JP2009108891A - 遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組み付けが容易に行える簡便な取付構造でピニオンシャフトの回り止め機能、更には、ピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能を備える。
【解決手段】ピニオンシャフト１０を、当該ピニオンシャフト１０のフランジ部１０ａがキャリヤ９の、所定ピニオンシャフト軸受穴の挿入側端面に当接するまで当該所定ピニオンシャフト軸受穴に挿入する。しかる後、プレート１４をピニオンシャフト１０のフランジ部１０ａの外表面１０ａ_１に配置する。この配置に際しては、このピニオンシャフト１０の突起部１６の平面部１６ｂに、プレート１４の切欠部１４ａが係合するようにして配置するとともに、プレート１４の、内周穴１４ｄが形成されている円錐台状の先端面側をピニオンシャフト１０の上記外表面１０ａ_１に対し突設される態様で配置する。そして、このプレート１４をキャリヤ９の所定凹溝に取着されるスナップリング１５で係止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、遊星歯車機構において、プラネタリギヤが軸着されるピニオンシャフトの回り止め機能、及びこのピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能が備えられたピニオンシャフト取付構造に関するものである。

従来の遊星歯車機構のピニオンピン（ピニオンシャフト）の回り止め機能が備えられた取付構造のものについては、例えば図４に示すようなものがある（特許文献１）。
この取付構造のものにおいては、ピニオンピン１００の一方端部に、当該ピニオンピン１００の軸方向に垂直な方向の嵌入溝１００ａが設けられている。一方、プレート部材１０１は、上述した嵌入溝１００ａに嵌めこまれる嵌入部１０１ａと、キャリヤ１０２の円周２箇所に設けられた、軸方向に凹んでいる凹部１０２ａに向かって突出する突出部１０１ｂとが一体に設けられてリング状をなしており、このようなプレート部材１０１に対し、図４（Ｂ）に示すように、当該プレート部材１０１の嵌入部１０１ａをピニオンピン１００の嵌入溝１００ａに嵌めこみ、当該プレート部材１０１の突出部１０１ｂをキャリヤ１０２の凹部１０２ａに嵌めこんだ後、Ｃリング１０３をキャリヤ１０２の円筒部１０２ｂの内周に設けられた円周溝１０２ｃに嵌めこむことによって、キャリヤ１０２に対してピニオンピン１００が回転方向及び軸方向に固定される。
尚、この取付構造のものにおいては、ピニオンピン１００とキャリヤ１０２との間に配設されるワッシャ１０４，１０５のうちワッシャ１０５に設けられた延在部１０５ａによってキャリヤ１０２のスリット１０２ｄ内部に潤滑油が導入され、遊星歯車機構内部の潤滑が行われる。

しかしながら、上述した従来の回り止め機能を備えたピニオンピン取付構造においては、プレート部材１０１をピニオンピン１００の嵌入溝１００ａに嵌めこむとともに、キャリヤ１０２の凹部１０２ａにも嵌めこむ構造となっており、プレート部材１０１を容易に組み付けることができる構造とは言い難く、また、キャリヤ１０２にも凹部１０２ａを設けなければならないなどの工数を要する煩わしさがある。
そして、この取付構造においては、ワッシャ１０５の延在部１０５ａによって潤滑油が遊星歯車機構内部に導入されるようになっているが、プレート部材１０１にピニオンピン１００への潤滑油の導入をガイドする機能を併せ持たせるような構成とはなっていない。
特開２００３−２４７６２９（第３頁、図１，２）

解決しようとする課題は、組み付けが容易に行える簡便な取付構造でピニオンシャフトの回り止め機能を実現できるようにする点であり、更には、回り止め機能に加えて、ピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能も併せもつ取付構造にする点である。

