JP2019196821A - 遊星歯車機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオンギヤの端面とキャリアとの間に配設されたワッシャに十分な潤滑油を供給でき、サンギヤまたはキャリアが停止した状態にある場合でもワッシャとキャリアの側壁との間で潤滑油が不足するのを防止でき、さらに、キャリアにドリルを用いて穿孔した際に生じるバリを除去するバリ処理工程を不要にすることができる遊星歯車機構を提供する。【解決手段】ピニオンギヤ１１の端面１１ａとキャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂとの間にワッシャ１５を介在させた遊星歯車機構において、キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂのピニンギヤ１１側の面上のワッシャ１５が摺動する領域Ｄ、Ｅ内に、ピニオンギヤ１１側に開口する凹形状部１６を形成するとともに該凹形状部１６と中心孔１３ｃ、１３ｄとを連通する連絡通路１７を形成した。【選択図】図２

Description

本発明は、遊星歯車機構に関し、詳しくは、複数のピニオンギヤと、これらのピニオンギヤを回転自在に支承するピニオンシャフトと、これらのピニオンシャフトの端部を支持するキャリアと、ピニオンギヤの端面とキャリアの側壁との間に介在させたワッシャとを備える遊星歯車機構に関する。

従来より、特許文献１に示すように、ピニオンギヤを支承するピニオンシャフトを、該ピニオンギヤの両端でキャリアの側壁によって支持するとともに、該ピニオンギヤの端面と該キャリアの側壁との間にワッシャを介在させた遊星歯車機構がある。

このような遊星歯車機構においては、ワッシャがキャリアの側壁とピニオンギヤに対して摺動する構成となっている。キャリアは一般的に焼結して形成されるので、その表面が粗いことでワッシャの耐久性に影響を与えるおそれがある。すなわち、ピニオンギヤに大きな力が加わるなどによってワッシャがキャリアの側壁に強く接すると、ワッシャの表面の皮膜が剥離するおそれがあった。そこで、例えばワッシャに表面処理を施して、ワッシャ表面の耐摩耗性や耐焼付き性を上げることが考えられるが、一般的にこのような表面処理は非常に高価である。

また、従来の遊星歯車機構では、ピニオンシャフト内に予め形成されている潤滑油供給通路を介してピニオンギヤとピニオンシャフト間に潤滑油が供給されて、ピニオンシャフトの周囲における軸芯潤滑が行なわれるとともに、このピニオンギヤとピニオンシャフト間を通してワッシャにも潤滑油が供給されるようになっている。しかしながら、キャリアまたは該キャリアの中心孔に配置されているサンギヤの回転が停止した状態にある場合には、ピニオンギヤとピニオンシャフト間への潤滑油の十分な供給が行われず、ワッシャへの潤滑油の供給量も不足する。このため、ワッシャとキャリアの側壁との間で、潤滑油が枯渇し、遊星歯車機構のスムーズな動作に支障が出るおそれがあった。

さらに、従来の遊星歯車機構では、ピニオンシャフトの端部を嵌着するためのシャフト孔をキャリアの側壁に形成するようにしているが、このシャフト孔の穿孔は、通常、ドリルを用いて行っている。このため、ドリルがキャリアを貫通して該キャリアの反対側に出たところで、該キャリアの出口周辺にバリが形成されることが多い。これ故、この穿孔作業の後に、バリを除去するバリ処理工程が必要となり、製造に手間がかかると共に製造コストを上昇させる問題があった。

実開平７−１９６６０号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ピニオンギヤの端面とキャリアとの間に配設されたワッシャの効果的な潤滑が可能となり、キャリアまたはサンギヤが停止した状態でもワッシャとキャリアの側壁との間に必要量の潤滑油を供給でき、さらに、キャリアにドリルを用いて穿孔した際にキャリヤの側壁に生じるバリを除去するバリ処理工程を不要にすることができる遊星歯車機構を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる遊星歯車機構では、複数のピニオンギヤ（１１）と、これらのピニオンギヤ（１１）を回転自在に支承するピニオンシャフト（１２）と、これらのピニオンシャフト（１１）の端部を支持するシャフト孔（１３ｅ）を有するとともに、中心軸が配置される中心孔（１３ｃ，１３ｄ）を有する一対の側壁（１３ａ，１３ｂ）を有するキャリア（１３）とを備え、前記ピニオンギヤ（１１）の端面（１１ａ）と前記キャリア（１３）の側壁（１３ａ，１３ｂ）との間にワッシャ（１５）を介在させた遊星歯車機構において、前記キャリア（１３）の側壁（１３ａ，１３ｂ）の前記ピニオンギヤ（１１）側の面上の前記ワッシャ（１５）が摺動する領域（Ｄ，Ｅ）内に、前記ピニオンギヤ（１１）側に開口する凹形状部（１６）を形成するとともに該凹形状部（１６）と前記中心孔（１３ｃ，１３ｄ）とを連通する連絡通路（１７）を形成したことを特徴とする。

