JP2010025176A - Lubricating structure of planetary gear mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、例えば車両の変速機内に設けられた遊星歯車機構の潤滑構造に関するものである。 The present invention relates to a lubrication structure for a planetary gear mechanism provided in a transmission of a vehicle, for example.
従来、車両用の変速機内に配置される遊星歯車機構は、複数の遊星歯車と、これら遊星歯車群を各々回転可能に軸支したキャリヤと、全ての遊星歯車と内側から噛み合う太陽歯車と、全ての遊星歯車と外側から噛み合うリングギヤとを備えている。各遊星歯車は、キャリヤに取り付けられた遊星軸に、軸受を介して回転可能に被嵌されている。この種の遊星歯車機構は、太陽歯車、キャリヤ、遊星歯車群及びリングギヤの連動関係によって、エンジンから伝達された回転動力を円滑に増減速するように構成されている。 Conventionally, a planetary gear mechanism disposed in a transmission for a vehicle includes a plurality of planetary gears, a carrier that rotatably supports these planetary gear groups, and a sun gear that meshes with all the planetary gears from the inside. And a ring gear meshing from the outside. Each planetary gear is rotatably fitted on a planetary shaft attached to the carrier via a bearing. This type of planetary gear mechanism is configured to smoothly increase and decrease the rotational power transmitted from the engine by the interlocking relationship of the sun gear, the carrier, the planetary gear group, and the ring gear.
車両駆動時は、遊星歯車機構の中でも特に、各遊星歯車が高速で回転する。かかる高速回転に起因して生ずる摩擦熱は、軸受等の焼き付きの原因となる。この点、特許文献1では、遊星軸の軸心に穴開け加工を施して流通穴を形成し、更に、流通穴から遊星軸の外周面に連通する開口穴を形成し、車両駆動時に、流通穴を通って開口穴から作動油を遠心力にて放出することにより、軸受等を潤滑することが開示されている。
しかし、前記特許文献1の構成では、流通穴及び開口穴の穴径が大変小さいため、製造に手間が掛かるし、作動油の流通性ひいては潤滑性の点において十分とは言い難く、改良の余地があった。本願発明は、このような現状を改善することを技術的課題とするものである。 However, in the configuration of Patent Document 1, since the hole diameters of the flow holes and the opening holes are very small, it takes time to manufacture, and it is difficult to say that the flow of hydraulic oil and the lubricity are sufficient, and there is room for improvement. was there. This invention makes it a technical subject to improve such a present condition.
請求項1の発明に係る遊星歯車機構の潤滑構造は、キャリヤと、前記キャリヤに取り付けられた遊星軸と、前記遊星軸に軸受を介して回転可能に支持された遊星歯車と、前記遊星歯車と前記キャリヤとの間に介在する状態で前記遊星軸に被嵌されたワッシャとを含んでいる遊星歯車機構において、前記遊星歯車における一方の側面に、前記遊星軸及び軸受の嵌る支持穴に作動油を導入するための吸い込み溝が、前記支持穴から半径外向きに延び且つ前記遊星歯車の回転方向下流側に向けて傾斜するように形成されているというものである。 A lubricating structure of a planetary gear mechanism according to the invention of claim 1 includes a carrier, a planetary shaft attached to the carrier, a planetary gear rotatably supported on the planetary shaft via a bearing, and the planetary gear. In a planetary gear mechanism including a washer fitted on the planetary shaft in a state of being interposed between the carrier and the carrier, hydraulic oil is inserted into a support hole in which the planetary shaft and the bearing are fitted on one side surface of the planetary gear. Is formed so as to extend radially outward from the support hole and to incline toward the downstream side in the rotational direction of the planetary gear.
請求項2の発明は、請求項1に記載した遊星歯車機構の潤滑構造において、前記遊星歯車における他方の側面には、前記支持穴から作動油を排出するための吐き出し溝が、前記支持穴から半径外向きに延び且つ前記遊星歯車の回転方向上流側に向けて傾斜するように形成されているというものである。 According to a second aspect of the present invention, in the lubricating structure of the planetary gear mechanism according to the first aspect, a discharge groove for discharging hydraulic oil from the support hole is provided on the other side surface of the planetary gear from the support hole. It is formed so as to extend radially outward and incline toward the upstream side in the rotation direction of the planetary gear.
