JP2008157401A

JP2008157401A - 遊星歯車装置

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Publication number: JP2008157401A
Application number: JP2006349382A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sugihara; 剛史杉原; Yasunobu Kitagawa; 泰信北川; Takeshi Aoyanagi; 剛青柳; Naoki Kashiwamura; 直樹柏村; Shuji Yajima; 修司矢嶋
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP4278679B2; KR20080060153A; KR101441687B1; CN101210613B; CN101210613A

Abstract

【課題】ピニオンシャフトの位置決めを高い精度でかつ容易に行えるようにする。
【解決手段】キャリア５の外表面５ｂと有底穴１２とを連通する貫通孔１８をキャリア５に形成し、組立て時、貫通孔１８から第１の治具４１を挿入してピニオンシャフト８の先端に第１の治具４１を当接させてピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを行う。
【選択図】図２Ｄ

Description

本発明は、車両の自動変速機等に用いられる遊星歯車装置に関する。

自動変速機は、一般に、一つないし複数の遊星歯車装置を有しており、遊星歯車装置が有する減速／増速作用を利用して変速を行っている。遊星歯車装置は、サンギヤに噛み合う複数のピニオンギヤを有し、複数のピニオンギヤはキャリアに立設されたピニオンシャフトにベアリングを介して回転自在に支持される。

特許文献１に開示される遊星歯車装置では、キャリアにピニオンシャフトと同径の有底円形穴を形成し、これにピニオンシャフトを挿入し、キャリアとピニオンシャフトのそれぞれに径方向に形成されたＣピン孔にＣピン（スプリングピン）を圧入することでピニオンシャフトをキャリアに固定している。
特開２００４−２６３７４５公報

キャリアとピニオンシャフトのそれぞれに径方向に形成されたＣピン孔にＣピンを圧入するためには、２つのＣピン孔の軸方向位置が一致している必要がある。特許文献１に開示される遊星歯車装置では、キャリアに形成される有底穴の底にピニオンシャフトの先端を当接させてピニオンシャフトの軸方向の位置決めを行い、これによって２つのＣピン孔の軸方向位置を一致させている。

しかしながら、このような位置決め方法では、キャリアに形成される有底穴の深さに寸法誤差があると、２つのＣピン孔の軸方向位置がずれ、Ｃピンを挿入できない、挿入しにくいといったＣピンの圧入不良が生じる。

本発明は、このような従来技術の技術的課題を鑑みてなされたもので、ピニオンシャフトの位置決めを高い精度でかつ容易に行えるようにすることを目的とする。

本発明に係る遊星歯車装置では、キャリアの外表面と有底穴とを連通する貫通孔をキャリアに形成し、組立て時、貫通孔から位置決め用治具を挿入してピニオンシャフトの先端に位置決め用治具を当接させてピニオンシャフトの軸方向の位置決めを行う。

本発明によれば、ピニオンシャフトを挿入する穴が有底であっても、位置決め用治具を用いて、ピニオンシャフトの軸方向の位置決めを容易に、かつ精度よく行うことができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明に係る遊星歯車装置１を備えた自動変速機の一部の断面を示している。遊星歯車装置１は、サンギヤ２と、サンギヤ２に噛み合うピニオンギヤ３と、ピニオンギヤ３に噛み合うリングギヤ４を有している。

ピニオンギヤ３はキャリア５に形成された空隙６内に収装され、ピニオンシャフト８、ラジアルニードルベアリング９を介してキャリア５に回転自在に支持される。また、ピニオンギヤ３及びラジアルニードルベアリング９とキャリア５との間には、ピニオンギヤ３及びラジアルニードルベアリング９を軸方向に支持するワッシャ１０が介装される。

キャリア５の空隙６が形成される位置には、キャリア５の一方の端面５ａから軸方向に延びる円形の有底穴１２が空隙６を通るように形成され、ピニオンシャフト８は先端８ａ側から有底穴１２に挿入される。ピニオンシャフト８、キャリア５にはそれぞれ径方向に延びるＣピン孔１４、１５（「第１の孔」、「第２の孔」に対応）が形成され、これら２つのＣピン孔１４、１５に一本のＣピン１６（スプリングピン、「固定手段」、「固定部材」に対応）を圧入することでピニオンシャフト８がキャリア５に固定される。

また、キャリア５には、キャリア５の外表面５ｂ（この実施形態では有底穴１２が形成される側と反対側の表面）と有底穴１２の底１２ｂとを連通し、ピニオンシャフト８と平行に延びる貫通孔１８が形成される。貫通孔１８の断面は有底穴１２の断面よりも小さく、かつ、キャリア５を軸方向に支持するスラストベアリング２０の転動面を避ける位置（スラストベアリング２０の転動面よりも径方向外側位置）に開口する。この貫通孔１８は後に説明するように遊星歯車装置１を組み立てる際にピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを行う際に用いられる。

また、ピニオンシャフト８の背面８ｂには、ピニオンシャフト８の中心軸から偏心した位置に窪み８ｃが形成される。この窪み８ｃは後に説明するように遊星歯車装置１を組み立てる際にピニオンシャフト８の回転方向の位置決めを行う際に用いられる。