本発明の請求項１に係る遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造は、出力軸に配設されるサンギヤと、このサンギヤの外周に等間隔をなして当該サンギヤに噛合する複数のプラネタリギヤと、これらプラネタリギヤに噛合するリングギヤと、前記プラネタリギヤが回動自在に軸着された複数のピニオンシャフトを前記出力軸の軸心と同一の軸心廻りで回動可能に支持するキャリヤとを備え、前記ピニオンシャフトの一方端側に、当該ピニオンシャフトの回り止め機能を果たすプレートを係合させ、このプレートを前記キャリヤに係止し、又は前記キャリヤに取着される部材で係止するピニオンシャフト取付構造であって、前記係合は、前記ピニオンシャフトの一方端に設けられたフランジ部の外表面に当該ピニオンシャフトの軸心方向に突出する態様で突起部を設けることによって、この突起部の、当該ピニオンシャフトの軸心を含む仮想平面に平行な平面で形成される平面部に、前記プレートの、円周等分に配設される前記ピニオンシャフトの対応位置に設けられた切欠部を合わせて行われるようにしたものであり、これにより、組み付けが容易に行える簡便な取付構造でピニオンシャフトの回り止め機能を実現できる。

本発明の請求項２に係る遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造においては、前記プレートは、前記切欠部を外周に有する円環状の部材であって、この円環状部材の内周穴を含む部位が、先端が切り落とされた円錐形状の当該先端面に位置されるように円錐台状に折曲され、前記係合に際して当該先端面側が前記ピニオンシャフトの前記外表面に対し突設される態様で配置される部材であり、これにより、上記回り止め機能に加えて、ピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能も併せもつようにすることができるので、潤滑油の導入による機能維持が図れることは言うまでもなく、強制潤滑のように、例えばキャリヤなどに油路を設ける必要がなく、構造の簡素化やコスト低減化などが図れる。

本発明の遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造は、組み付けが容易に行える簡便な取付構造でピニオンシャフトの回り止め機能を実現できる利点があり、更には、回り止め機能に加えて、ピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能も併せもつようにすることができる利点がある。

本発明の実施の形態に係る遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造を図１〜３を参照して説明する。
本ピニオンシャフト取付構造は、図１に示すような無段変速機用前後進切換装置としての遊星歯車機構１におけるピニオンシャフトに適用したものである。
本遊星歯車機構１においては、図１に示すように、当該遊星歯車機構１の入力軸２がトルクコンバータ（図示せず）の出力軸に連結され、この入力軸２には、前進クラッチドラム３が一体にして取り付けられている。そして、この前進クラッチドラム３の内側に位置して当該前進クラッチドラム３に対向する態様でクラッチハブ４が配設されており、このクラッチハブ４の外周スプラインに係止された複数のクラッチプレートと、上記前進クラッチドラム３の内周スプラインに係止された複数のクラッチプレートとが適宜な隙間間隔で交互に配置される。このようなクラッチハブ４は本遊星歯車機構１の出力軸５に当該出力軸５と一体に回転するように支持されたサンギヤ６に一体化して取り付けられている。そして、このサンギヤ６には、本実施の形態では、円周１２０゜の等間隔をなして３つのプラネタリギヤ７が噛合するとともに、これらプラネタリギヤ７に上記前進クラッチドラム３の内周スプラインに係止されたリングギヤ８が噛合している。また、各プラネタリギヤ７は、ピニオンシャフト１０にニードルローラベアリングを介して回動自在にそれぞれ軸着される一方、ピニオンシャフト１０は、出力軸５の軸心と同一の軸心廻りで回動可能に、後に詳述するような態様でキャリヤ９に支持される。かかるキャリヤ９の外周スプラインには複数のクラッチプレートが係止されており、これらのクラッチプレートとケーシング１２の内周スプラインに係止された複数のクラッチプレートとが適宜な隙間間隔で交互に配置される。

このような遊星歯車機構１において、前進段については、前進クラッチドラム３に形成されるシリンダ内のクラッチピストン１１がこのシリンダ内に供給される油圧によって図１において右方向に移動し、これにより前進クラッチドラム３のクラッチプレートとクラッチハブ４のクラッチプレートとが接続して入力軸２の回転がクラッチハブ４と一体化されたサンギヤ６を介して出力軸５に伝達されて実現される。一方、後進段については、ケーシング１２に形成されるシリンダ内のクラッチピストン１３がこのシリンダ内に供給される油圧によって図１において左方向に移動し、これによりケーシング１２のクラッチプレートとキャリヤ９のクラッチプレートとが接続して当該キャリヤ９の回転が停止され、即ちプラネタリギヤ７の公転が停止され、その結果、入力軸２の回転は、リングギヤ８、プラネタリギヤ７、サンギヤ６を介して出力軸５に伝達されて実現される。