請求項1の発明によると、遊星歯車における一方の側面に、遊星軸及び軸受の嵌る支持穴に作動油を導入するための吸い込み溝が、前記支持穴から半径外向きに延び且つ前記遊星歯車の回転方向下流側に向けて傾斜するように形成されているから、前記遊星歯車の一側面にかかった作動油が前記吸い込み溝内に入り込んだ場合は、前記吸い込み溝内の作動油が、前記遊星歯車の回転に伴い前記吸い込み溝の周壁によって、半径内向き(前記支持穴側)に押される。 According to the first aspect of the present invention, the suction groove for introducing the hydraulic oil into the support hole into which the planetary shaft and the bearing are fitted is formed on one side surface of the planetary gear so as to extend radially outward from the support hole. Since it is formed so as to incline toward the downstream side in the rotation direction, when hydraulic oil applied to one side surface of the planetary gear enters the suction groove, the hydraulic oil in the suction groove is As the gear rotates, it is pushed radially inward (to the support hole) by the peripheral wall of the suction groove.
このため、前記吸い込み溝内の作動油は強制的に前記支持穴内に流れ込んで、前記遊星歯車、前記軸受及び前記遊星軸が潤滑され、これらの摩擦による発熱が抑制される。従って、前記遊星歯車、前記軸受及び前記遊星軸の摩耗や焼き付きを抑制して、その耐久性を向上できる(長寿命化を図れる)という効果を奏する。 For this reason, the hydraulic oil in the suction groove forcibly flows into the support hole, the planetary gear, the bearing and the planetary shaft are lubricated, and heat generation due to these frictions is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the wear and seizure of the planetary gear, the bearing, and the planetary shaft, thereby improving the durability (prolonging the life).
請求項2の発明によると、前記遊星歯車における他方の側面には、前記支持穴から作動油を排出するための吐き出し溝が、前記支持穴から半径外向きに延び且つ前記遊星歯車の回転方向上流側に向けて傾斜するように形成されているため、前記支持穴内に流れ込んだ作動油は、前記遊星歯車の回転に伴う遠心力によって半径外向きに押し出され、前記吐き出し溝内に流れ込む。そして、前記吐き出し溝内の作動油は、前記遊星歯車の回転に伴い前記吐き出し溝の周壁と遠心力とによって、半径外向きに押され、前記遊星歯車の外部に吐き出される。
According to the invention of
従って、前記遊星歯車における前記支持穴内での作動油の流通性、ひいては、前記遊星歯車、前記軸受及び前記遊星軸の潤滑性をより一層向上できるという効果を奏する。 Therefore, there is an effect that the fluidity of the working oil in the support hole in the planetary gear, and hence the lubricity of the planetary gear, the bearing, and the planetary shaft can be further improved.
以下に、本発明を具体化した実施形態を、農作業用トラクタの変速装置内にある遊星歯車機構に適用した場合の図面(図1〜図6)に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 6) when applied to a planetary gear mechanism in a transmission for a farm tractor.
はじめに、図1及び図2を参照しながら、トラクタの概要について説明する。図1及び図2に示すように、トラクタの走行機体1は、その左右両側の前後に配置した走行部としての前後四輪2,2,3,3で支持されている。
First, an outline of a tractor will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, a tractor traveling body 1 is supported by front and rear four
走行機体1の上面前部には、動力源としてのエンジン4と、操向ハンドル6を有する操縦コラム5とが設けられている。操向ハンドル6の後方には、運転座席7が配置されている。この運転座席7に座ったオペレータが操向ハンドル6を回動操作することにより、その操作量(回動量)に応じて左右両前輪2,2のかじ取り角(操向角度)が変わるように構成されている。
An
走行機体1の後部には、エンジン4からの動力を適宜変速して前後四輪2,2,3,3に伝達するための油圧・機械式(HMT式)変速装置9を有するミッションケース8が搭載されている。走行機体1の後端部には、スクレーパやレーキ、耕耘機等(図示せず)を装着可能なリンク機構10が設けられている。
A
次に、図3〜図5を参照しながら、トラクタの動力伝達系統について説明する。 Next, the power transmission system of the tractor will be described with reference to FIGS.
