JP4286474B2 - 遊星歯車のキャリア組立体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車のキャリア組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の遊星歯車のキャリア組立体としては、特開平３−１４９４７号公報に記載のものが知られている。
この従来例は、図６に示すように、ピニオンキャリアｐｃでピニオンシャフトｐｓを支持し、このピニオンシャフトｐｓにニードルベアリングｎｂを介してピニオンギヤｐｇが回転自在に支持され、ピニオンキャリアｐｃとニードルベアリングｎｂ及びピニオンギヤｐｇとの間にピニオンワッシャｐｗが配設された遊星歯車のキャリア組立体が記載されている。そして、ピニオンワッシャｐｗに、内径側にニードルベアリングｎｂの端面が接触する所定曲率半径断面の回転面ｆとされたボス部ｂ及び油溝ｇが形成され、ピニオンギヤｐｇにおけるピニオンワッシャｐｗのボス部ｂに対応する部分に油溝を形成する切欠ｒが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の遊星歯車のキャリア組立体にあっては、ピニオンワッシャｐｗに、ニードルベアリングｎｂのクラウニングが接触する回転面ｆを形成したボス部ｂが形成されているので、ピニオンシャフトｐｓとニードルベアリングｎｂとの間をピニオンキャリアｐｃ側に流れる潤滑油がピニオンワッシャｐｗの回転面ｆに連接する内端縁で遠心力によって外側のピニオンギヤｐｇ側に流れようとするが、この潤滑油が突出しているボス部ｂに遮られてしまうという未解決の課題がある。
【０００４】
また、ピニオンワッシャｐｗに形成された油溝ｇの半径方向内側端部位置がピニオンギヤｐｇの内径位置より外側であるため、常に潤滑路を確保するためにはピニオンギヤｐｇに切欠ｒを設けざるを得ず、この加工工程数が増加すると共に、加工コストが嵩むという未解決の課題もある。
さらに、ピニオンワッシャｐｗにボス部ｂが形成されていることにより、ピニオンギヤｐｇとの接触面積がボス部ｂを有さない場合に比較して減少し、発熱し易いという未解決の課題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を流れる潤滑油をピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、ピニオンギヤに潤滑溝を形成するための加工を必要とせず、さらにピニオンワッシャのピニオンギヤとの接触面積を広く確保することができる遊星歯車のキャリア組立体を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る遊星歯車のキャリア組立体は、ピニオンシャフトを支持するピニオンキャリアに、ピニオンシャフト及びピニオンギヤ間に介挿されたニードルベアリングのクラウニングと接触するピニオンワッシャが配設されたキャリア組立体において、前記ピニオンワッシャは、前記ニードルベアリングのクラウニングと接触する高硬度のワッシャと前記ピニオンキャリアに接触する中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成した前記高硬度のワッシャより低い硬度のワッシャとを有し、前記高硬度のワッシャは中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成し少なくとも前記ニードルベアリングに対向する面が平坦面に形成され、少なくとも前記ニードルベアリングとの対向面に、前記ピニオンギヤの内径に対応する半径位置よりニードルベーリングのクラウニング受面を確保可能な内側の位置から半径方向に外周縁に達する潤滑油溝が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
この請求項１に係る発明では、ピニオンワッシャは高硬度のワッシャ及びこれより硬度の低いワッシャを有し、高硬度のワッシャのニードルベアリングとの対向面が平坦面に形成されているので、前述した従来例のように、ピニオンギヤ側に突出するボス部がないので、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を通って高硬度のワッシャ側に流れる潤滑油をピニオンワッシャの平坦面を伝ってピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、潤滑油溝の内側端部位置がピニオンギヤの内径位置より内側でニードルベアリングのクラウニング受け面を確保可能な内側位置に設定されているので、ニードルベアリング及びピニオンギヤ間を流れてくる潤滑油と前述したピニオンシャフト及びニードルベアリング間から流れてくる潤滑油を容易に受け入れて高硬度のワッシャの外周側に排出することができる。
【０００８】
また、請求項２に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１に係る発明において、前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い深さが徐々に深くなるように形成されていることを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、潤滑油溝が内径側から外径側に行くに従い徐々に深くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができる。
【０００９】
さらに、請求項３に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１又は２に係る発明において、前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い幅が徐々に広くなるように形成されていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明でも、上記請求項２と同様の作用を得ることができる。
【００１０】
さらにまた、請求項４に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記潤滑油溝は、溝底部が溝上部に比較して狭い断面台形状に形成されていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明でも、高硬度のワッシャの機械的強度の低下を抑制しながら油溝の断面積を増加させて管路抵抗を少なくし、潤滑油の排出を効果的に行うことができる。
