JP2008133849A

JP2008133849A - スラストベアリングの位置決め構造

Info

Publication number: JP2008133849A
Application number: JP2006318628A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamada; 康一山田; Hirota Yamanaka; 裕太山中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-06-12

Abstract

【課題】スラストベアリングの位置決め構造において、分離可能な一対のレースを有するスラストベアリングを確実に位置決めする。
【解決手段】遊星歯車装置１３のプラネタリキャリア１７のハブ部１７Ａとリングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９との間にスラストベアリング３２を介装する。スラストベアリング３２のインナレースをプラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂの外周面３３によって位置決めする。リングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９に凸部３４を形成してスラストベアリング３２のアウタレースを位置決めする。遊星歯車装置１３は、トランスアクスルケースに組込む際、天地を反転させたとき、ハブ部１７Ａとフランジ部２９との隙間が大きくなるが、スラストベアリング３２のインナレース及びアウタレースは、それぞれ外周面３３及び凸部３４によって位置決めされるので、位置ずれすることがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の動力伝達装置等に使用される分離可能な一対のレースを有するスラストベアリングの位置決め構造に関するものである。

一例として車両に搭載される動力伝達装置である自動変速機の組立工程の一部について、図６及び図７を参照して説明する。図７に示すように、自動変速機１は、前輪駆動の車両に搭載されるトランスアクスルであって、ケース２内に遊星歯車装置３、終減速機構４、差動装置５及びトルクコンバータ（図示せず）等が組込まれて一体化される。図６に示すように、遊星歯車装置３は、サンギヤ６、プラネタリピニオン７、プラネタリキャリア８、これら各要素の回転を適宜ロックして減速比を切換えるための多板式クラッチ・ブレーキ１０等を備えており、プラネタリキャリア８のハブ部８Ａとブレーキハブ１１のフランジ部１１Ａとの間にスラストベアリング１２が介装されている。この種の遊星歯車装置については、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００６−１３２６３３号公報

遊星歯車装置３は、図６に示すように、プラネタリキャリア８のハブ部８Ａの上方にブレーキハブ１１のフランジ部１１Ａが配置される姿勢で組立てられる。このとき、スラストベアリング１２は、下方に位置するプラネタリキャリア８の軸部８Ｂの基部に内周部が嵌合してプラネタリキャリア８と同心上に位置決めすることができる。そして、図７に示すように、遊星歯車装置３は、図６に示す姿勢から天地を反転した状態で、終減速機構４及び差動装置５等が装着されたケース２内に組込まれる。

遊星歯車装置３をケース２に組込む時点では、ブレーキハブ１１は軸方向に遊びを有しているため、遊星歯車装置３を反転させたとき、図８に示すように、ブレーキハブ１１が下方へ移動して、プラネタリキャリア８のハブ部８Ａとブレーキハブ１１のフランジ部１１Ａとの間に軸方向の隙間Ｃが形成される。なお、フランジ部１１Ａには、その強度及び剛性を高めるために、円周方向に沿って環状のビード１１Ｂが形成されている。ここで、軸の結合及びギヤの噛み合わせを行うため、遊星歯車装置３を揺すったり、たたいたりすると、スラストベアリング１２がプラネタリキャリア８のハブ部８Ａから落下して中心位置がずれてしまうことがある。そこで、従来は、スラストベアリング１２に潤滑剤等を塗布してプラネタリキャリア８側に貼り付けることにより、スラストベアリング１２の位置ずれを防止している。

しかしながら、上記従来のスラストベアリングの位置決め方法では、次のような問題がある。従来は、スラストベアリング１２として、インナレース１２Ａ、アウタレース１２Ｂ及び転動体１２Ｃが一体化されたものが使用されていたが、より潤滑性に優れたインナレース１２Ａとアウタレース１２Ｂが分離可能なタイプのスラストベアリング１２を使用した場合、図９に示すように、アウタレース１２Ｂが分離してブレーキハブ１１のフランジ部１１Ａ側に落下しやすくなり、アウタレース１２Ｂの位置のずれが問題となる。このように、アウタレース１２Ｂの位置がずれた状態で自動変速機１の組立が行われると、図１０に示すように、アウタレース１２Ｂと転動体１２Ｃとが干渉して、スラストベアリング１２の損傷、焼付の原因となる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、分離可能な一対のレースを有するスラストベアリングを確実に位置決めすることができるスラストベアリングの位置決め構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るスラストベアリングの位置決め構造は、互いに同心上に配置されて相対回転する第１回転部材及び第２回転部材と、該第１、第２回転部材間に介装されたスラストベアリングとを備え、該スラストベアリングは、前記第１回転部材に係合する第１レースと、前記第２回転部材に係合する第２レースと、該第１、第２レース間に介装された転動体とを備え、前記第１レースと前記第２レースとが分離可能であり、前記第１回転部材には、前記第１レースを同心上に位置決めする第１位置決め部が形成され、前記第２回転部材には、前記第２レースを同心上に位置決めする第２位置決め部が形成されていることを特徴とする。