この実施形態のトラクタは、エンジン4からミッションケース8内の油圧・機械式変速装置9に伝達された動力を、差動制限機構付きの前輪終減速装置12(図1参照)を介して左右の前輪2,2に出力すると共に、差動制限機構付きの後輪終減速装置13を介して左右の後輪3,3に出力するように構成されている。
The tractor according to this embodiment transmits power transmitted from the
エンジン4の後面に取り付けられたギヤケース16内には、エンジン4からの出力軸17が突出している。ギヤケース16の下部には、当該ギヤケース16の後面から後ろ向きに突出する駆動軸18が出力軸17と平行状に取り付けられている。なお、ギヤケース16の後面に設けられた作業用油圧ポンプ19は出力軸17に同心状に連結されている。
An output shaft 17 from the
ギヤケース16内では、出力軸17に固着された出力歯車21がアイドラ歯車22と噛み合っている。当該アイドラ歯車22は駆動軸18に固着された駆動歯車23と噛み合っている。出力軸17から駆動軸18へ同じ回転数で動力伝達されるように、出力歯車21、アイドラ歯車22及び駆動歯車23の歯数が設定されている。駆動軸18に伝わった動力は、前後両端に自在継手を有する伝動軸24を介してミッションケース8の前面から前向きに突出する入力軸25に伝達される。
In the
ミッションケース8に設けられた油圧・機械式(HMT式)変速装置9は、遊星歯車機構31と、油圧ポンプ33及び油圧モータ34からなる静油圧式(HST式)変速機構32とにより構成されている。
The hydraulic / mechanical (HMT type)
この実施形態の油圧・機械式変速装置9は、入力軸25に伝わった動力を、遊星歯車機構31のサンギヤ軸35(詳細は後述する)と油圧ポンプ33への入力用ポンプ軸53(詳細は後述する)とに分割する一方、サンギヤ軸35への分割動力と油圧モータ34からの出力用モータ軸54(詳細は後述する)を経由した動力とを合成して、前後四輪2,2,3,3を回転駆動させるように構成されている。すなわち、この油圧・機械式変速装置9は入力分割型のものである。
The hydraulic /
遊星歯車機構31のサンギヤ軸35は、ミッションケース8内のうち入力軸25よりも上方の箇所に、当該入力軸25と平行状で且つミッションケース8内の軸受を介して回転可能に軸支されている。入力軸25に固着された歯車26がサンギヤ軸35の前端部にベアリングを介して遊嵌された伝動歯車36と噛み合っている。
The
この伝動歯車36の片面に固着されたキャリヤ37には、複数の遊星歯車38(実施形態では3つ)が各々回転可能に軸支されている。サンギヤ軸35の外周に設けられた太陽歯車39は、前述した全ての遊星歯車38と噛み合っている。
A plurality of planetary gears 38 (three in the embodiment) are rotatably supported on a
内周面の内歯と外周面の外歯とを有するリングギヤ40は、その内歯が複数の遊星歯車38とそれぞれ噛み合うように、サンギヤ軸35に軸受を介して回転可能に被嵌されている。リングギヤ40における外周面の外歯は、油圧ポンプ33からミッションケース8内に突出する入力用ポンプ軸53に固着されたポンプ歯車55と噛み合っている。サンギヤ軸35におけるリングギヤ40よりも後方の箇所に固着された伝達歯車41は、油圧モータ34からミッションケース8内に突出する出力用モータ軸54に固着されたモータ歯車56と噛み合っている。
A
サンギヤ軸35における伝達歯車41を挟んで両側の箇所には、変速歯車42が取り付けられている。一方、サンギヤ軸35の下方には、ミッションケース8内でサンギヤ軸35と平行状に延びる後輪推進軸43が軸受を介して回転可能に軸支されている。この後輪推進軸43の長手中途部に、サンギヤ軸35の各変速歯車42と常時噛み合う一対の従動歯車44が遊嵌されている。後輪推進軸43のうち両従動歯車44,44の間には、サンギヤ軸35から後輪推進軸43への動力伝達を継断する副変速クラッチ45が、後輪推進軸43に沿って往復動可能に被嵌されている。
A
後輪推進軸43のうちミッションケース8から後ろ向きに突出した後端部は、差動制限機構付きの後輪終減速装置13に連結されている一方、後輪推進軸43の前端部に固着された歯車46は、後輪推進軸43の下方にこれと平行状に配置された前輪推進軸47に取り付けられたクラッチ付き歯車48と噛み合っている。前輪推進軸47のうちミッションケース8から前向きに突出した前端部は、差動制限機構付きの前輪終減速装置12に連動連結されている。
A rear end of the rear
図5に示すように、遊星歯車機構31は、ミッションケース8内のうち下部に貯留された作動油の油面Sよりも上方に位置している。そして、後輪推進軸43に取り付けられた各歯車44,44,46は、その外周下部の一部分が作動油に浸った状態で回転するように構成されている。
As shown in FIG. 5, the
この実施形態では、後輪推進軸43上の各歯車44,44,46の回転により、当該各歯車44,44,46の外周で上向きに跳ね上げられた作動油が、遊星歯車機構31、伝達歯車41及び変速歯車42,42に浴びせられることになる。その結果、遊星歯車機構31、伝達歯車41及び変速歯車42,42が潤滑される。なお、ミッションケース8内の遊星歯車機構31(サンギヤ軸35)を、その一部が作動油の油面Sに浸漬するように配置しても差し支えない。
In this embodiment, hydraulic oil splashed upward on the outer periphery of each
