JP2015132297A - 回転部材用支持軸 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向孔１５ａの内径を変更する事なく、この軸方向孔１５ａ内を流通する潤滑油の流量を調整できる構造を実現する。【解決手段】支持軸４ａは、中心部に、軸方向一端面に開口すると共に、軸方向中間部に迄達する前記軸方向孔１５ａを、軸方向中間部に、この軸方向孔１５ａの奥端寄り部分と外周面とを連通させる径方向孔１６ａを、それぞれ設ける。この軸方向孔１５ａの中間部に、半球状で、中央部に流量調整孔２０を有する底板部２１と、この底板部２１の周縁から折れ曲がり、前記軸方向孔１５ａに内嵌される円筒状の嵌合筒部２２とから成る、流量調整部材１８を締り嵌めで内嵌固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用自動変速機やトランスアスクルを構成する遊星歯車装置に組み込まれる遊星歯車をキャリアに対して回転自在に支持する為の遊星歯車用支持軸等の回転部材用支持軸の改良に関する。

自動車用自動変速機を構成する遊星歯車装置が従来から、例えば特許文献１等の刊行物に記載されると共に、実施されている。この従来から知られた遊星歯車装置は、例えば図１０〜１２に示す様に、外周面に歯１ａを形成した太陽歯車１と、この太陽歯車１と同心に配置され、内周面に歯２ａを形成したリング歯車２との間に、複数個（一般的には３〜４個）の遊星歯車３、３を、円周方向に関して等間隔に配置している。そして、これら複数個の遊星歯車３、３の外周面に形成した歯３ａを、前記両歯１ａ、２ａに噛合させている。

前記複数個の遊星歯車３、３は、それぞれが本発明の対象となる回転部材用支持軸である、支持軸４の周囲に、それぞれ複数本ずつのニードル５、５を介して回転自在に支持している。これら各支持軸４の基端部（図１１〜１２の左端部）は、前記太陽歯車１を中心として回転自在なキャリア６の基板７に支持固定している。図示の例では、前記各支持軸４の基端部をこの基板７に形成した通孔８ａに締まり嵌めで内嵌すると共に、これら各支持軸４と基板７との間に係止ピン９を掛け渡して、これら各支持軸４が前記通孔８ａから脱落するのを防止している。

又、図示の例では、前記太陽歯車１を円筒状に形成し、前記基板７を、断面Ｌ字形で全体を円輪状に形成している。そして、図１１に示す様に、この基板７の内周縁部に形成した円筒部１０を、回転軸１１の外周面にスプライン係合させている。前記太陽歯車１は、この回転軸１１の周囲に、この回転軸１１に対する相対回転を自在に支持している。又、前記リング歯車２は前記各部材１、６、１１の周囲に、これら各部材１、６、１１に対する相対回転を自在に支持している。

又、前記各支持軸４の先端部（図１１〜１２の右端部）は、前記基板７と共に前記キャリア６を構成する、円輪状に形成された連結板１２に形成した通孔８ｂに内嵌固定し、前記各支持軸４の先端部同士を連結している。これら複数の支持軸４の中間部外周面で、前記キャリア６と前記連結板１２との間部分は、円筒面状の内輪軌道１３としている。一方、前記遊星歯車３の内周面は、円筒面状の外輪軌道１４としている。そして、これら内輪軌道１３と外輪軌道１４との間部分に前記各ニードル５、５を設けて、前記遊星歯車３を、前記支持軸４の中間部周囲で連結板１２とキャリア６との間部分に、回転自在に支持している。尚、前記各支持軸４の内部には、図１２に示す様に、通油孔として機能する軸方向孔１５及び径方向孔１６を設け、前記各ニードル５、５の設置部分に潤滑油を送り込み自在としている。即ち、前記各支持軸４の中心部に設けた、前記軸方向孔１５の上流端（図１２の右端）を、前記キャリア６の基板７内に設けた潤滑油供給路１７に通じさせると共に、前記径方向孔１６の両端部を、前記軸方向孔１５の内周面と前記各支持軸４の中間部外周面とに開口させている。そして、遊星歯車式変速機の運転時に、前記各ニードル５、５の設置部分に潤滑油を送り込み自在としている。尚、図示の例の場合、前記軸方向孔１５の開口部を、盲栓２ａにより塞いでいる。