本発明にかかる遊星歯車機構によれば、キャリアの側壁のワッシャが摺動する領域内に、ピニオンギヤ側に開口する凹形状部を形成するとともに該凹形状部と中心孔を連通する連絡通路を形成した構成としているので、キャリアまたはサンギヤの回転に伴って飛ばされた潤滑油が、キャリアの側壁の連絡通路を介して凹形状部に供給されて貯留される。

これにより、ワッシャは、凹形状部に貯留された潤滑油によって潤滑されるので、ワッシャがキャリアに強く接することがあっても、ワッシャの表面の皮膜が剥離することを防止できる。このため、ワッシャの耐久性が相対的に低下することも抑制できる。

また、サンギヤまたはキャリアが停止した場合でも、凹形状部に貯留された潤滑油によってワッシャが潤滑されるので、ピニオンギヤとピニオンシャフト間を通して潤滑油が供給されなくなっても、ワッシャとキャリアとの間で潤滑油が不足することはなくなる。

さらに、本発明にかかる遊星歯車機構では、前記凹形状部（１６）は、前記シャフト孔（１３ｅ）に臨み、前記シャフト孔（１３ｅ）を中心にその周縁に沿って環状に形成したものであってよい。この構成によれば、ワッシャの全周面を効率的に潤滑することができる。

さらに、本発明にかかる遊星歯車機構では、前記連絡通路（１７）は、その前記凹形状部（１６）側の断面形状をその前記中心孔（１３ｃ，１３ｄ）側の断面形状よりも小さく絞った形状としてもよい。この構成によれば、前記凹形状部内に溜まった潤滑油が前記中心孔側へ逆流するのを防止することができ、前記凹形状部内に潤滑油が貯留された状態を維持することができる。

さらにまた、本発明にかかる遊星歯車機構では、前記連絡通路（１７）は、前記凹形状部（１６）側から前記中心孔（１３ｃ，１３ｄ）側に向かって断面が広くなるように、軸方向と直角方向の断面形状を略扇形状に形成してもよい。この構成によれば、サンギヤまたはキャリアの回転に伴って飛ばされる潤滑油が前記連絡通路内に入り込み易くなるので、潤滑油を前記中心孔側から前記凹形状部側へスムーズに導くことができる。

さらに、本発明にかかる遊星歯車機構では、前記凹形状部（１６）および前記連絡通路（１７）は、前記ピニオンギヤ（１１）側に向かって断面が広くなるように、軸方向の断面形状を略台形状に形成してもよい。この構成によれば、前記ワッシャが潤滑油と接する面が広くなり、前記ワッシャを効果的に潤滑することができる。

さらにまた、本発明にかかる遊星歯車機構では、キャリアのシャフト孔をドリルを用いて形成した場合に、該シャフト孔の出口周辺にバリが形成されても、凹形状部をシャフト孔の周縁に形成し、バリが凹形状部内に隠れてしまう程度の深さで形成した場合には、バリの頂部がワッシャに当たらなくなる。これにより、この穿孔作業によって生じたバリを除去する必要はなくなり、バリ処理工程が不要になる分、製造コストを低減することができる。

本発明にかかる遊星歯車機構によれば、ピニオンギヤの端面とキャリアとの間に配設されたワッシャに必要量の潤滑油を供給することができ、キャリアまたはサンギヤが停止した状態にある場合でも、ワッシャとキャリアの側壁との間で潤滑油が不足するのを防止することができ、さらに、キャリアにドリルを用いて穿孔した際に生じるバリを除去するバリ処理工程を不要にすることができる。

本発明の実施形態にかかる遊星歯車機構の要部を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態にかかる遊星歯車機構の要部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施形態にかかる遊星歯車機構のキャリアを示し、ドリルを用いて下方から穿孔してシャフト孔を形成した場合の様子を示すものであり、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図３において矢印Ｂで示す円で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。 図３において矢印Ｃで示す円で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態にかかる遊星歯車機構のピニオンギヤおよびピニオンシャフト付近の構造を拡大して示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１〜図６は、本発明の実施形態にかかる遊星歯車機構を示す図である。これらの図に示す遊星歯車機構は、図１及び図６に示すように、遊星歯車としての複数のピニオンギヤ１１を備えている。これらのピニオンギヤ１１はピニオンシャフト１２に回転自在に支承されている。これらのピニオンシャフト１２は、その両端で、キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂによって支持され、ピニオンギヤ１１はキャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂ間に回動自在に支承されている。

キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂは、円形環状の平板状に形成され、その中央に、図示しない変速機の主軸（中心軸）やサンギヤ（図示せず）などが配置される中心孔１３ｃ，１３ｄを有する（図１参照）。キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂには、複数のピニオンシャフト１２の端部が嵌着される複数のシャフト孔１３ｅが形成されている。また、キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂは、軸方向に延在する複数の連結壁１３ｆによって、ピニオンギヤ１１を内蔵するに十分な空間が形成されるべく一体的に連結されている（図１参照）。シャフト孔１３ｅと連結壁１３ｆは、変速機の主軸周りの円周状に交互に配列されている。

キャリア１３の一方の側壁１３ａは、他方の側壁１３ｂよりも外径が大きく形成され、その外径部分にはリングギヤ１４が一体的に形成されている（図１、図３及び図６参照）。キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂとピニオンギヤ１１の端面１１ａとの間には、複数枚（本実施形態では２枚）のワッシャ１５がそれぞれを介在されている（図１及び図６参照）。

さらに、本実施形態では、キャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂのピニオンギヤ１１側の面上のワッシャ１５が摺動する領域（図２に符号Ｄで示す鎖線で囲む領域及び図３に符号Ｅで示す領域）内には、ピニオンギヤ１１側に開口する凹形状部１６と、該凹形状部と中心孔１３ｃとを連通する連絡通路１７が形成されている（図２〜図５参照）。凹形状部１６は、シャフト孔１３ｅに臨み、該シャフト孔を中心にその周縁に沿って環状に形成されている。

連絡通路１７は、凹形状部１６側から中心孔１３ｃ側に向かって断面が広くなるように、軸方向と直角方向の断面形状を略扇形状としている（図２参照）。また、凹形状部１６および連絡通路１７は、ピニオンギヤ１１側に向かって断面が広くなるように、軸方向断面形状を略台形状（図４に二点鎖線で示す）としている（図４参照）。

なお、図６において、１２ｂはピニオンシャフト１２内に予め形成されている潤滑油補充通路であり、１８はピニオンギヤ１１をピニオンシャフト１２に回動自在に支承するベアリング、１９はリングギヤ１４をキャリア１３の側壁１３ａに固定するための抜け止めピン、１５ａはワッシャ１５の周縁部に複数形成した切り欠き溝である。

次に、本実施形態の作用・効果について説明する。本実施形態では、キャリア１３のワッシャ１５が摺動する領域（図２の符号Ｄ、図３の符号Ｅ参照）内に凹形状部１６を形成するとともに、キャリア１３の中心孔１３ｃと凹形状部１６を連通する連絡通路１７を形成した構成としているので、図示しないサンギヤまたはキャリア１３の回転に伴って飛び散った潤滑油が連絡通路１７を介して凹形状部１６に供給される。他方、ピニオンシャフト１２内の潤滑油補充通路１２ｂを介して外部から潤滑油がピニオンギヤ１１とピニオンシャフト１２との間に供給され、いわゆる軸芯潤滑が行われ、さらにワッシャ１５の切り欠き溝１５ａを通って凹形状部１６へも送られる。なお、図６には、連絡通路１７と潤滑油補充通路１２ｂを介する２つの潤滑油の流れが矢印で示されている。

これにより、凹形状部１６内には、潤滑油が常時貯留されるので、この凹形状部１６内の潤滑油によってワッシャ１５が常時潤滑される。これ故、ワッシャ１５がキャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂに強く接することがあっても、ワッシャ１５の表面の皮膜が剥離することが防止され、ワッシャ１５とキャリア１３の側壁１３ａ，１３ｂとの間でかじりや焼き付きが生じる虞れもなくなり、ワッシャ１５の耐久性が相対的に大きく低下することもなくなる。したがって、メンテナンス時に耐久性の大きい高価なワッシャに交換する必要もなくなり、メンテナンスコストも低減することができる。

また、図示しないサンギヤまたはキャリア１３が停止した状態にある場合に、ピニオンシャフト１２内の潤滑油補充通路１２ｂを介してピニオンギヤ１１とピニオンシャフト１２間を通ってワッシャ１５側に送られる潤滑油が十分でない場合でも、凹形状部１６内には潤滑油が常時貯留されていることから、該凹形状部内の潤滑油がワッシャ１５を常時潤滑するので、ワッシャ１５付近において潤滑油が不足することもなくなる。

