JP2010242790A

JP2010242790A - ギヤ装置

Info

Publication number: JP2010242790A
Application number: JP2009089291A
Authority: JP
Inventors: Shingo Sotoyama; 真悟外山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】部品点数の増加等を招くことなく、伝達すべきトルクが小さい場合には、ギヤ装置への潤滑油の供給を絞り、伝達すべきトルクが大きい場合には、ギヤ装置への潤滑油の供給を増加する潤滑油の供給制御機構を備える、ギヤ装置を提供する。
【解決手段】ピニオンギヤ１２０にスラスト力Ｆが作用していない場合には、ピニオンギヤ１２０の側面とキャリア１６０の側面との間の油路が閉じられ、ピニオンギヤ１２０の歯面側への潤滑油の供給を制限する。一方、ピニオンギヤ１２０にスラスト力Ｆが作用している場合には、ピニオンギヤ１２０の側面とキャリア１６０の側面との間の油路が開放され、ピニオンギヤ１２０の歯面側への潤滑油の供給を促すこととなる。
【選択図】図３

Description

この発明は、ギヤ装置における潤滑油の供給制御機構に関する。

たとえば、自動変速機において、オイルポンプから送り出された潤滑油（作動油を含む）は、自動変速機を構成するギヤ装置の潤滑および冷却の必要性に関係なく、一定の流量でギヤ装置内部を潤滑している。下記特許文献１には、変速機構の潤滑装置に関し、潤滑油導入路の開口面積を所要潤滑量の比率に合わせた面積比に設定して、潤滑部位への潤滑油供給過多を防止する技術が開示されている。また、下記特許文献２には、歯車機構の軸受潤滑装置に関し、ピニオン軸受に間座を設けて、オイル通路からのオイル負荷に応じた流量となるようにオイル分配通路を形成する技術が開示されている。

特開２００８−１５７４７０号公報特開２００６−１７７４１１号公報

上記変速機構における潤滑油の供給において、制御弁等を用いて流量を切り替え、冷却の要求が高い部分に対してより多くの油量の潤滑油を供給する機構が採用されている。しかし、弁機構のための部品点数の増加によるコスト増、別途制御システムの追加によるコスト増が必要となる。

この発明は、ギヤ装置において、部品点数の増加等を招くことなく、伝達すべきトルクが小さい場合には、ギヤ装置への潤滑油の供給を絞り、伝達すべきトルクが大きい場合には、ギヤ装置への潤滑油の供給を増加する潤滑油の供給制御機構を備える、ギヤ装置を提供することを目的とする。

この発明に基づいたギヤ装置においては、ギヤと、上記ギヤを回転可能に支持する支持軸と、上記ギヤの内周面と上記支持軸の外周面との間に配置される軸受と、上記支持軸を支持し、上記ギヤの両面側から挟み込むように配置される一対のキャリアと、上記ギヤの両側面と上記キャリアとの間にそれぞれ配置される皿バネと、を備えている。

上記キャリアにはキャリア油通路が設けられ、上記支持軸には、上記支持軸の延びる方向に沿い上記キャリア油通路に連通する第１軸油通路と、上記第１軸油通路から分岐し上記支持軸の外周面に通じる第２軸油通路と、が設けられている。

上記ギヤにスラスト力が作用していない状態においては、上記ギヤの両側に位置するそれぞれの上記皿バネによる弾性力により、上記ギヤは中立位置状態が維持され、上記ギヤにスラスト力が作用している状態においては、上記皿バネによる弾性力に対抗して、上記ギヤは一方の上記キャリア側に偏在した位置状態となることで、上記ギヤの側面と他方の上記キャリアの側面との間に隙間が生じ、その隙間により上記第２軸油通路に通じる油路が形成される。

この発明に基づいたギヤ装置によれば、従来ワッシャが配置されていた領域において、ワッシャを皿バネに置き換える構成を採用している。これにより、ギヤを支持軸の軸方向に沿ってスライド移動可能とし、ギヤの側面とキャリアの側面との間に油路としての隙間を生じさせることを可能とした。