静油圧式変速機構32は、油圧ポンプ33の回転斜板(図示せず)の傾斜角度を調節して油圧モータ34への作動油の吐出方向及び吐出量を変更することにより、油圧モータ34のモータ軸54の回転方向及び回転数を調節し得るように構成されている。この実施形態では、油圧ポンプ33と油圧モータ34とは、ミッションケース8の前面上部に外付けされた伝動ケース60内に収容することにより一体にユニット化されている。
The
ミッションケース8内では、油圧ポンプ33への入力用ポンプ軸53と油圧モータ34からの出力用モータ軸54とが遊星歯車機構31のサンギヤ軸35に対してそれぞれ平行状に配置されている。そして、入力用ポンプ軸53、出力用モータ軸54、及びこれら各軸53,54に設けられた各歯車55,56は、ミッションケース8内の作動油の油面Sよりも上方(作動油に浸漬しない高さ位置)に位置している。
In the
次に、図6(a)〜(c)を参照しながら、遊星歯車38の詳細構造について説明する。
Next, the detailed structure of the
遊星歯車38の回転中心に形成された支持穴61には、軸受の一例である針状ころ軸受63を介して、サンギヤ軸35と平行状に延びる遊星軸62を貫通させている。遊星軸62の長手両端部はキャリヤ37に固定されている。遊星歯車38における軸方向前後の側面とキャリヤ37の内面との間には、ワッシャの一例である円盤状のスラストワッシャ64がそれぞれ配置されている。これらスラストワッシャ64は、遊星歯車38の前後側面とキャリヤ37の内面とが擦れ合うのを防止すると共に、針状ころ軸受63を構成する針状ころの端面がキャリヤ37の内面に接触するのを防止するためのものである。
A
遊星歯車38の一側面(実施形態では前側面)には、支持穴61にミッションケース8内の作動油(潤滑油として機能する)を導入するための吸い込み溝65が複数形成されている。図6(b)に示すように、実施形態の各吸い込み溝65は、支持穴61から半径外向きで且つ遊星歯車38の回転方向下流側に向けて傾斜するように延びた形態になっている。すなわち、実施形態の各吸い込み溝65は、支持穴61から回転方向に対して逆渦巻き状に延びている。また、各吸い込み溝65の大部分はスラストワッシャ64より半径外側にはみ出ている。
On one side surface (front side surface in the embodiment) of the
遊星歯車38の他側面(実施形態では後側面)には、支持穴61から作動油を排出するための吐き出し溝66が複数形成されている。図6(c)に示すように、実施形態の各吐き出し溝66は、支持穴61から半径外向きで且つ遊星歯車38の回転方向上流側に向けて傾斜するように延びた形態になっている。すなわち、実施形態の各吐き出し溝66は、支持穴61から回転方向に対して渦巻き状に延びている。また、各吐き出し溝66の大部分はスラストワッシャ64より半径外側にはみ出ている。
A plurality of
図6(a)〜(c)に示すように、実施形態では、遊星軸62の回転軸線と直交する遊星歯車38横側面の対称軸Zを挟んで両側に遊星歯車38の前後側面を展開したとき、吸い込み溝65群と吐き出し溝66群とが非対称な位置関係となるように設定されている。
As shown in FIGS. 6A to 6C, in the embodiment, the front and rear side surfaces of the
以上の構成において、トラクタの駆動時は、後輪推進軸43上の各歯車44,44,46の回転により、これら各歯車44,44,46の外周で上向きに跳ね上げられた作動油が、遊星歯車機構31、伝達歯車41及び変速歯車42,42に浴びせられる。
In the above configuration, when the tractor is driven, the hydraulic oil splashed upward on the outer periphery of each
そして、遊星歯車機構31における遊星歯車38の一側面にかかった作動油が各吸い込み溝65内に入り込むと、各吸い込み溝65は支持穴61から回転方向に対して逆渦巻き状に延びた形態であるため、各吸い込み溝65内の作動油は、遊星歯車38の回転に伴い各吸い込み溝65の周壁によって、半径内向き(支持穴61側)に押される。
When the hydraulic oil applied to one side of the
このため、各吸い込み溝65内の作動油は強制的に支持穴61内に流れ込んで、遊星歯車38、針状ころ軸受63及び遊星軸62が潤滑され、これら38,62,63の摩擦による発熱が抑制される。従って、遊星歯車38、針状ころ軸受63及び遊星軸62の摩耗や焼き付きを抑制して、その耐久性を向上できる(長寿命化を図れる)。
For this reason, the hydraulic oil in each
特に実施形態では、遊星歯車38の他側面に、支持穴61から回転方向に対して渦巻き状に延びた複数の吐き出し溝66が形成されているため、支持穴61内に流れ込んだ作動油は、遊星歯車38の回転に伴う遠心力によって半径外向きに押し出され、各吐き出し溝66内に流れ込む。そして、各吐き出し溝66内の作動油は、遊星歯車38の回転に伴い各吐き出し溝66の周壁と遠心力とによって、半径外向きに押され、遊星歯車38の外部に吐き出される。
In particular, in the embodiment, a plurality of
従って、遊星歯車38における支持穴61内での作動油の流通性、ひいては、遊星歯車38、針状ころ軸受63及び遊星軸62の潤滑性をより一層向上できるのである。
Accordingly, the fluidity of the working oil in the
なお、詳細は図示しないが、吸い込み溝65群と対峙するスラストワッシャ64やキャリヤ37内面(間座等でもよい)側に、各吸い込み溝65に重なる連通溝を形成してもよい。また同様にして、吐き出し溝66群と対峙するスラストワッシャ64やキャリヤ37内面(間座等でもよい)側に、各吐き出し溝66に重なる連通溝を形成してもよい。これら連通溝は半径外側に延びて周囲に向けて開口しておく必要がある。このような構成を採用すると、遊星歯車38における支持穴61内での作動油の流通性、ひいては、遊星歯車38、針状ころ軸受63及び遊星軸62の潤滑性を更に高めることが可能になる。
