JP2005249053A

JP2005249053A - 遊星歯車装置

Info

Publication number: JP2005249053A
Application number: JP2004059353A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Yamamura; 憲弘山村; Yuji Yasuda; 勇治安田; Naoki Kato; 直紀加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: JP4367181B2

Abstract

【課題】ピニオンとピニオンシャフトとの間のベアリングに十分な量の潤滑油を供給することができる遊星歯車装置を提供する。
【解決手段】ピニオン２４、７４と、そのピニオン２４、７４をベアリング３０、７６を介して回転可能に支持するピニオンシャフト３２、７８と、そのピニオンシャフト３２、７８の端部を支持する２つの支持壁４２、４４を有するキャリヤ２８とを備えた遊星歯車装置１８において、２つの支持壁４２、４４に、ピニオンシャフト３２、７８の第１径方向穴５２、８８と連通し、入力軸１２から供給される潤滑油を第１径方向穴５２、８８へ導く内側径方向穴５０、８６をそれぞれ形成する。このようにすれば、入力軸１２の軸方向の異なる２箇所において入力軸１２からそれぞれ供給される潤滑油をベアリング３０、７６の潤滑に用いることができるので、ベアリング３０、７６に十分な量の潤滑油を供給することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は遊星歯車装置に関し、特に、潤滑油を、キャリヤから、ピニオンとそのピニオンを支持するピニオンシャフトとの間に設けられたベアリングに供給する潤滑構造に関する。

一般に、遊星歯車装置は、サンギヤ、リングギヤ、それらサンギヤおよびリングギヤと同軸で回転するキャリヤ、および、そのキャリヤに自転可能に支持されてそれらサンギヤおよびリングギヤに噛み合わされている複数のピニオンを有している。上記複数のピニオンには、それぞれ、その軸心にピニオンシャフトが挿し通され、そのピニオンシャフトの両端が前記キャリヤの一対の支持壁にそれぞれ支持されている。これによりピニオンは自転可能にキャリヤに支持される。また、ピニオンシャフトとピニオンとの間にはベアリングが介挿されている。

上記ベアリングを潤滑するための構造として、一般に、キャリヤの一方の支持壁には、入力軸の油孔から流出する潤滑油を個々のピニオンシャフトへ導くための径方向穴が、ピニオンシャフトの数に対応して形成され、ピニオンシャフトには、上記支持壁の径方向穴に連通する第１の径方向穴と、軸心に形成されてその第１の径方向穴と連通する軸方向穴と、その軸方向穴と連通して潤滑油をピニオンシャフトの外周面に導く第２の径方向穴とが設けられている（たとえば、特許文献１、２）。
特開平６−２０１０２２号公報特開平６−２０７６５０号公報

しかし、特許文献１、２に示されているように、キャリヤの一対の支持壁のうちの一方にのみ、潤滑油を導くための前記径方向穴を形成する場合、入力軸の軸方向の一箇所から流出する潤滑油によってすべてのベアリングを潤滑する必要がある。そのため、ベアリングが多い場合には、ベアリングの潤滑不良が生じるおそれがあった。たとえば、ラビニヨ式の遊星歯車装置は、ピニオンの数が多いことから、入力軸の軸方向の一箇所から流出する潤滑油が多数のピニオンに分配されてしまうので、個々のピニオンに分配される潤滑油量が少なくなって、ベアリングに潤滑不良が生じる恐れがある。

本発明は、以上の事情を背景として成されたものであり、その目的とするところは、ピニオンとピニオンシャフトとの間のベアリングに十分な量の潤滑油を供給することができる遊星歯車装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、複数のピニオンと、その複数のピニオンをベアリングを介して回転可能に支持する複数のピニオンシャフトと、その複数のピニオンシャフトの端部を支持する２つの支持壁を有するキャリヤとを備え、前記複数のピニオンシャフトは、前記支持壁に支持される部分に形成されて潤滑油を導く第１径方向穴と、軸心に形成されその第１径方向穴と連通する軸方向穴と、その軸方向穴と連通して潤滑油をピニオンシャフトの外周側に設けられた前記ベアリングへ導く第２径方向穴とを有し、前記支持壁は、前記ピニオンシャフトの第１径方向穴と連通し、前記キャリヤの回転軸心側から供給される潤滑油をその第１径方向穴へ導く径方向穴を有している遊星歯車装置であって、前記支持壁の径方向穴が、前記２つの支持壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