さらに、本実施形態では、凹形状部１６を、シャフト孔１３ｅに臨ませつつ、シャフト孔１３ｅを中心にその周縁に沿って環状に形成したことにより、常時、ワッシャ１５の全周面を効果的に潤滑することができる。

さらにまた、本実施形態では、連絡通路１７を、その凹形状部１６側の断面形状をその中心孔１３ｃ側の断面形状よりも小さく絞った形状としたことにより、凹形状部１６内に溜まった潤滑油が中心孔１３ｃ側へ逆流するのを防止することができ、凹形状部１６内に潤滑油を良好に保持することができる。

さらに、本実施形態では、連絡通路１７を、凹形状部１６側から中心孔１３ｃ側に向かって断面が広くなるように、軸方向と直角方向の断面形状を略扇形状に形成したことにより、図示しないサンギヤまたはキャリア１３の回転に伴って飛ばされる潤滑油が連絡通路１７内に入り込み易くなり、潤滑油を中心孔１３ｃ側から凹形状部１６側へスムーズに安定的に導くことができる。

また、本実施形態では、凹形状部１６および連絡通路１７を、ピニオンギヤ１１側に向かって断面が広くなるように、軸方向の断面形状を略台形状に形成したことにより、ワッシャ１５が潤滑油と接する面が広くなり、該ワッシャを効率的に潤滑することができる。

さらに、本実施形態では、ピニオンシャフト１２の端部を嵌着するためのキャリア１３のシャフト孔１３ｅを形成する場合、ドリル２０を用いて側壁１３ａ，１３ｂを穿孔する必要がある。この場合、通常、そのドリル２０が側壁１３ａ，１３ｂを貫通して反対側に出る際、該シャフト孔１３ｅの出口周辺にバリ２１が形成される。本実施形態では、凹形状部１６をバリ２１の頂部が当たらない程度に深く形成した場合には、バリ２１を凹形状部１６内に隠すことができる。これにより、この穿孔作業によって生じたバリを除去する必要はなくなり、バリ処理工程が不要になる分、製造コストを低減することができる。

なお、本実施形態では、凹形状部１６の断面は矩形状としたが、とくに断面形状は限定されない。また、凹形状部１６を形成する数についても、とくに限定されず、ピニオンシャフト１２を中心として複数本形成するなど、ワッシャ１５の大きさなどを考慮して適宜決定すれば良い。凹形状部１６を複数本形成する場合は、シャフト孔１３ｅの周囲に同心円状に、例えば等間隔で形成しても良い。また、本発明が適用されるピニオンギヤは、例えばラビニヨ式の遊星歯車機構の場合、ロングピニオンギヤでもショートピニオンギヤでも良い。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１１ ピニオンギヤ
１１ａ 端面
１２ ピニオンシャフト
１２ｂ 潤滑油補充通路
１３ キャリア
１３ａ，１３ｂ 側壁
１３ｃ，１３ｄ 中心孔
１３ｅ シャフト孔
１３ｆ 連結壁
１４ リングギヤ
１５ ワッシャ
１５ａ 切り欠き溝
１６ 凹形状部
１７ 連絡通路
１８ ベアリング
１９ 抜け止めピン
２０ ドリル
２１ バリ

Claims (5)

1. 複数のピニオンギヤと、
   これらのピニオンギヤを回転自在に支承するピニオンシャフトと、
   これらのピニオンシャフトの端部を支持するシャフト孔を有するとともに、中心軸が配置される中心孔を有する一対の側壁を有するキャリアとを備え、
   前記ピニオンギヤの端面と前記キャリアの側壁との間にワッシャを介在させた遊星歯車機構において、
   前記キャリアの側壁の前記ピニオンギヤ側の面上の前記ワッシャが摺動する領域内に、前記ピニオンギヤ側に開口する凹形状部を形成するとともに該凹形状部と前記中心孔とを連通する連絡通路を形成したことを特徴とする遊星歯車機構。
2. 前記凹形状部は、前記シャフト孔に臨み、前記シャフト孔を中心にその周縁に沿って環状に形成したもの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。
3. 前記連絡通路は、その前記凹形状部側の断面形状をその前記中心孔側の断面形状よりも小さく絞った形状としたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の遊星歯車機構。
4. 前記連絡通路は、前記凹形状部側から前記中心孔側に向かって断面が広くなるように、軸方向と直角方向の断面形状を略扇形状に形成したものであることを特徴とする請求項３に記載の遊星歯車機構。
5. 前記凹形状部および前記連絡通路は、前記ピニオンギヤ側に向かって断面が広くなるように、軸方向の断面形状を略台形状に形成したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の遊星歯車機構。