また、キャリア５には、一端がキャリア５の内周面に開口し、他端が有底穴１２内に開口する第１の油路２１が形成され、ピニオンシャフト８には、一端が第１の油路２１の他端と連通し、他端がラジアルニードルベアリング９に向けて開口する第２の油路２２が形成される。第２の油路２２は、ピニオンシャフト８の外周面のラジアルニードルベアリング９の略中央に対向する位置からピニオンシャフト８の中心に向けてピニオンシャフト８の径方向に延びる径方向油路２２ａと、ピニオンシャフト８の有底穴１２に収装された部分の外周面からピニオンシャフト８の内部に向けて斜めに延び、径方向油路２２ａの途中に連通する傾斜油路２２ｂとで構成される。

キャリア５の内周面には、変速機の入力軸３０に設けられた油路３１から、図中矢印Ｆで示す流れにより潤滑油が導かれるので、これら第１及び第２の油路２１、２２を介して潤滑油をラジアルニードルベアリング９の中央に供給し、ラジアルニードルベアリング９を良好に潤滑することができる。

次に、上記遊星歯車装置の組立て手順について説明する。

図２Ａにはキャリア５のみが描かれている。図中キャリア５が２つに分割されているのはピニオンギヤ３を収装する空隙６を通る断面が描かれているためである。

この状態で、まず、図２Ｂに示すように、ピニオンギヤ３、ラジアルニードルベアリング９及びワッシャ１０をキャリア５の空隙６にセットし、仮位置決め用のピン（図示せず）を有底穴１２に挿入し、ピニオンギヤ３、ラジアルニードルベアリング９及びワッシャ１０の中心を有底穴１２の中心に整列させる。

次に、図２Ｃに示すように、有底穴１２にピニオンシャフト８を挿入する。ピニオンギヤ３、ラジアルニードルベアリング９及びワッシャ１０の中心が有底穴１２の中心に整列していることから、ピニオンシャフト８の先端８ａが有底穴１２の底１２ｂに当接するまで容易に挿入することができる。

続いて、図２Ｄに示すように、キャリア５を図３に示す第１の治具４１にセットし、第１の治具４１から延びる３本の位置決めピン４１ｐをキャリア５に形成される貫通孔１８に挿入する。位置決めピン４１ｐの長さは、位置決めピン４１ｐの先端がピニオンシャフト８の先端８ａに当接するとピニオンシャフト８に形成されたＣピン孔１４の軸方向位置がキャリア５に形成されたＣピン孔１５の軸方向位置と一致する位置にピニオンシャフト８が位置決めされる長さに設定される。

ピニオンシャフト８の軸方向位置の位置決めができたら、続いてピニオンシャフト８の背面８ｂに形成された窪み８ｃに、図２Ｅに示すように、図４に示す第２の治具４２の位置決め突起４２ｐを嵌合させる。そして、ピニオンシャフト８に形成されたＣピン孔１４の軸線と、キャリアに形成されたＣピン孔１５の軸線が一致するように、第２の治具４２を回転させてピニオンシャフト８の回転方向の位置決めを行う。

ピニオンシャフト８の回転方向の位置決めができたら、図２Ｆに示すように、Ｃピン孔１４、１５に一本のＣピン１６を圧入し、ピニオンシャフト８をキャリア５に固定する。

そして、図２Ｇに示すように、第１の治具４１、第２の治具４２を取り外せば、遊星歯車装置１の組立てが完了する。

なお、ここではキャリア５にピニオンギヤ３、ラジアルニードルベアリング９及びワッシャ１０を組み付けた後に、キャリア５を第１の治具４１にセットしているが、キャリア５のみを第１の治具４１に予めセットしておき、これにピニオンギヤ３、ラジアルニードルベアリング９及びワッシャ１０を組み付けるようにしても構わない。

続いて本発明の作用効果について説明する。

本発明にかかる遊星歯車装置では、キャリア５の外表面５ｂと有底穴１２とを連通する貫通孔１８をキャリア５に形成する。組立て時、貫通孔１８から位置決め用治具（第１の治具４１の位置決めピン４１ｐ）を挿入してピニオンシャフト８の先端に位置決め用治具を当接させてピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを行うようにした（第１の発明）。

この構成によれば、ピニオンシャフト８が挿入される穴が一方の側が閉じている有底穴１２であっても、位置決め用治具を用いてピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを容易に、かつ精度よく行うことができる。また、ピニオンシャフト８を有底穴１２に挿入する際に、有底穴１２内の空気を貫通孔１８を介してキャリア５の外に排出することができるので、有底穴１２内の空気によってピニオンシャフト８が押し戻されることがなくなり、ピニオンシャフト８の組付け性を向上させることができる。