上述の様な遊星歯車３及び支持軸４等を含んで構成する遊星歯車装置は、例えば、前記回転軸１１を駆動軸又は従動軸とし、前記太陽歯車１又は前記リング歯車２の中心を従動軸又は駆動軸に結合する。そして、何れの歯車１、２、３を回転自在とし、何れの歯車１、２、３を回転不能とするかを切り換える事により、前記駆動軸と従動軸との間の変速並びに回転方向の変換を行う。この様な遊星歯車装置自体の構成及び作用は、従来から周知であり、本発明の要旨とも関係しないから、全体構造の図示並びに詳しい説明は省略する。

ところで、上述の図１０〜１２に示した構造の場合、前記支持軸４の内部を通過する潤滑油の流量を調整する場合には、前記軸方向孔１５の内径を変更する必要がある。この為、各種遊星歯車装置の遊星歯車用支持軸として共通化を図れないと言う問題がある。例えば、前記各ニードル５、５の設置部分や、潤滑油の流通経路中前記支持軸４よりも下流側に設置した部材（例えば軸受等）への潤滑油の供給量を多くしたい場合、前記軸方向孔１５の内径を大きくする必要がある。この様に、前記各ニードル５、５の設置部分や前記下流側に設置した部材への潤滑油の供給量が異なる場合には、支持軸４を別に製作する必要があり、部品として共通化が図れない。この為、支持軸４として多数の種類のものが必要となり、製造コストが増大する。

特開平７−３１７８８５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、通油孔自体の内径を変更する事なく、この通油孔内を流通する潤滑油の流量を調整できる回転部材用支持軸の構造を実現すべく発明したものである。

本発明の対象となる回転部材用支持軸は、全体を円柱状に形成され、内部に潤滑油を流通させる為の通油孔を有する。
特に本発明の回転部材用支持軸に於いては、前記通油孔中に、この通油孔を流通する潤滑油の量を調整する為、その中心部に流量調整孔を、この潤滑油の流通方向に形成した流量調整部材を内嵌固定している。

上述の様な本発明の回転部材用支持軸を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記流量調整部材を前記通油孔に内嵌する以前のこの流量調整部材の自由状態での外径を、同じくこの通油孔の内径よりも大きくする（この流量調整部材に締め代を持たせる）。

上述の様な本発明の回転部材用支持軸を実施する場合、具体的には、請求項３に記載した発明の様に、前記流量調整部材を、中央部に前記流量調整孔を有する底板部と、この底板部の周縁から折れ曲がり、前記通油孔に内嵌される嵌合筒部とから成るものとする。
或いは、請求項４に記載した発明の様に、前記流量調整部材を、球状若しくは円柱状とし、中心部に前記流量調整孔を、前記潤滑油の流通方向に貫通する状態で設ける。

上述の様に構成する本発明の回転部材用支持軸によれば、流量調整部材の流量調整孔の内径を変更する事により、通油孔内を流通する潤滑油の量を調整できる。この為、この通油孔を介し、前記回転部材用支持軸の周囲に設置した転動体やこの回転部材用支持軸よりも下流側に設置した部材に供給する潤滑油の量が異なる回転機械装置同士の間でも、前記回転部材用支持軸の共通化を図れる。この結果、この回転部材用支持軸を組み込んだ回転機械装置の製造コストを低減できる。

本発明の実施の形態の第１例を、流量調整部材を軸方向孔内に内嵌する以前の状態で示す模式図。 同じく内嵌した後の状態で、潤滑油の流量が多い場合（Ａ）と少ない場合（Ｂ）とを示す断面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。 同じく流量調整部材の形状の２例を示す断面図。 本発明の実施の形態の第３例を示す断面図。 同第４例を示す断面図。 同第５例を、流量調整部材及び盲栓を軸方向孔内に内嵌する以前の状態で示す模式図。 同じく内嵌した後の状態で示す断面図。 本発明の実施の形態の第６〜８例を示す、図８と同様の断面図。 遊星歯車装置の１例を、軸方向から見た状態で示す正面図。 図１０のＸ−Ｘ断面図。 図１１のＹ部拡大断面図。