（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）、（２）及び（３）の内容がそれぞれ請求項１、２及び３に対応する。

（１）互いに同心上に配置されて相対回転する第１回転部材及び第２回転部材と、該第１、第２回転部材間に介装されたスラストベアリングとを備え、該スラストベアリングは、前記第１回転部材に係合する第１レースと、前記第２回転部材に係合する第２レースと、該第１、第２レース間に介装された転動体とを備え、前記第１レースと前記第２レースとが分離可能であり、前記第１回転部材には、前記第１レースを同心上に位置決めする第１位置決め部が形成され、前記第２回転部材には、前記第２レースを同心上に位置決めする第２位置決め部が形成されていることを特徴とするスラストベアリングの位置決め構造（請求項１）。
第１レースと第２レースとを分離可能なスラストベアリングに対して、第１及び第２レースをそれぞれ第１及び第２回転部材の第１及び第２位置決め部によって位置決めすることにより、スラストベアリングの位置ずれを防止することができる。スラストベアリングは、第１レースと第２レースとを分離可能にすることにより、これらが一体化されたものに比して潤滑性を高めることが可能になる。第１及び第２回転部材は、例えば動力伝達装置の軸、ハブ等の回転要素であり、車両用自動変速機の遊星歯車装置のプラネタリキャリア及びブレーキハブ等が含まれる。スラストベアリングの転動体は、第１レース又は第２レースと一体化されるか、あるいは、これらから分離できるものでもよい。

（２）上記（１）の構成において、前記第２回転部材は、前記第１回転部材に対向するフランジ部を有し、前記第２位置決め部は、前記フランジ部に形成された円周方向に延びる凸部であることを特徴とするスラストベアリングの位置決め構造（請求項２）。
フランジ部に円周方向に延びる凸部を形成することにより、フランジ部の強度及び剛性を高めることができる。なお、凸部は環状の１つの突起部とするほか、複数の突起部を環状に配置してもよい。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第１位置決め部は、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に軸方向に所定の隙間があるとき、前記第１レースが前記隙間の分だけ前記第２回転部材側に軸方向に移動した場合でも同心上に位置決めできるように、軸方向に延びる案内部を有していることを特徴とするスラストベアリングの位置決め構造（請求項３）。
組付の際に第１回転部材及び第２回転部材の姿勢を反転させた場合等において、第１、第２回転部材間に隙間が生じて、第１レースが第２回転部材側に移動した場合でも、案内部によって第１レースの同心位置を保持することができる。

本発明に係るスラストベアリングの位置決め構造によれば、第１レースと第２レースとが分離可能なスラストベアリングに対して、第１及び第２レースをそれぞれ第１及び第２回転部材の第１及び第２位置決め部によって位置決めすることにより、スラストベアリングの位置ずれを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図６乃至図１０に示す従来例に対して同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図１及び図２に本発明が適用される遊星歯車装置１３を示す。遊星歯車装置１３は、図６に示す従来例と同様、図７に示す自動変速機１のケース２内に組込まれるものである。遊星歯車装置１３は、中心部に配置されたサンギヤ１４と、その周囲に噛合わされた複数のプラネタリピニオン１５と、これらのプラネタリピニオン１５の外周に噛合うリングギヤ１６と、プラネタリピニオン１５を自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリア１７（第１回転部材）と、これらを支持する本体１８とを備えている。

サンギヤ１４は、円筒状に形成されており、本体１８にベアリング１９によって回転可能に支持された入力軸２０及び入力軸２０にスプライン結合された入力軸２１が挿通されて、入力軸２０のフランジ部２０Ａがスプライン結合されている。入力軸２０、２１は、エンジン、モータ等の駆動源によって駆動されるトルクコンバータ（図示せず）のタービン軸に連結される。