また、第２発明は、第１発明の遊星歯車装置において、前記ピニオンはショートピニオンおよびロングピニオンを含み、前記ピニオンシャフトはショートピニオンシャフトおよびロングピニオンシャフトを含み、前記キャリヤの一方の支持壁は、そのショートピニオンシャフトおよびロングピニオンシャフトを支持しており、その支持壁の前記径方向穴は、そのショートピニオンシャフトの前記第１径方向穴と連通する一方、他方の支持壁は、前記ロングピニオンシャフトのみを支持しており、その支持壁の前記径方向穴は、そのロングピニオンシャフトの前記第１径方向穴と連通していることを特徴とする。

第１発明によれば、ピニオンシャフトへ潤滑油を導くための径方向穴が、２つの支持壁にそれぞれ設けられていることから、キャリヤの回転軸心方向の異なる２箇所においてその回転軸心側からそれぞれ供給される潤滑油をベアリングの潤滑に用いることができるので、ベアリングに十分な量の潤滑油を供給することができる。

また、第２発明によれば、一方の支持壁の径方向穴から導入される潤滑油はショートピニオンシャフトに分配され、他方の支持壁の径方向穴から導入される潤滑油はロングピニオンシャフトのみに分配されるので、ベアリングに十分な量の潤滑油を供給できる。

以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用された遊星歯車装置１８を含む自動変速機１０の一部を示す断面図である。

遊星歯車装置１８は所謂ラビニヨ型であり、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０およびダブルピニオン型の第２遊星歯車装置７０の２つの遊星歯車装置が互いに隣接し、且つ、キャリヤ同士、リングギヤ同士が互いに連結されて共用化されて１つの遊星歯車装置とされている。

第１遊星歯車装置２０は、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である入力軸１２の回りに相対回転可能に、その入力軸１２の外周側に嵌合された第１サンギヤ２２と、その第１サンギヤ２２と噛み合う複数個（本実施例では３個）のロングピニオン２４と、そのロングピニオン２４と噛み合うリングギヤ２６と、そのロングピニオン２４を自転および公転可能に支持するキャリヤ２８とを備えている。そして、上記ロングピニオン２４の軸心には、ニードルベアリング３０を介してロングピニオン２４をキャリヤ２８に固定するためにロングピニオンシャフト３２が挿し通されている。

上記キャリヤ２８は、軸部３４と、その軸部３４の一方の端に連結された支持部３６とからなり、その軸部３４が、ベアリング３８を介して自動変速機１０のケース４０に支持されることにより、キャリヤ２８はケース４０に対して相対回転可能に固定されている。また、キャリヤ２８の支持部３６の軸方向両端には、軸部３４に対して垂直な円盤状の第１および第２支持壁４２、４４が形成されている。

上記第１および第２支持壁４２、４４には、ロングピニオン２４および後述するショートピニオン７４の数に対応する数の貫通穴４６が形成されており、ロングピニオンシャフト３２は、第１および第２支持壁４２、４４にそれぞれ形成された貫通穴４６に挿し通されることにより、一方の端部が第１支持壁４２に、他方の端部が第２支持壁４４にそれぞれ支持されている。

上記第２支持壁４４には、外周面から径方向内側に向かい、前記貫通穴４６と連通する外側径方向穴４８、および、その外側径方向穴４８と同一軸線上であって、内周面から径方向外側に向かい、前記貫通穴４６と連通する内側径方向穴５０とが、ロングピニオン２４の数に対応して形成されている。

前記ロングピニオンシャフト３２には、その軸方向の一方の端部に、第２支持壁４４に形成された外側径方向穴４８および内側径方向穴５０に連通する第１径方向穴５２が形成されている。また、その軸心に、その軸方向に平行に延び、一方の端が上記第１径方向穴５２に連通し、他方の端がロングピニオンシャフト３２の他方の端側の側面に開口する軸方向穴５４が形成されている。そして、その軸方向穴５４を軸方向に略三等分する位置に、一端がその軸方向穴５４に開口し他端が、ロングピニオンシャフト３２の外周面に開口する第２径方向穴５５が形成されている。

そして、ピン５６が、第２支持壁４４の外側径方向穴４８を貫通し、ロングピニオンシャフト３２の第１径方向穴５２の中央付近まで差し込まれることにより、ロングピニオンシャフト３２はキャリヤ２８に固定される。また、ロングピニオンシャフト３２の軸方向穴５４の第１径方向穴５２とは反対側の端部には、潤滑油の流出を防ぐための蓋６０が嵌め入れられている。