［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて、本発明の回転部材用支持軸の特徴は、通油孔内を流通する潤滑油の流量を調節する為に、この通油孔中に流量調整部材１８を設けた点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図１２に示した構造を含め、従来から知られている回転部材用支持軸の構造とほぼ同様であるから、従来と同様部分に就いては、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の支持軸４ａは、中心部に、軸方向一端面（図１〜２の右端面）に開口すると共に、軸方向中間部に迄達する軸方向孔１５ａを、軸方向中間部に、この軸方向孔１５ａの奥端寄り部分と前記支持軸４ａの外周面とを連通させる径方向孔１６ａを、それぞれ設けている。このうちの軸方向孔１５ａは、開口側の大径部と奥部側の小径部とを段差部１９により連続させている。そして、本例の場合、この軸方向孔１５ａの中間部に前記流量調整部材１８を締り嵌めで内嵌（圧入）している。この流量調整部材１８は、半球状で、中央部に流量調整孔２０を有する底板部２１と、この底板部２１の外周縁から軸方向一端側に折れ曲がり、前記軸方向孔１５ａに内嵌される円筒状の嵌合筒部２２とから成る。このうちの嵌合筒部２２の自由状態での外径Ｄ_２２は、この軸方向孔１５ａの開口部の内径ｄ_１５ａよりも僅かに大きくしている（Ｄ_２２＞ｄ_１５ａ）。この様な流量調整部材１８は、鋼板等の金属板を絞り加工、打ち抜き加工等のプレス加工により曲げ成形、打ち抜き成形する事により、或いは、合成樹脂を射出成形する事により造る。

上述の様な流量調整部材１８を前記軸方向孔１５ａ内に設ける際には、この流量調整部材１８を、前記底板部２１側から前記軸方向孔１５ａ内に圧入し、この底板部２１の先端面（図１〜２の左端面）の外径寄り部分を前記段差部１９に突き当てる。これにより、前記流量調整部材１８を前記軸方向孔１５ａ内に締め代を持たせた状態で内嵌固定すると共に、この流量調整部材１８がこの軸方向孔１５ａの奥端部まで入り込むのを防止する。

上述の様な本例の支持軸４ａによれば、流量調整部材１８の底板部２１に設けた流量調整孔２０の内径ｄ_２０を変更する事により、軸方向孔１５ａ（及び径方向孔１６ａ）を介し、前記支持軸４ａの周囲に設置したニードル５、５（図１１〜１２参照）に供給する潤滑油の量（潤滑油流量）を調整できる。即ち、前記軸方向孔１５ａの開口部からこの軸方向１５ａ内に送り込まれた潤滑油は、図２に太矢印で示す方向に流れ、前記各ニードル５、５を設置した部分に供給される。この為、前記潤滑油流量を少なくする場合には、図２の（Ａ）に示す様に、前記流量調整部材１８として、前記流量調整孔２０の内径ｄ_２０が小さいものを使用する。反対に、前記潤滑油流量を多くする場合には、図２の（Ｂ）に示す様に、前記流量調整部材１８として、前記流量調整孔２０の内径ｄ_２０が大きいものを使用する。要するに、本例の場合、前記流量調整孔２０の内径ｄ_２０が異なる複数種類の流量調整部材１８を用意すれば、前記潤滑油流量が異なる場合であっても、前記支持軸４ａとして前記軸方向孔１５ａの内径が同じものを使用できる。従って、例えばこの支持軸４ａを、前述の図１０〜１２に示す様な遊星歯車装置を構成する遊星歯車を支持する支持軸として使用した場合に、異なる遊星歯車装置間で支持軸の共通化を図れる。又、上述の様な流量調整部材１８の部品コスト（製造コスト及び管理コスト）は、支持軸として通油孔の内径が異なる複数種類のものを用意する場合と比較して低く抑える事ができる。この結果、前記各遊星歯車装置の製造コストを低減できる。
又、本例の場合、前記流量調整部材１８を構成する底板部２１を半球状としている為、この流量調整部材１８を前記軸方向孔１５ａ内に圧入する際に、この圧入作業を容易に行う事ができる。

［実施の形態の第２例］
図３〜４も、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、流量調整部材１８ａは、円板状で、中心部に流量調整孔２０を有する（円輪状の）底板部２１ａと、この底板部２１ａの周縁から折れ曲がった円筒状の嵌合筒部２２ａとから成る。このうちの底板部２１ａの先端面（図３〜４の左端面）の外周縁部を、軸方向孔１５ａの段差部１９に突き当てると共に、前記嵌合筒部２２ａをこの軸方向孔１５ａ内に締め代を持たせた状態で内嵌している。本例の場合、この嵌合筒部２２ａにこの軸方向孔１５ａの内周面に対する締め代を持たせる為、図４の（Ａ）に示す様に、この嵌合筒部２２ａの外径Ｄ_２２ａを、前記軸方向孔１５ａの開口部の内径ｄ_１５ａよりも僅かに大きくしている（Ｄ_２２ａ＞ｄ_１５ａ）。但し、図４の（Ｂ）に示す様に、前記嵌合筒部２２ａを、軸方向に関して前記底板部２１ａから離れる程外径が大きくなる部分円すい筒状とし、前記嵌合筒部２２ａの外径側端部の外径Ｄ_ａを、前記軸方向孔１５ａの開口部の内径ｄ_１５ａよりも大きくしても良い。