【００１１】
なおさらに、請求項５に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記潤滑油溝は、前記高硬度のワッシャの表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されていることを特徴としている。
この請求項５に係る発明では、潤滑油溝が表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、高硬度のワッシャの表裏を確認しながら装着する必要がなく、誤組立を防止することができ、組立工程での作業員の負担を軽減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図１は本発明を適用した自動変速機の要部を示す縦断面図である。
変速機ケース１０内にはオイルポンプハウジング１２に回転自在に支持されその右側に配設された図示しないトルクコンバータ側から延びる入力軸１４が配設されている。
【００１３】
この入力軸１４には、オイルポンプハウジング１２と所定間隔を保って対向する隔壁１６との間に位置する出力ギヤ１８が回転自在に配設されている。
隔壁１６の中心部には円筒状のサポート部材２０が固定され、サポート部材２０の内周には出力ギヤ１８の入力軸１４に沿う円筒部１８ａを支持するベアリング２２が取り付けられている。円筒部１８ａには油穴１８ｂが形成され、入力軸１４に形成された中心油路１４ａに連通する半径方向の油通路１４ｂからの潤滑油をベアリング２２へ導くようになっている。また、出力ギア１８の円筒部１８ａの先端部と入力軸１４の間にはブッシュ２４が設けられている。なお、入力軸１４の他端部は図示しないベアリングで支持されている。
【００１４】
サポート部材２０に隣接して第１及び第２遊星歯車機構３０、４０が配置され、また、第１遊星歯車機構３０の外側にはクラッチＣＬが配設され、このクラッチＣＬの右上部にブレーキＢＲが配設されている。
第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１は入力軸１４とスプライン結合している。サンギヤ３１とリングギア３３とに噛み合うピニオンギア３２をニードルベアリング３４を介して回転自在に支持するピニオンシャフト３５は、対向する第１及び第２ピニオンキャリア３６、３７で支持され、第１ピニオンキャリア３６は出力ギヤ１８の円筒部１８ａの端部とスプライン結合している。リングギア３３はそのプレート部３３ａを第１ピニオンキャリア３６とサポート部材２０との間のスラストベアリング２６、２７に挟まれて軸方向に位置決めされている。リングギア３３の外周面にはスプライン３８が形成されている。
【００１５】
第２遊星歯車機構４０のサンギア４１は入力軸１４の先端側から延びる第１回転部材５０上に回転自在に配置されると共に、第２回転部材５２に結合されている。ピニオンギヤ４２をニードルベーリング４４を介して回転自在に支持するピニオンシャフト４５は対向する第３及び第４ピニオンキャリア４６、４７で支持され、第３ピニオンキャリア４６は第１回転部材５０の端部とスプライン結合している。そしてピニオンギヤ４２と噛み合うリングギア４３は第１遊星歯車機構３０の第２ピニオンキャリア３７に結合されている。第４ピニオンキャリア４７はリングギヤ４３の外周側へ延びてクラッチＣＬのドラムアセンブリ６０と係合している。
【００１６】
第１回転部材５０はニードルベアリング５０ａ、５０ｂで入力軸１４に回転自在に支持されている。第１遊星歯車機構３０のサンギア３１と第１ピニオンキャリア３６との間及び第３ピニオンキャリア４６との間には、それぞれスラストベアリング６２、６３が設けられ、また第１回転部材５０、第２回転部材５２及び第４ピニオンキャリア４７の間にもスラストベアリング６４、６５が設けられて、軸方向の位置規制を行なっている。
【００１７】
さらに、入力軸１４には軸方向で第２遊星歯車機構４０に対応させて油通路１４ｃ、１４ｄが設けられ、第１回転部材５０の内周側に圧入されたブッシュ５０ａ、５０ｂへの潤滑油を供給する。第１回転部材５０にもこれらの油通路１４ｃ、１４ｄに対応させた油通路５０ｃ、５０ｄが形成され、これらを通過した潤滑油の一部は第１回転部材５０と第２回転部材５２間のスラストベアリング６４へ導かれる。また他の一部はサンギヤ４１に貫通形成された油通路４１ａを経てサンギヤ４１の歯面ならびに第２回転部材５２と第４ピニオンキャリア４７間のスラストベアリング６５と第４ピニオンキャリア４７に形成された油路４７ａを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間へ導かれる。さらに他の一部は第３ピニオンキャリア４６のサンギヤ４１側に形成された油溝４６ａを通じ、ピニオンシャフト４５に形成した半径方向油路４５ａからピニオンシャフト４５の中心部に形成した中心油路４５ｂ及び半径方向油路４５ｃを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間へ導かれる。なお、４５ｄはオイルシールである。
【００１８】
そして、第２遊星歯車機構４０におけるピニオンシャフト４５を支持する第３ピニオンキャリア４６及び第４ピニオンキャリア４７とニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２との面にピニオンワッシャ４８が介挿されている。
このピニオンワッシャ４８は、ピニオンキャリア４６に接触する銅製のワッシャ４８Ａと、このワッシャ４８Ａとピニオンギヤ４２及びニードルベアリング４４との間に配設されるワッシャ４８Ｂとで構成され、両ワッシャ４８Ａ及び４８Ｂは図５に示すように中心部にピニオンシャフト４５を挿通する挿通孔７１を形成したドーナッツ形の円板状に形成されている。
【００１９】
そして、ワッシャ４８Ｂは、図２に示すように、表裏両面に夫々例えば１２０度の等角間隔で３つの潤滑油溝７２ａ、７２ｂ及び７２ｃが表裏で重ならないように表裏で例えば６０度ずらして千鳥状に形成されている。
