクラッチC1、C2、ブレーキB1〜B3の作動状態との関係をまとめたもので、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第1変速段「1st」を成立させるブレーキB2には並列に一方向クラッチFが設けられているため、発進時(加速時)には必ずしもブレーキB2を係合させる必要は無いのである。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、および第3遊星歯車装置18の各ギヤ比ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められ、例えばρ1≒0.45、ρ2≒0.38、ρ3≒0.41とすれば、図1(b) に示す変速比が得られる。
【0030】
図3は、本発明が適用された第3遊星歯車装置18の潤滑構造を具体的に示す図で、キャリアCA3は、中心線Oと平行な円筒形状の円筒部30と、その円筒部30の一端から中心線Oに対して直角な外周方向へフランジ状に延び出す板状の円環形状の円板部32とを一体に備えており、円筒部30の外周側には、出力歯車24に一体に設けられた円筒形状の連結部34が同心に相対回転不能にスプライン嵌合されている。連結部34は、ベアリング36のインナレース38に略一体的に固設されており、円筒部30と共に中心線Oまわりに回転可能に支持されている。連結部34は動力伝達部材として機能する。
【0031】
上記円板部32には、円筒部30と反対方向へ中心線Oと平行に複数(例えば3本)の支持ピン40が設けられ、サンギヤS3と噛み合う第1遊星ギヤ42がニードルベアリング44を介して回転可能に配設されている。サンギヤS3は、円筒部30の内側を挿通させられた円筒形状の連結部46を介して前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1に連結されているとともに、その連結部46の内部を前記入力軸22が挿通させられている。
【0032】
支持ピン40の軸心には潤滑油路50が設けられているとともに、円板部32には、径方向の内周側へ向かって潤滑油路52が設けられており、その内周側端面の開口から潤滑油が潤滑油路52、更には潤滑油路50内へ流入させられ、支持ピン40の軸方向の中間部分等に設けられた径方向の貫通穴から外部へ流出してニードルベアリング44を潤滑するようになっている。潤滑油は、図示しない電動式或いは機械式のオイルポンプにより入力軸22の軸心に設けられた油路54内に供給され、その入力軸22の所定位置に設けられた径方向の貫通穴から外部、すなわち入力軸22と連結部46との間の環状空間へ流出するとともに、その連結部46の所定位置に設けられた径方向の貫通穴から外部、すなわち連結部46とキャリアCA3との間の環状空間へ更に流出し、一部が遠心力などで上記潤滑油路52、50からニードルベアリング44に供給されるとともに、一部がサンギヤS3と第1遊星ギヤ42との噛合部位等へ直接供給される。潤滑油路52は、例えば中心線Oまわりにおいて潤滑油路50と同じ位置に中心線Oに対して直交するように設けられて潤滑油路50と連通させられるが、周方向へ傾斜させても良いなど種々の態様が可能である。
【0033】
また、キャリアCA3の円筒部30のうち円板部32とのコーナー部分の近傍には、径方向に貫通する流出穴56が設けられ、内周側の潤滑油が外側の環状空間58へ流出させられる。前記入力軸22および連結部46には、軸方向において流出穴56と略同じ位置に径方向の貫通穴が複数設けられており、入力軸22の油路54内の潤滑油が流出穴56の近傍に吐出されるとともに、円筒部30の内周面のうち流出穴56の内周側開口部分には、流出穴56よりも広い幅寸法で環状溝60が設けられており、吐出された潤滑油は遠心力などで環状溝60内に集まって流出穴56内へ良好に流入し、環状空間58内へ流出させられる。上記流出穴56は、中心線Oまわりにおいて例えば前記支持ピン40や潤滑油路52と同じ位置を含んで複数設けられ、入力軸22および連結部46の貫通穴は、中心線Oまわりに複数設けられている。
【0034】
上記環状空間58は、キャリアCA3、連結部34、およびインナレース38によって円筒部30と円板部32とのコーナー部分に形成されており、流出穴56から流出した潤滑油の流動を制限している。すなわち、連結部34は、円板部32の近傍に達しているとともに円板部32側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面62を備えており、流出穴56から流出した潤滑油を遠心力の作用で内周面62に沿って円板部32側へ流動させる。また、連結部34の外周面に接するように固設されたインナレース38は、一端部が円板部32の側面に当接させられ、潤滑油が外周側へ流出することを阻止している。これ等の連結部34およびインナレース38は、既存の環状部材に相当する。
【0035】