これにより、伝達すべきトルクが小さい場合（スラスト力が作用していない場合）には、ギヤの側面とキャリアの側面との間の油路が閉じられ、ギヤ装置への潤滑油の供給を制限する。一方、伝達すべきトルクが大きい場合（スラスト力が作用している場合）には、ギヤの側面とキャリアの側面との間の油路が開放され、ギヤ装置への潤滑油の供給を促すこととなる。

その結果、部品点数の増加等を招くことなく、ギヤ装置へのスラスト力の作用に応じて潤滑油を適切に供給することのできるギヤ装置を提供することが可能となる。

自動変速機構に採用される遊星歯車を示す図である。ピニオンギヤの構造を示す第１断面図である。ピニオンギヤの構造を示す第２断面図である。

以下に、図１から図３を参照して、本発明に基づいた実施の形態におけるギヤ装置について説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。また、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。

まず、図１を参照して、自動変速機に採用される遊星歯車１の構成について説明する。この遊星歯車１は、内歯を有するリングギヤ１００と、このリングギヤ１００の中心Ｒに配置され、外歯を有するサンギヤ１１０と、リングギヤ１００の内歯とサンギヤ１１０の外歯とに噛み合い、サンギヤ１１０の周囲を公転するように配置される３つのピニオンギヤ１２０とを有している。３つのピニオンギヤ１２０は、同一のキャリア（図示省略）により保持されている。

図２を参照して、３つのピニオンギヤ１２０はいずれも、ピニオンギヤ１２０を回転可能に支持する支持軸としてのピニオン軸１３０と、ピニオンギヤ１２０の内周面とピニオン軸１３０の外周面との間に配置される軸受としての保持器付針状ころ１４０とを有している。この保持器付針状ころ１４０は、油路１４０ａを形成するように所定の間隙を隔ててピニオン軸１３０の軸方向に沿って２つ配設されている。

ピニオンギヤ１２０の両側には、ピニオンギヤ１２０を両面側から挟み込むように配置される一対のキャリア１６０，１６０が設けられている。また、ピニオンギヤ１２０の両側面と一対のキャリア１６０，１６０との間には、それぞれ皿バネ１５０が２枚ずつ配設されている。２枚の皿バネ１５０は、それぞれの凸部側同士が当接するように重ねあわされている。なお、皿バネ１５０の数量および重ね合せ方向は、皿バネに要求されるピニオンギヤ１２０に対する付勢力に応じて、適宜選択可能である。

一方のキャリア１６０にはキャリア油通路１６０ａが設けられている。ピニオン軸１３０には、ピニオン軸１３０の延びる方向に沿うようにキャリア油通路１６０ａに連通する第１軸油通路１３０ａが設けられている。キャリア油通路１６０ａの他端は、他方のキャリア１６０に設けられたキャリア油通路１６０ｂに連通している。また、ピニオン軸１３０には、第１軸油通路１３０ａから分岐しピニオン軸１３０の外周面に通じる第２軸油通路１３０ｂが設けられている。

次に、上記構成からなるピニオンギヤ装置における潤滑油の供給制御機構について説明する。なお、図２および図３中の矢印は潤滑油の流れを示している。図２は、ピニオンギヤ１２０にスラスト力Ｓが作用していない状態を示している。この状態においては、ピニオンギヤ１２０の両側に位置するそれぞれの皿バネ１５０による弾性力が均等にピニオンギヤ１２０に作用し、ピニオンギヤ１２０は中立位置状態（一方のキャリア１６０と他方のキャリア１６０との略中間位置状態）が維持された状態である。

この状態において、キャリア油通路１６０ａから送り出される潤滑油は、第１軸油通路１３０ａから第２軸油通路１３０ｂを通じて、ピニオン軸１３０の外周面に送り出される。ピニオン軸１３０の外周面に送り出された潤滑油は、保持器付針状ころ１４０の隙間を通り、両側の皿バネ１５０にそれぞれ到達する。ピニオンギヤ１２０が中立位置状態に位置する場合には、ピニオンギヤ１２０と皿バネ１５０との間には、大きな隙間は存在しない。その結果、ピニオンギヤ１２０の歯面側への潤滑油の送り出しが、皿バネ１５０により制限される。