各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃは、その内周側端部がピニオンギヤ４２の内径と等しい半径Ｒの円Ｃより内側でニードルベアリング４４のクラウニング４４ａを受ける受面７２を確保可能な位置とされ、この内周側端部から半径方向に外周端縁まで延長されている。また、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃは、正面から見て内周側端部が半円形に形成され、この内周側端部から外周端縁に向かうに従って徐々に幅が広くなると共に、深さも図３に示すように内周側端部から外周端縁に向かうに従って徐々に深くなるように構成され、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの断面形状が図４に示すように、底面部７３に対して上面部７４が広いテーパー状側面７５を有する逆台形状に形成されている。
【００２０】
ここで、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの内周側端部位置は、図５に示すように、円Ｃとニードルベアリング４４のクラウニングとの接触位置近傍迄の間で任意に設定することができるが、内周側端部位置とピニオンギヤ４２の内周面との半径方向の隙間Ｌ１は、ピニオンギヤ４２の内径、ピニオンシャフト４５の外径及びニードルベアリング４４の外径の寸法誤差を考慮してワッシャ４８Ｂにおけるニードルベアリング４４のクラウニングに対する受面を確保する最少寸法とすることが好ましい。また、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの内周側端部位置とニードルベアリング４４の外周面がピニオンギヤ４２の内周面に接触しているときのクラウニングとワッシャ４８Ｂとの接触点との間の間隔Ｌ２が、ワッシャ４８Ｂの表面上でピニオンシャフト４５の外周面側の潤滑油をピニオンギヤ４２の内周面側に導く油路となる。
【００２１】
そして、ワッシャ４８Ｂは材質ＳＫ５Ｍの材料をプレス加工によって成形した後、熱処理を行って表面硬度が５００〜６００Ｈｖに設定され、その後潤滑用リン酸マンガン皮膜処理によって２μｍ以上の皮膜を形成して仕上げる。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
オイルポンプから入力軸１４の中心油路１４ａに潤滑油が供給されると、この潤滑油が中心油路１４ａに連通された半径方向の油通路１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ等を通じてベアリング２２、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０等に供給される。
【００２２】
そして、第２遊星歯車機構４０では、入力軸１４の中心油路１４ａに供給される潤滑油が油通路１４ｃ及び１４ｄと第１回転部材５０に形成された油通路５０ｃ及び５０ｄとを通じてサンギヤ４１位置に供給され、この位置から直接スラストベアリング６４に供給されると共に、サンギヤ４１に形成した油通路４１ａを通じてその歯面ならびにスラストベアリング６５に供給されると共に、第４ピニオンキャリア４７に形成された油溝４７ａを伝ってニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給される。
【００２３】
さらに、第３ピニオンキャリア４６に形成された油溝４６ａを伝って、図２に示すように、ピニオンシャフト４５の半径方向の油通路４５ａに供給され、この油通路４５ａから中心通路４５ｂを通じて半径方向の油通路４５ｃを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給される。
そして、ニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給された潤滑油は、ニードルベアリング４４の回転に伴ってニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２間にも伝達され、ニードルベアリング４４とピニオンシャフト４５及びピニオンギヤ４２との間の潤滑油が、図５に示すように、端部側のピニオンワッシャ４８側に流れる。
【００２４】
このうち、ピニオンギヤ４２の内周面側を伝って流れる潤滑油は、ピニオンワッシャ４８を構成するワッシャ４８Ｂに形成された潤滑油溝４７ａ〜４７ｃに流れ込み遠心力によってその外周側に排出される。
一方、ピニオンシャフト４５の外周面を伝って流れる潤滑油は、ピニオンワッシャ４８を構成するワッシャ４８Ｂの挿通孔７１を形成する内周縁から遠心力によってワッシャ４８Ｂの表面を伝ってピニオンギヤ４２の内周面側に流れ、潤滑油溝４７ａ〜４７ｃに流れ込み遠心力によってその外周側に排出される。
【００２５】
このとき、ワッシャ４８Ｂの内周縁と潤滑油溝４７ａ〜４７ｃの内周面側端部との間が突出部が形成されず平坦面とされているので、潤滑油をニードルベアリング４４のクラウニングとワッシャ４８Ｂの平坦面との間に形成される油路を通じてワッシャ４８Ｂの外周側に容易に流すことができる。
また、ワッシャ４８Ｂが平坦な円板状に形成されているので、ピニオンギヤ４２に油溝を形成する必要がないので、ピニオンギヤ４２の加工を容易に行うことができ、加工コストを低減することができると共に、ピニオンギヤ４２のスラスト方向端面とワッシャ４８Ｂの端面との接触面積を広くとれることにより、発熱を抑制することができる。
【００２６】
さらに、ワッシャ４８Ｂの潤滑油溝４７ａ〜４７ｃが内周側端部から外周側に行くに従い徐々に深さが深くなるように構成されているので、ニードルベアリング４４のクラウニングと接触する受面の機械的強度を十分に確保することができる。
さらにまた、ワッシャ４８Ｂの表裏に千鳥状に潤滑油溝７２ａ〜７２ｃが形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、ピニオンワッシャ４８全体の表裏を気にする必要がなく容易に取付けることができ、作業者のキャリア組立時の負担を軽減するとこができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの表裏に夫々潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、表裏の何れか一方に潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成するようにしてもよく、この場合には、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した面をニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２に対向させて組み付ける。