Although not shown in detail, communication grooves that overlap the
更に、前述の連通溝のみ設けて、遊星歯車38側の吸い込み溝65及び吐き出し溝66をなくすことも可能である。この場合、吸い込み側に相当する一方の連通溝が、支持穴61から回転方向に対して逆渦巻き状に延び、吐き出し側に相当する他方の連通溝が、支持穴61から回転方向に対して渦巻き状に延びることになる。
Further, it is possible to provide only the above-described communication groove and eliminate the
上記した実施形態の各構成は図示のものに限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。 Each structure of above-mentioned embodiment is not limited to the thing of illustration, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 走行機体
4 エンジン
8 ミッションケース
9 油圧・機械式変速装置
31 遊星歯車機構
35 サンギヤ軸
37 キャリヤ
38 遊星歯車
39 太陽歯車
40 リングギヤ
61 支持穴
62 遊星軸
63 針状ころ軸受(軸受)
64 スラストワッシャ(ワッシャ)
65 吸い込み溝
66 吐き出し溝
1 traveling
64 Thrust washer (washer)
65
Claims (2)
前記遊星歯車における一方の側面に、前記遊星軸及び軸受の嵌る支持穴に作動油を導入するための吸い込み溝が、前記支持穴から半径外向きに延び且つ前記遊星歯車の回転方向下流側に向けて傾斜するように形成されている、
遊星歯車機構の潤滑構造。 A carrier, a planetary shaft attached to the carrier, a planetary gear rotatably supported on the planetary shaft through a bearing, and a planetary shaft that is interposed between the planetary gear and the carrier. In a planetary gear mechanism including a fitted washer,
On one side surface of the planetary gear, a suction groove for introducing hydraulic oil into a support hole into which the planetary shaft and the bearing fit extends radially outward from the support hole and toward the downstream side in the rotation direction of the planetary gear. Formed to be inclined,
Lubricating structure of planetary gear mechanism.
請求項1に記載した遊星歯車機構の潤滑構造。
On the other side surface of the planetary gear, a discharge groove for discharging hydraulic oil from the support hole extends radially outward from the support hole and is inclined toward the upstream side in the rotation direction of the planetary gear. Formed,
The lubricating structure of the planetary gear mechanism according to claim 1.
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---|---|---|---|
JP2008185248A JP2010025176A (en) | 2008-07-16 | 2008-07-16 | Lubricating structure of planetary gear mechanism |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018105355A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 本田技研工業株式会社 | Planetary gear device |
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2008
- 2008-07-16 JP JP2008185248A patent/JP2010025176A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018105355A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 本田技研工業株式会社 | Planetary gear device |
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