次に、このような遊星歯車機構１のピニオンシャフト１０に適用した本ピニオンシャフト取付構造について説明する。
本ピニオンシャフト取付構造は、図１に加え図２，３にも示すように、ピニオンシャフト１０の一方端（本実施の形態では後端）側に当該ピニオンシャフト１０の回り止め機能、及びピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能も併せもつプレート１４を配置し、本実施の形態では、このプレート１４をキャリヤ９に取着されるスナップリング（部材）１５で係止するというもので、組み付けが容易に行える簡便な取付構造をなしている。
かかる取付構造を詳細に説明する。
まず、ピニオンシャフト１０は、図２（Ｂ）に詳細に示すように、短尺な円筒状部材で、その後端側にはフランジ部１０ａが設けられ、このフランジ部１０ａの外表面１０ａ_１（この面が当該ピニオンシャフト１０の後端面となる）には、当該ピニオンシャフト１０の軸心方向に突出する態様で、本実施の形態では、フランジ部１０ａの外周面に連続する円弧面で形成される円弧面部１６ａと、当該ピニオンシャフト１０の軸心を含む仮想平面に平行な平面で形成される平面部１６ｂとで構成された略三日月形状の突起部１６が設けられている（図３参照）。また、ピニオンシャフト１０の軸心には、当該ピニオンシャフト１０の長手方向の略中央から当該ピニオンシャフト１０の後端面中央に凹設された六角皿状溝に連通する態様で潤滑油路１０ｂが設けられ、更に、当該ピニオンシャフト１０の長手方向の略中央には、上記潤滑油路１０ｂに直交するとともに、当該ピニオンシャフト１０の外周面を貫通する潤滑油路１０ｃが設けられている。

次に、プレート１４は、図２（Ａ）、図３に示すように、その肉厚が、本実施の形態では、突起部１６の、フランジ部１０ａの外表面１０ａ_１からの高さ長とほぼ同一の円環状部材であり、この円環状部材の外周に切欠部１４ａが設けられ、この円環状部材の内周穴１４ｄを含む部位が、先端が切り落とされた円錐形状の当該先端面に位置されるように円錐台状に折曲加工されたものである。具体的には、切欠部１４ａは、円周１２０゜の等間隔をなしてキャリヤ９に支持されている３つのピニオンシャフト１０における突起部１６の平面部１６ｂにそれぞれ係合するように設けられ、ピニオンシャフト１０の回り止め機能を果たす。また、この円環状部材の中心と切欠部１４ａの中点１４ａ_１とを結ぶ直線を半径とする円径より小さい円径位置を第１折曲部１４ｂとし、当該円環の内周穴１４ｄの穴径より適宜に大きい円径位置を第２折曲部１４ｃとして、第１折曲部１４ｂと第２折曲部１４ｃと間で先端が切り落とされた円錐形状をなすように、即ち、円錐台状をなすように折曲されている。かかるプレート１４は、ピニオンシャフト１０の上記外表面１０ａ_１に配置されるときは、この円錐台状の先端面側がピニオンシャフト１０の上記外表面１０ａ_１に対し突設される態様で配置される。そして、プレート１４は、この先端面の内周穴１４ｄを介して出力軸５などの回転によって飛沫された潤滑油をキャッチし、ピニオンシャフト１０の潤滑油路（軸心孔）１０ｂ，１０ｃを通ってニードルローラベアリングなどに導入するガイド機能をも併せ持つものである。したがって、潤滑油の導入による機能維持が図れ、また、強制潤滑のように、例えばキャリヤ９などに油路を設ける必要がないので、構造の簡素化やコスト低減などの利点がある。