また、第１支持壁４２および第２支持壁４４のロングピニオン２４に対向する側の側面と、ロングピニオン２４の側面との間には、ワッシャ６２が設けられている。なお、第１支持壁４２または第２支持壁４４とロングピニオン２４の側面との間に生じるスラスト力が大きい場合、たとえば、第１サンギヤ２２とロングピニオン２４との噛み合いにおけるロングピニオン２４上の噛み合いピッチ円と、リングギヤ２６とロングピニオン２４との噛み合いにおけるロングピニオン２４上の噛み合いピッチ円とが異なるために両者の接線力が異なり、そのためにスラスト力が大きくなる場合や、それら第１サンギヤ２２、ロングピニオン２４、リングギヤ２６の加工精度に由来してスラスト力が大きくなる場合や、キャリヤ２８の変形によってスラスト力が大きくなる場合などに対処するために、ワッシャ６２に代えてスラストベアリングが設けられてもよい。また、ワッシャ６２の厚みが厚くされてもよい。

前記第２遊星歯車装置７０は、前記第１サンギヤ２２に隣接する位置において、入力軸１２に対して相対回転可能にその入力軸１２の外周側に嵌合された第２サンギヤ７２と、その第２サンギヤ７２と噛み合うとともに、前記ロングピニオン２４とも噛み合う複数個（本実施例では３個）のショートピニオン７４とを備えており、それら第２サンギヤ７２およびショートピニオン７４と、前記ロングピニオン２４、キャリヤ２８、リングギヤ２６などにより、第２遊星歯車装置７０が構成される。そして、上記ショートピニオン７４の軸心には、ニードルベアリング７６を介してショートピニオン７４をキャリヤ２８に固定するためにショートピニオンシャフト７８が挿し通されている。

前記キャリヤ２８の支持部３６には、軸方向の中央付近に、前記第１および第２支持壁４２、４４と平行な第３支持壁８０が形成されている。この第３支持壁８０には、ショートピニオンシャフト７８の一端が嵌め入れられる貫通穴８２が形成されており、ショートピニオンシャフト７８の他端が第１支持壁４２の貫通穴４６に挿し通されることにより、ショートピニオンシャフト７８の両端は、支持壁４２、８０に支持される。

第２支持壁４４と同様に、第１支持壁４２にも、外周面から径方向内側に向かい、前記貫通穴４６と連通する外側径方向穴８４、および、その外側径方向穴８４と同一軸線上であって、内周面から軸方向外側に向かい、前記貫通穴４６と連通する内側径方向穴８６とが、ショートピニオン７４の数に対応して形成され、また、ショートピニオンシャフト７８の第１支持壁４２側の端には、両端がそれぞれ外側径方向穴８４および内側径方向穴８６と連通する第１径方向穴８８が形成されている。さらに、ショートピニオンシャフト７８には、その軸心に、その軸方向に平行に延び、一方の端が上記径方向穴８８に連通し、他方の端がショートピニオンシャフト７８の他方の端側の側面に開口する軸方向穴９０が形成されているとともに、軸方向の中央付近に、その軸方向穴９０と連通し、且つ、径方向に貫通する第２径方向穴９２が形成されている。

また、軸方向穴９０の第１径方向穴８８とは反対側の端部には、蓋９４が嵌め入れられている。そして、ピン９６が、第１支持壁４２の外側径方向穴８４を貫通し、ショートピニオンシャフト７８の第１径方向穴８８の中央付近まで差し込まれることにより、ショートピニオンシャフト７８はキャリヤ２８に固定される。また、第１支持壁４２および第３支持壁８０のショートピニオン７４に対向する側の側面と、ショートピニオン７４の側面との間には、ワッシャ９８が設けられている。なお、ロングピニオン２４の側面に設けられているワッシャ６２の場合と同様に、このワッシャ９８に代えて、スラストベアリングが用いられてもよい。

このように構成された自動変速機１０においては、入力軸１２の第１油孔１００からその径方向外側に流出する潤滑油が、第２サンギヤ７２の油孔１０２を経由して第１支持壁４２に形成された内側径方向穴８６に導かれる一方、入力軸１２の第２油孔１０４から流出する潤滑油が第１サンギヤ２２に形成された油孔１０６を経由して第２支持壁４４に形成された内側径方向穴５０に導かれる。