一方、円板部32の環状空間58側の側面であって、中心線Oまわりにおいて前記支持ピン40や潤滑油路52と同じ位置には、その環状空間58と潤滑油路52とを連通させるように流入穴64が設けられており、環状空間58内の潤滑油が流入穴64から潤滑油路52内へ導入され、更に潤滑油路50を経てニードルベアリング44へ供給されるようになっている。流入穴64は、前記インナレース38の当接部よりも内周側であって、前記内周面62のテーパ形状の開口端の外周部付近に開口するように設けられており、遠心力の作用で内周面62に沿って円板部32側へ流動した潤滑油が良好に流入穴64内へ流入させられる。
【0036】
このような本実施例の潤滑構造によれば、円筒部30の外周側に配設された連結部34およびインナレース38を利用してキャリアCA3のコーナー部分に環状空間58を形成し、円筒部30に設けられた流出穴56から流出した潤滑油をその環状空間58内に導入するとともに、円板部32に設けられた流入穴64を経て潤滑油路52、50へ導くようにしたため、軸方向長さを大きくすることなく必要な潤滑油量に応じて流出穴56の大きさを適当に定めることが可能で、全体の軸方向長さをできるだけ短く維持しつつ、十分な量の潤滑油を潤滑油路52、50へ供給してニードルベアリング44を潤滑することができる。特に、本実施例では潤滑油路52が円板部32の内周側端面に開口させられ、その開口からも潤滑油が導入されるため、潤滑油量の確保が容易である。
【0037】
また、既存の連結部34およびインナレース38を利用して、潤滑油の流動を制限する環状空間58を形成しているため、部品点数が増えることもなく、基本的にはキャリアCA3の円筒部30および円板部32にそれぞれ流出穴56および流入穴64を設けるだけで、潤滑油路52、50へ導入される潤滑油量を増やすことができ、簡単且つ安価に構成される。
【0038】
また、連結部34のうち環状空間58を形成している部分の内周面62は、円板部32側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面62の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられているため、環状空間58へ流出した潤滑油は遠心力の作用でテーパ形状の内周面62に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64内へ良好に導入される。
【0039】
また、連結部34は円筒部30に相対回転不能にスプライン嵌合されているとともに、インナレース38は流入穴64よりも外周側で円板部32に当接させられているため、流出穴56から流出した潤滑油が環状空間58内に良好に保持されて、流入穴64内へ導入される。
【0040】
なお、上記キャリアCA3には、第1遊星ギヤ42およびリングギヤR3(R2)と噛み合う第2遊星ギヤが支持ピンと共に配設されるが、この支持ピンと第2遊星ギヤとの間の潤滑についても、上記支持ピン40と第1遊星ギヤ42との間を潤滑するための潤滑構造と同様に構成されている。
【0041】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【0042】
図4は、第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3が第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2よりも小さく、第2遊星歯車装置16の遊星ギヤを兼ねている第3遊星歯車装置18の第2遊星ギヤ70が軸方向においてサンギヤS3と重なって配設されている場合で、その第2遊星ギヤ70を潤滑するための潤滑構造を示す図である。この第2遊星ギヤ70も前記第1遊星ギヤ42と同様に、キャリアCA3の円板部32に設けられた支持ピン40によりニードルベアリング44を介して回転可能に支持されており、円筒部30に設けられた流出穴56から流出した潤滑油が環状空間58を経て流入穴64から潤滑油路52、50へ導入され、ニードルベアリング44を潤滑するようになっており、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
【0043】
図5は、前記キャリアCA3の円筒部30がベアリング36のインナレース38に直接接する状態で略一体的に固設され、中心線Oまわりに回転可能に支持されている場合で、キャリアCA3およびインナレース38によって環状空間58が形成されている。インナレース38の内周面のうち環状空間58を形成する部分の内周面72は、円板部32側へ向かうに従って大径となるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面72の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられているとともに、インナレース38はその流入穴64よりも外周側で円板部32に当接させられている。
【0044】
したがって、この実施例では、円筒部30に略一体的に固設されるとともに円板部32に当接させられたインナレース38によって略密閉された環状空間58が形成され、流出穴56から外周側へ流出した潤滑油がその環状空間58内に良好に保持されるとともに、インナレース38に形成されたテーパ形状の内周面72に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64から潤滑油路52、50内へ良好に導入される。