次に、図３を参照して、ピニオンギヤ１２０にスラスト力Ｆが作用している状態について説明する。ピニオンギヤ１２０にスラスト力Ｆが作用すると、ピニオンギヤ１２０は、皿バネ１５０による弾性力に対抗してピニオン軸１３０の軸方向に沿って移動する。これにより、ピニオンギヤ１２０は一方のキャリア１６０側に偏在した位置状態となる。

その結果、ピニオンギヤ１２０の側面と他方のキャリア１６０の側面との間に位置する皿バネ１５０に対する付勢力が開放され、ピニオンギヤ１２０の側面と他方のキャリア１６０の側面との間に隙間Ｇが生じることになる。この隙間Ｇが生じることで油路となり、ピニオン軸１３０の外周面に送り出された潤滑油は、この隙間Ｇを通じて、ピニオンギヤ１２０の歯面側へ送り出されることになる。

なお、ピニオンギヤ１２０の歯は、はす歯状に成形されているため、ピニオンギヤ１２０の大きなスラスト力Ｆが作用すると、上記したように、ピニオンギヤ１２０は、一方のキャリア１６０側の押される状態となる。

このように、本実施の形態におけるピニオンギヤ装置によれば、従来ワッシャが配置されていた領域において、ワッシャを皿バネ１５０に置き換える構成を採用している。これにより、ピニオンギヤ１２０をピニオン軸１３０の軸方向に沿ってスライド移動可能とし、ピニオンギヤ１２０の側面とキャリア１６０の側面との間に油路としての隙間Ｇを生じさせることを可能とした。

これにより、伝達すべきトルクが小さい場合（スラスト力Ｆが作用していない場合）には、ピニオンギヤ１２０の側面とキャリア１６０の側面との間の油路が閉じられ、ピニオンギヤ１２０の歯面側への潤滑油の供給を制限する。一方、伝達すべきトルクが大きい場合（スラスト力Ｆが作用している場合）には、ピニオンギヤ１２０の側面とキャリア１６０の側面との間の油路が開放され、ピニオンギヤ１２０の歯面側への潤滑油の供給を促すこととなる。

その結果、部品点数の増加等を招くことなく、ピニオンギヤ装置へのスラスト力Ｓの作用に応じて潤滑油を適切に供給することのできるギヤ装置を提供することが可能となる。

なお、上記実施の形態においては、自動変速機に採用される遊星歯車のピニオンギヤ装置に対して本発明のギヤ機構を適用した場合について説明したが、自動変速機に採用される遊星歯車に限定されるものでなく、潤滑油の供給制御機構が必要とされるギヤ機構に対しては、広く本発明の構成を適用することが可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１遊星歯車、１００リングギヤ、１１０サンギヤ、１２０ピニオンギヤ、１３０ピニオン軸、１３０ａ第１軸油通路、１３０ｂ第２軸油通路、１４０保持器付針状ころ、１４０ａ油路、１５０皿バネ、１６０キャリア、１６０ａキャリア油通路。

Claims

ギヤと、
前記ギヤを回転可能に支持する支持軸と、
前記ギヤの内周面と前記支持軸の外周面との間に配置される軸受と、
前記支持軸を支持し、前記ギヤの両面側から挟み込むように配置される一対のキャリアと、
前記ギヤの両側面と前記キャリアとの間にそれぞれ配置される皿バネと、を備え、
前記キャリアにはキャリア油通路が設けられ、
前記支持軸には、前記支持軸の延びる方向に沿い前記キャリア油通路に連通する第１軸油通路と、前記第１軸油通路から分岐し前記支持軸の外周面に通じる第２軸油通路と、が設けられ、
前記ギヤにスラスト力が作用していない状態においては、前記ギヤの両側に位置するそれぞれの前記皿バネによる弾性力により、前記ギヤは中立位置状態が維持され、
前記ギヤにスラスト力が作用している状態においては、前記皿バネによる弾性力に対抗して、前記ギヤは一方の前記キャリア側に偏在した位置状態となることで、前記ギヤの側面と他方の前記キャリアの側面との間に隙間が生じ、その隙間により前記第２軸油通路に通じる油路が形成される、ギヤ装置。