本例の場合にも、前記軸方向孔１５ａ内を流通する潤滑油の流量を少なくする場合には、図３の（Ａ）に示す様に、前記流量調整部材１８ａとして、前記流量調整孔２０の内径ｄ_２０が小さいものを使用し、同じく多くする場合には、図３の（Ｂ）に示す様に、前記流量調整部材１８ａとして、前記流量調整孔２０の内径ｄ_２０が大きいものを使用する。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
図５は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、流量調整部材１８ｂを単なる厚肉円管状としている。即ち、円柱部２３の中心部に流量調整孔２０ａを、軸方向に貫通する状態で設ける事により、前記流量調整部材１８ｂとしている。この様な流量調整部材１８ｂは、金属材料に切削等の加工を施す事により、或いは、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金をダイキャスト成形する事により造る他、合成樹脂を射出成形する事により造る事もできる。何れにしても、前記流量調整部材１８ｂは前記円柱部２３の外周面を、支持軸４ａの軸方向孔１５ａの内周面に圧入すると共に、先端面（図５の左端面）をこの軸方向孔１５ａの段差部１９に突き当てる事で、前記流量調整部材１８ｂがこの軸方向孔１５ａの奥端部に入り込むのを防止している。

本例の場合、前記流量調整部材１８ｂを単なる円筒状としている為、押出成形材を所定長さに切断する事により容易に造れる。従って、前述した実施の形態の第１例及び第２例の様に、流量調整部材１８、１８ａを底板部２１、２１ａと嵌合筒部２２、２２ａとから構成する場合と比較して、前記流量調整部材１８ｂの強度及び剛性を高くし、支持軸４ａの耐久性を確保し易く、しかも製造コストを低く抑えられる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第４例］
図６も、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、流量調整部材１８ｃを、球状部２４の中心部に流量調整孔２０ａを、径方向に貫通する状態で設ける事により構成し、この球状部２４を前記軸方向孔１５ａに内嵌固定した状態で、前記流量調整孔２０ａをこの軸方向孔１５ａの軸方向に配置している。この様な本例の構造によれば、前記流量調整部材１８ｃを、支持軸４ａの軸方向孔１５ａ内に圧入する際に、この流量調整部材１８ｃの外周面とこの軸方向孔１５ａの内周面との間に作用する摩擦を、上述した実施の形態の第３例の構造の様に、流量調整部材１８ｂを単なる円筒状とした場合と比較して小さく抑えられる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様である。

［実施の形態の第５例］
図７〜８は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の支持軸４ｂは、中心部に、軸方向に貫通する状態で軸方向孔１５ｂを、軸方向中間部に、この軸方向孔１５ｂの中間部と外周面とを連通させる径方向孔１６ａを、それぞれ設けている。このうちの軸方向孔１５ｂは、軸方向両端部に設けた大径部と軸方向中間部に設けた小径部とを段差部１９、１９により、それぞれ連続させている。そして、前記軸方向孔１５ｂのうちの軸方向一端寄り部分（図７〜８の右端寄り部分）に流量調整部材１８を、同じく軸方向他端寄り部分（図７〜８の左端寄り部分）に盲栓２５を、それぞれ圧入固定している。

上述の様な本例の支持軸４ｂによれば、前記軸方向孔１５ｂの上流側（図７〜８の右側）開口から取り込んだ潤滑油を、潤滑油の流通経路中で前記支持軸４ｂよりも下流側に設置した部材に向け、前記軸方向孔１５ｂの下流側（図７〜８の左側）開口から送り出す為に、前記潤滑油を前記支持軸４ｂの軸方向に亙り流通させる場合と、同じく流通させない場合とで、この支持軸４ｂの共通化を図れる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第６〜８例］
図９は、本発明の実施の形態の第６〜８例を示している。これら各例の場合、流量調整部材を、支持軸の通油孔（軸方向孔及び径方向孔）中の２箇所以上に設け、この通油孔内を流通し、この支持軸の周囲に設置した転動体及びこの支持軸よりも下流側に設けた部材に供給する潤滑油の量を適切に調整できる様にしている。先ず、図９の（Ａ）に示した第６例の場合、支持軸４ｂの中心部に軸方向に貫通する状態で設けられた軸方向孔１５ｂのうちの軸方向一端寄り部分｛図９の（Ａ）の右端寄り部分｝に内径が大きい流量調整孔２０ｂを有する流量調整部材１８ｄを、同じく軸方向他端寄り部分｛図９の（Ｂ）の左端寄り部分｝に内径が小さい流量調整孔２０ｃを有する流量調整部材１８ｅを、それぞれ圧入固定している。