【0045】
図6は、上記図5に比較して、ベアリング36の代わりにニードルベアリング74が配設され、ケース26等の位置固定、或いは中心線Oまわりに回転可能な既存の環状部材76に円筒部30が相対回転可能に支持されている場合で、その環状部材76およびキャリアCA3によって環状空間58が形成されている。環状部材76は、円板部32の近傍まで達しているとともに、環状空間58を形成する部分の内周面78は、円板部32側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状を成しており、そのテーパ形状の内周面78の開口端の外周部付近に流入穴64が開口させられている。したがって、この場合も円筒部30に設けられた流出穴56から環状空間58内へ流出した潤滑油は、環状部材76のテーパ形状の内周面78に沿って円板部32側へ流動し、流入穴64から潤滑油路52、50へ導入されてニードルベアリング44が良好に潤滑される。なお、ニードルベアリング74を設けることなく、環状部材76が円筒部30の外周面に略接する状態で相対回転可能に配設されている場合であっても良い。
【0046】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された遊星歯車装置の潤滑構造を備えている車両用自動変速機を説明する図で、(a) は骨子図、(b) は各変速段を成立させるための作動表である。
【図2】図1の実施例の共線図である。
【図3】本発明が適用された遊星歯車装置の要部を具体的に示す断面図である。
【図4】本発明の別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【図5】本発明の更に別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【図6】本発明の更に別の実施例を示す断面図で、図3に対応する図である。
【符号の説明】
30:円筒部 32:円板部 34:連結部(動力伝達部材、環状部材)36:ベアリング 38:インナレース(環状部材) 40:支持ピン42:第1遊星ギヤ(遊星ギヤ) 50、52:潤滑油路 56:流出穴 58:環状空間 62、72、78:内周面 64:流入穴 70:第2遊星ギヤ(遊星ギヤ) 76:環状部材 CA3:キャリア
Claims (5)
- 中心線に対して直角な板状の円環形状を成しているとともに、該中心線と平行に支持ピンが設けられて遊星ギヤが回転可能に配設されている円板部と、
該円板部の内周側部分から中心線と平行に同心に設けられた円筒形状の円筒部と、
を有するキャリアを備えている遊星歯車装置において、前記支持ピンと遊星ギヤとの間を潤滑するために該支持ピンから前記円板部に跨がって潤滑油路が設けられている潤滑構造であって、
前記円筒部を内周側から外周側へ貫通し、該内周側の潤滑油を外周側へ流出させる流出穴と、
前記円筒部の外周側に同心に配設された環状部材を用いて、該円筒部と前記円板部とのコーナー部分に設けられ、前記流出穴から流出した潤滑油の流動を制限する環状空間と、
該環状空間内の潤滑油を前記円板部の潤滑油路内へ導入するように該円板部の側面に設けられた流入穴と、
を有することを特徴とする遊星歯車装置の潤滑構造。 - 前記環状部材のうち前記環状空間を形成している部分の内周面は、前記円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状を成しており、
前記流入穴は、前記テーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられている
ことを特徴とする請求項1に記載の遊星歯車装置の潤滑構造。 - 前記環状部材は、前記円筒部に相対回転不能に配設されているとともに、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成している
ことを特徴とする請求項1または2に記載の遊星歯車装置の潤滑構造。 - 前記円筒部は、前記円板部から前記支持ピンと反対方向へ延び出していて、ベアリングにより前記中心線まわりに回転可能に支持されているとともに、
該ベアリングのインナレースが前記環状部材として用いられ、前記流入穴よりも外周側で前記円板部に当接させられて前記環状空間を形成している
ことを特徴とする請求項3に記載の遊星歯車装置の潤滑構造。 - 前記円筒部と前記インナレースとの間には、該円筒部の外周面に相対回転不能に係合させられるとともに該インナレースに一体的に固定された動力伝達部材が配設されており、
該インナレースおよび該動力伝達部材が前記環状部材として用いられ、該動力伝達部材は、前記円板部の近傍に達しているとともに該円板部側へ向かうに従って径寸法が大きくなるテーパ形状の内周面を備えており、
前記流入穴は、前記動力伝達部材のテーパ形状の内周面の開口端の外周部付近に開口させられている
ことを特徴とする請求項4に記載の遊星歯車装置の潤滑構造。
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