第１支持壁４２の内側径方向穴８６に導かれた潤滑油は、図２において矢印で示すように、内側径方向穴８６からショートピニオンシャフト７８に形成された第１径方向穴８８を経由して軸方向穴９０へと流れる。次いで、潤滑油は、その軸方向穴９０から第２径方向穴９２を経由してショートピニオンシャフト７８の外側に設けられたニードルベアリング７６へ供給される。第２支持壁４４の内側径方向穴５０に導かれた潤滑油も、これと同様にしてロングピニオンシャフト３２の外側に設けられたニードルベアリング３０へ供給される。なお、本実施例においては、入力軸１２の第１油孔１００および第２油孔１０４は、同程度の孔径とされており、各ショートピニオンシャフト７８およびロングピニオンシャフト３２には、それぞれ同程度の潤滑油が供給されるが、第１油孔１００に対して第２油孔１０２の孔径を大きくすることにより、軸長の長いロングピニオンシャフト３２にショートピニオンシャフト７８よりも多くの潤滑油を供給することもできる。

以上、説明したように、本実施例によれば、ピニオンシャフト３２、７８へ潤滑油を導くための内側径方向穴５０、８６が、２つの支持壁４２、４４にそれぞれ設けられていることから、入力軸１２の軸方向の異なる２箇所において入力軸１２からそれぞれ供給される潤滑油をニードルベアリング３０、７６の潤滑に用いることができるので、ニードルベアリング３０、７６に十分な量の潤滑油を供給することができる。

すなわち、本実施例によれば、第１支持壁４２の内側径方向穴８６から導入される潤滑油はショートピニオンシャフト７８に分配され、第２支持壁４４の内側径方向穴５０から導入される潤滑油はロングピニオンシャフト３２のみに分配されるので、それらのピニオンシャフト７８、３２の外側に配置されたニードルベアリング３０、７６に十分な量の潤滑油を供給できる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、遊星歯車装置１８は所謂ラビニヨ型であったが、本発明は、ラビニヨ型以外の遊星歯車装置、たとえば、単独のシングルまたはダブルピニオン型の遊星歯車装置にも適用できる。

また、前述の実施例の遊星歯車装置１８は、入力軸１２上に配置されていたが、カウンタ軸を有し、そのカウンタ軸上に遊星歯車装置が配置される場合には、そのカウンタ軸上に配置された遊星歯車装置に本発明が適用されてもよい。

なお、上述したの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。

本発明が適用された遊星歯車装置を含む自動変速機の一部を示す断面図である。図１の第２遊星歯車装置における潤滑油の流れを説明する図である。

符号の説明

１８：遊星歯車装置、２４：ロングピニオン、２８：キャリヤ、３０：ニードルベアリング、３２：ロングピニオンシャフト、４２：第１支持壁、４４：第２支持壁、５０：内側径方向穴（径方向穴）、５２：第１径方向穴、５４：軸方向穴、５５：第２径方向穴、７４：ショートピニオン、７６：ニードルベアリング、７８：ショートピニオンシャフト、８６：内側径方向穴、８８：第１径方向穴、９０：軸方向穴、９２：第２径方向穴

Claims

複数のピニオンと、該複数のピニオンをベアリングを介して回転可能に支持する複数のピニオンシャフトと、該複数のピニオンシャフトの端部を支持する２つの支持壁を有するキャリヤとを備え、
前記複数のピニオンシャフトは、前記支持壁に支持される部分に形成されて潤滑油を導く第１径方向穴と、軸心に形成され該第１径方向穴と連通する軸方向穴と、該軸方向穴と連通して潤滑油をピニオンシャフトの外周側に設けられた前記ベアリングへ導く第２径方向穴とを有し、前記支持壁は、前記ピニオンシャフトの第１径方向穴と連通し、前記キャリヤの回転軸心側から供給される潤滑油を該第１径方向穴へ導く径方向穴を有している遊星歯車装置であって、
前記支持壁の径方向穴が、前記２つの支持壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする遊星歯車装置。
請求項１の遊星歯車装置であって、
前記ピニオンはショートピニオンおよびロングピニオンを含み、
前記ピニオンシャフトはショートピニオンシャフトおよびロングピニオンシャフトを含み、
前記キャリヤの一方の支持壁は、該ショートピニオンシャフトおよびロングピニオンシャフトを支持しており、該支持壁の前記径方向穴は、該ショートピニオンシャフトの前記第１径方向穴と連通する一方、
他方の支持壁は、前記ロングピニオンシャフトのみを支持しており、該支持壁の前記径方向穴は、該ロングピニオンシャフトの前記第１径方向穴と連通していることを特徴とする遊星歯車装置。