本ピニオンシャフト取付構造の組み付け方を説明すると、ピニオンシャフト１０を、図２（Ａ）に示すように、キャリヤ９の所定ピニオンシャフト軸受穴に挿入する。この挿入に際しては当該ピニオンシャフト１０のフランジ部１０ａがキャリヤ９の、所定ピニオンシャフト軸受穴の挿入側端面に当接するまで挿入すればよい。尚、この挿入に際してはピニオンシャフト１０にニードルローラベアリングを介してプラネタリギヤ７が軸着されるようにすることはもちろんである。しかる後、図３に示すように、プレート１４をピニオンシャフト１０の上記外表面１０ａ_１に配置する。この配置に際しては、このピニオンシャフト１０の突起部１６の平面部１６ｂに、プレート１４の切欠部１４ａが係合するようにして配置するのみでよい。尚、プレート１４の上記円錐台状の先端面側がピニオンシャフト１０の上記外表面１０ａ_１に対し突設される態様で配置されることは言うまでもない。そして、このプレート１４を、本実施の形態では、キャリヤ９の所定凹溝に取着されるスナップリング１５で係止すればよい。したがって、組み付けが容易に行える簡便な取付構造をなしている。

ところで、プレート１４を係止する場合、上記実施の形態では、当該プレート１４をキャリヤ９に取着されるスナップリング１５で係止する方法を採ったが、これに限ることなく、例えばプレート１４の、切欠部１４ａが設けられていない外周面をキャリヤ９に圧入する方法で係止してもよく、また、切欠部１４ａが設けられていない外周面に凸部を設け、この凸部をキャリヤ９に設けられた凹部に嵌め込む方法で係止してもよいことはもちろんである。

本発明の遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造は、組み付けが容易に行える簡便な取付構造でピニオンシャフトの回り止め機能、更には、ピニオンシャフトへの潤滑油の導入をガイドする機能をも併せもち、無段変速機用前後進切換装置の遊星歯車機構のみならず、自動変速機などの遊星歯車機構にも用いることができ、広範囲での利用価値が高いと言える。

本発明の実施の形態に係る遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造を示す構成図である。 図１のピニオンシャフト取付構造を示す拡大詳細図である。 図２の矢印方向から視た側面図である。 従来のピニオンシャフト取付構造を示す構成図である。

符号の説明

１ 遊星歯車機構
２ シリンダヘッド
６ サンギヤ
７ プラネタリギヤ
８ リングギヤ
９ キャリヤ
１０ ピニオンシャフト
１０ａ フランジ部
１０ａ_１ 外表面
１４ プレート
１４ａ 切欠部
１４ｄ 内周穴
１６ 突起部
１６ｂ 平面部

Claims (2)

1. 出力軸に配設されるサンギヤと、このサンギヤの外周に等間隔をなして当該サンギヤに噛合する複数のプラネタリギヤと、これらプラネタリギヤに噛合するリングギヤと、前記プラネタリギヤが回動自在に軸着された複数のピニオンシャフトを前記出力軸の軸心と同一の軸心廻りで回動可能に支持するキャリヤとを備え、前記ピニオンシャフトの一方端側に、当該ピニオンシャフトの回り止め機能を果たすプレートを係合させ、このプレートを前記キャリヤに係止し、又は前記キャリヤに取着される部材で係止するピニオンシャフト取付構造であって、
   前記係合は、前記ピニオンシャフトの一方端に設けられたフランジ部の外表面に当該ピニオンシャフトの軸心方向に突出する態様で突起部を設けることによって、この突起部の、当該ピニオンシャフトの軸心を含む仮想平面に平行な平面で形成される平面部に、前記プレートの、円周等分に配設される前記ピニオンシャフトの対応位置に設けられた切欠部を合わせて行われることを特徴とする遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造。
2. 前記プレートは、前記切欠部を外周に有する円環状の部材であって、この円環状部材の内周穴を含む部位が、先端が切り落とされた円錐形状の当該先端面に位置されるように円錐台状に折曲され、前記係合に際して当該先端面側が前記ピニオンシャフトの前記外表面に対し突設される態様で配置される部材であることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構のピニオンシャフト取付構造。

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