貫通孔１８は、好ましくは、キャリア５の外表面５ｂと有底穴１２の底１２ｂとを連通し、有底穴１２よりも断面積が小さくなるように形成する（第２の発明）。しかしながら、貫通孔１８の形成方法はこれに限定されず、例えば、キャリア５の外周面あるいは内周面と有底穴１２の底１２ｂ近傍とを連通するように貫通孔１８を形成してもよい。この場合、キャリア５の外周面側あるいは内周面側から位置決め用治具を挿入し、有底穴１２内部に突出する位置決め用治具の側面にピニオンシャフト８の先端を当接させてピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを行うようにする。

なお、貫通孔１８を有底穴１２の底１２ｂに形成する場合、貫通孔１８は必ずしもスラストベアリング２０の転動面の径方向外側に位置する必要はなく、スラストベアリング２０の転動面に干渉しない位置であればよく、径方向内側に位置させてもよい。

ピニオンシャフト８をキャリア５に固定する構成としては、キャリア５の径方向に延びる第１の孔（Ｃピン孔１４）をキャリア５に形成し、ピニオンシャフト８の径方向に延びる第２の孔（Ｃピン孔１５）をピニオンシャフト８に形成し、固定部材（Ｃピン１６）を第１、第２の孔に挿入する構成が、ピニオンシャフト８をキャリア５に簡易な構造で、かつ確実に固定することができ好適である（第３の発明）。

この構成では第１の孔と第２の孔の軸方向位置を精度良く合わせる必要があるが、上記の通り本発明によればピニオンシャフト８の軸方向の位置決めを精度よく行えるので、第１の孔と第２の孔の軸方向位置を精度良く合わせることができ、固定部材を挿入できない、挿入しにくいといった挿入不良が起こることはない。

貫通孔１８はピニオンシャフト８と略平行に形成するのが好適である（第４の発明）。この構成によれば貫通孔１８を容易に形成することができる。

また、一端がキャリア５の内周面に開口し、他端が有底穴１２内に開口する第１の油路２１をキャリア５に形成し、一端が第１の油路２１の他端と連通し、他端がピニオンシャフト８とピニオンギヤ３の間に配置されるラジアルニードルベアリング９に向けて開口する第２の油路２２をピニオンシャフト８に形成するようにしても良い（第５の発明）。

このような第１及び第２の油路２１、２２を形成することで、キャリア５の内周面からラジアルニードルベアリング９に潤滑油を確実に導くことができ、ラジアルニードルベアリング９の潤滑性能を向上させることができる。また、有底穴１２とピニオンシャフト８の間のクリアランスは小さく、第１及び第２の油路２１、２２からピニオンシャフト８と有底穴１２の間の隙間に潤滑油が漏れることは殆どないが、漏れたとしても貫通孔１８からキャリア５の外側に排出することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用可能な構成の一例を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を当該構成に限定する趣旨ではない。本発明は、キャリアに形成された有底穴にピニオンシャフトを挿入し固定する構成であれば、自動変速機用の遊星歯車装置に限らず、広く適用可能なものである。

本発明に係る遊星歯車装置を備えた自動変速機の一部の断面図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立て手順を説明するための図である。遊星歯車装置の組立てに用いられる第１の治具の斜視図である。遊星歯車装置の組立てに用いられる第２の治具の斜視図である。

符号の説明

１遊星歯車装置
２サンギヤ
３ピニオンギヤ
４リングギヤ
５キャリア
８ピニオンシャフト
９ラジアルニードルベアリング
１４Ｃピン孔（第１の孔）
１５Ｃピン孔（第２の孔）
１６Ｃピン（固定部材）
２１第１の油路
２２第２の油路
４１第１の治具（位置決め用治具）
４２第２の治具

Claims

ピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトの軸方向に延び前記ピニオンシャフトが挿入される有底穴を有するキャリアと、
前記ピニオンシャフトを前記キャリアに固定する固定手段と、
前記ピニオンシャフトに回転自在に支持されるピニオンギヤと、
を備えた遊星歯車装置において、
前記キャリアの外表面と前記有底穴とを連通する貫通孔を前記キャリアに形成し、組立て時、前記貫通孔から位置決め用治具を挿入して前記ピニオンシャフトの先端に前記位置決め用治具を当接させて前記ピニオンシャフトの軸方向の位置決めを行うことを特徴とする遊星歯車装置。
前記貫通孔は前記キャリアの外表面と前記有底穴の底とを連通し、前記有底穴よりも断面が小さいことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車装置。
前記ピニオンシャフトが前記ピニオンシャフトの径方向に延びる第１の孔を有し、
前記キャリアが前記キャリアの径方向に延びる第２の孔を有し、
前記固定手段が、前記第１及び第２の孔に挿入されて前記ピニオンシャフトを前記キャリアに固定する固定部材であ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。
前記貫通孔が前記ピニオンシャフトと略平行であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の遊星歯車装置。
前記キャリアが、一端が前記キャリアの内周面に開口し他端が前記有底穴内に開口する第１の油路を有し、
前記ピニオンシャフトが、一端が前記第１の油路の前記他端と連通し他端が前記ピニオンシャフトと前記ピニオンギヤの間に配置されるベアリングに向けて開口する第２の油路を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の遊星歯車装置。