プラネタリキャリア１７は、プラネタリピニオン１５を支持する大径のハブ部１７Ａと、ハブ部１７Ａの一端側から軸方向に延出された円筒状の軸部１７Ｂとを備えており、ハブ部１７Ａの内周部がベアリング２２によって本体１８に回転可能に支持されている。プラネタリキャリア１７のハブ部１７Ａには、複数のピニオンシャフト２３が取付けられてピン２４によって固定されており、プラネタリピニオン１５がピニオンシャフト２３にベアリング２５によって回転可能に支持されている。プラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂには、軸部１７Ｂと入力軸２１との間に挿入された中空の中間軸２６がスプライン結合されている。また、プラネタリキャリア１７の外周部には、リングギヤ１６の一部を覆う略円筒状のキャリアブレーキハブ２７が取付けられている。

リングギヤ１６の外周部には、略有底円筒状のリングギヤブレーキハブ２８（第２回転部材）の円筒部が嵌合、固定されており、リングギヤブレーキハブ２８の底部であるフランジ部２９の中央部に設けられた開口部にプラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂが挿通されている。

サンギヤ１４と本体１８との間、入力軸２０のフランジ部２０Ａとプラネタリキャリア１７との間及びプラネタリキャリア１７のハブ部１７Ａとリングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９との間に、それぞれスラストベアリング３０、３１及び３２が介装されている。

そして、キャリアブレーキハブ２７及びリングギヤブレーキハブ２８に多板式ブレーキ又はクラッチのプレートが連結されて、キャリアブレーキハブ２７及びリングギヤブレーキハブ２８、すなわち、プラネタリキャリア１７及びリングギヤ１６と本体１８との相対回転を適宜ロックすることにより、減速比を切換えるようになっている。

図２に示すように、プラネタリキャリア１７とリングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９との間に介装されたスラストベアリング３２は、インナレース３２Ａ（第１レース）とアウタレース３２Ｂ（第２レース）とこれらの間に介装された転動体３２Ｃとを備え、インナレース３２Ａと転動体３２Ｃとが一体化されたベアリングアセンブリとアウタレース３２Ｂとが分離可能な分割構造となっている。このような分割構造を採用することにより、スラストベアリング３２は、インナレース、アウタレース及び転動体が一体化され従来のスラストベアリングに比して潤滑性が高められている。

プラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂの基部には、スラストベアリング３２のインナレース３２Ａの内周部が嵌合する外周面３３（第１位置決め部）が形成されている。また、リングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９には、プラネタリキャリア１７側に突出する凸部３４（第２位置決め部）が円周方向に沿って形成されており、スラストベアリング３２のアウタレース３２Ｂの外周部が凸部３４の内周部に嵌合して同心上に位置決めされる。なお、凸部３４は、環状の１つの突起部とするほか、複数の突起部を環状に配置してもよい。

図５に示すように、リングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９におけるスラストベアリング３２の取付部の背面側には、スラストベアリング３５（インナレース３５Ａのみ図示する）が取付けられる。スラストベアリング３５は、インナレース３５Ａの内周部から突出された円筒状の保持部３６がリングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９の開口部に圧入されることによってリングギヤブレーキハブ２８に保持される。スラストベアリング３５のインナレース３５Ａは、このほか、フランジ部２９の開口部に挿入した保持部３６をかしめてリングギヤブレーキハブ２８に保持され、あるいは、フランジ部２９に形成した係合部との係合によってリングギヤブレーキハブ２８に保持されるようにしてもよい。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
遊星歯車装置１３は、図６及び図７に示す従来例と同様、プラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂが上側に位置する姿勢（図１参照）で組立てられ、このとき、スラストベアリング３２には潤滑剤等が塗布される。そして、組立てられた遊星歯車装置１３は、図１に示す姿勢から天地が反転されてケース２に組込まれる。このとき、図３に示すように、リングギヤブレーキハブ２８は、軸方向に遊びを有しているため、下方へ移動し、プラネタリキャリア１７とリングギヤブレーキハブ２８のフランジ部２９との間に隙間が形成される。このとき、アウタレース３２Ｂは、インナレース３２Ａから分離してフランジ部２９と共に下方へ移動しても、外周部が凸部３４の内周部に嵌合してリングギヤブレーキハブ２８に同心上に位置決めされる。このようにして、遊星歯車装置１３のケース２への組付け時にスラストベアリング３２のアウタレース３２Ｂの位置ずれを防止することができ、スラストベアリング３２の組付け不良による損傷、焼付を防止することができる。