一方、図９の（Ｂ）に示した第７例の場合、支持軸４ｂの軸方向孔１５ｂの軸方向両端寄り部分に、内径が大きい流量調整孔２０ｂ、２０ｂを有する（流量調整孔２０ｂ、２０ｂの内径が互いに等しい）、１対の流量調整部材１８ｄ、１８ｄを、それぞれ圧入固定している。

又、図９の（Ｃ）に示した第８例の場合、支持軸４ｃの軸方向孔１５ｂの軸方向両端寄り部分に、内径が大きい流量調整孔２０ｂ、２０ｂを有する、１対の流量調整部材１８ｄ、１８ｄを、それぞれ圧入固定すると共に、径方向孔１６ｂ中にも、流量調整部材１８ｆを設け、潤滑油流量を調整可能にしている。即ち、この径方向孔１６ｂを、外径側の大径部と内径側の小径部とを段差部１９ａにより連続させている。そして、前記流量調整部材１８ｆを、前記径方向孔１６ｂ内に半球状の底板部２１ｂ側から圧入固定し、この底板部２１ｂの先端面｛図９の（Ｃ）の下側面｝の外径寄り部分を前記段差部１９ａに突き当てている。これにより、前記流量調整部材１８ｆの嵌合筒部２２ｂを前記径方向孔１６ｂ内に締め代を持たせた状態で内嵌固定すると共に、この流量調整部材１８ｆがこの径方向孔１６ｂの奥端部（前記軸方向孔１５ｂの内周面に開口した端部）まで入り込むのを防止している。

本発明の回転部材用支持軸は、自動車用自動変速機やトランスアクスルを構成する遊星歯車装置を構成する遊星歯車用の支持軸に適用したり、エンジンの動弁機構用のカムフォロア用の支持軸、若しくは摩擦ローラ式変速機の中間ローラ用の支持軸等、各種回転支持部の支持軸に適用する事ができる。

１ 太陽歯車
１ａ 歯
２ リング歯車
２ａ 歯
３ 遊星歯車
３ａ 歯
４、４ａ〜４ｃ 支持軸
５ ニードル
６ キャリア
７ 基板
８ａ、８ｂ 通孔
９ 係止ピン
１０ 円筒部
１１ 回転軸
１２ 連結板
１３ 内輪軌道
１４ 外輪軌道
１５、１５ａ、１５ｂ 軸方向孔
１６、１６ａ、１６ｂ 径方向孔
１７ 潤滑油供給路
１８、１８ａ〜１８ｆ 流量調整部材
１９、１９ａ 段差部
２０、２０ａ〜２０ｃ 流量調整孔
２１、２１ａ、２１ｂ 底板部
２２、２２ａ、２２ｂ 嵌合筒部
２３ 円柱部
２４ 球状部
２５、２５ａ 盲栓

Claims (4)

1. 全体を円柱状に形成され、内部に潤滑油を流通させる為の通油孔を有する回転部材用支持軸に於いて、
   前記通油孔中に、この通油孔を流通する潤滑油の流量を調整する為、その中心部に流量調整孔を、この潤滑油の流通方向に形成した流量調整部材を内嵌固定している事を特徴とする回転部材用支持軸。
2. 前記流量調整部材を前記通油孔に内嵌する以前のこの流量調整部材の自由状態での外径が、同じくこの通油孔の内径よりも大きい、請求項１に記載した回転部材用支持軸。
3. 前記流量調整部材は、中央部に前記流量調整孔を有する底板部と、この底板部の周縁から折れ曲がり、前記通油孔に内嵌される嵌合筒部とから成る、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した回転部材用支持軸。
4. 前記流量調整部材が、球状若しくは円柱状であり、中心部に前記流量調整孔を、前記潤滑油の流通方向に貫通する状態で設けている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した回転部材用支持軸。

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