また、凸部３４を設けることにより、フランジ部２９の強度及び剛性が高まるので、従来の補強用のビード１１Ｂの代わり凸部３４を設けることができ、製造コストが高くなることがない。

次に本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を用いて異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図４に示すように、本実施形態では、プラネタリキャリア１７の軸部１７Ｂの基部には、案内部３７が形成されている。案内部３７は、スラストベアリング３２のインナレース３２Ａを位置決めする外周面３３に沿って軸方向に延ばされ、また、円周方向に沿って複数配置されて、インナレース３２Ａの内周部に当接して、インナレース３２Ａをプラネタリキャリア１７に対して同心上に位置決めするように形成されている。そして、遊星歯車装置１３のケース２への組付時に、インナレース３２Ａ及び転動体３２Ｃがプラネタリキャリア１７のハブ部１７Ａから剥れてアウタレース３２Ｂと共にリングギヤブレーキハブの２８のフランジ部２９側に落下した場合でも、案内部３７によってインナレース３２Ａの内周面を案内して、その同心位置が維持されるようになっている。なお、案内部３７は、軸部１７Ｂの全周にわたって環状に形成してもよい。

このように構成したことにより、遊星歯車装置１３をケース２に組付ける際。潤滑剤等によってプラネタリキャリア１７に貼り付けられたインナレース３２Ａ及び転動体３２Ｃが剥れて落下した場合でも案内部３７によってインナレース３２Ａを案内してプラネタリキャリア１７に対して同心上に維持することができ、スラストベアリング３２の組付け不良による損傷、焼付を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る遊星歯車装置が組立姿勢にある状態を示す縦断面図である。図１の要部を拡大して示す図である。図１に示す遊星歯車装置のトランスアクスルのケースへの組付姿勢における要部を拡大して示す図である。本発明の第２実施形態に係る遊星歯車装置の要部を拡大して示す図である。図１に示す遊星歯車装置においてブレーキハブのフランジ部にスラストベアリングのインナレースを圧入した状態を示す要部の拡大図である。従来の遊星歯車装置が組立姿勢にある状態を一部破断して示す斜視図である。図６に示す遊星歯車装置をトランクアクスルのケースに組込む状態を示す斜視図である。図６に示す遊星歯車装置のトランスアクスルのケースへの組付姿勢における要部を拡大して示す図である。図６に示す遊星歯車装置のトランスアクスルのケースへの組付姿勢において、アウタレースが落下して位置ずれした状態を示す要部の拡大図である。図６に示す遊星歯車装置のトランスアクスルのケースへの組付姿勢において、アウタレースが落下して位置ずれしたまま組立てた状態を示す要部の拡大図である。

符号の説明

１７プラネタリキャリア、２８リングギヤブレーキハブ、３２スラストベアリング、３２Ａインナレース（第１レース）、３２Ｂアウタレース（第２レース）、３２Ｃ転動体、３３外周面（第１位置決め部）、３４凸部（第２位置決め部）、３７案内部

Claims

相対回転する第１回転部材及び第２回転部材と、該第１、第２回転部材間に介装されたスラストベアリングとを備え、該スラストベアリングは、前記第１回転部材に係合する第１レースと、前記第２回転部材に係合する第２レースと、前記第１、第２レース間に介装された転動体とを備え、前記第１レースと前記第２レースとが分離可能であり、前記第１回転部材には、前記第１レースを同心上に位置決めする第１位置決め部が形成され、前記第２回転部材には、前記第２レースを同心上に位置決めする第２位置決め部が形成されていることを特徴とするスラストベアリングの位置決め構造。
前記第２回転部材は、前記第１回転部材に対向するフランジ部を有し、前記第２位置決め部は、前記フランジ部に形成された円周方向に延びる凸部であることを特徴とする請求項１に記載のスラストベアリングの位置決め構造。
前記第１位置決め部は、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に軸方向に所定の隙間があるとき、前記第１レースが前記隙間の分だけ前記第２回転部材側に軸方向に移動した場合でも同心上に位置決めできるように、軸方向に延びる案内部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラストベアリングの位置決め構造。