【００２８】
また、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの１つの面に３本の潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２本又は４本以上の潤滑油溝を形成するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの断面形状を逆台形状とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、底面と上端面との間を円弧面に形成するようにしてもよい。
【００２９】
さらにまた、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの表裏両面が平坦面である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくともピニオンギヤ４２及びニードルベアリング４４と対向する面が平坦面であればよく、その反対側の面については任意の形状に形成することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、ピニオンワッシャ４８が２つのワッシャ４８Ａ及び４８Ｂで構成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ワッシャ４８Ｂのみで構成することもできる。
【００３０】
また、上記実施形態においては、本発明を自動変速機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の回転力伝達機構や回転支持機構に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ピニオンワッシャは高硬度のワッシャ及びこれより硬度の低いワッシャを有し、高硬度のワッシャのニードルベアリングとの対向面が平坦面に形成されているので、ピニオンギヤ側に突出するボス部がないので、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を通って高硬度のワッシャ側に流れる潤滑油を高硬度のワッシャの平坦面を伝ってピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、潤滑油溝の内側端部位置がピニオンギヤの内径位置より内側でニードルベアリングのクラウニング受け面を確保可能な内側位置に設定されているので、ニードルベアリング及びピニオンギヤ間を流れてくる潤滑油と前述したピニオンシャフト及びニードルベアリング間から流れてくる潤滑油を容易に受け入れて高硬度のワッシャの外周側に排出することができるという効果が得られる。
【００３２】
また、請求項２に係る発明によれば、潤滑油溝が内径側から外径側に行くに従い徐々に深くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
【００３３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、潤滑油溝が内径側端部から外径側端部に行くに従い幅が徐々に広くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
【００３４】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、潤滑油溝が溝底部が溝上部に比較して狭い断面台形状に形成されているので、高硬度のワッシャの機械的強度の低下を抑制しながら油溝の断面積を増加させて管路抵抗を少なくし、潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、潤滑油溝が表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、高硬度のワッシャの表裏を確認しながら装着する必要がなく、誤組立を防止することができ、組立工程での作業員の負担を軽減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動変速機に適用した場合の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に適用し得るピニオンワッシャの拡大正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ矢視端面図である。
【図５】本発明の動作の説明に供する要部の拡大断面図である。
【図６】従来例を示す要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１４ 入力軸
４０ 第２遊星歯車機構
４１ サンギヤ
４２ ピニオンギヤ
４３ リングギヤ
４４ ニードルベアリング
４５ ピニオンシャフト
４６ 第３ピニオンキャリア
４７ 第４ピニオンキャリア
４８ ピニオンワッシャ
４８Ａ，４８Ｂ ワッシャ
７１ 挿通孔
７２ａ〜７２ｃ 潤滑油溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車のキャリア組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の遊星歯車のキャリア組立体としては、特開平３−１４９４７号公報に記載のものが知られている。
この従来例は、図６に示すように、ピニオンキャリアｐｃでピニオンシャフトｐｓを支持し、このピニオンシャフトｐｓにニードルベアリングｎｂを介してピニオンギヤｐｇが回転自在に支持され、ピニオンキャリアｐｃとニードルベアリングｎｂ及びピニオンギヤｐｇとの間にピニオンワッシャｐｗが配設された遊星歯車のキャリア組立体が記載されている。そして、ピニオンワッシャｐｗに、内径側にニードルベアリングｎｂの端面が接触する所定曲率半径断面の回転面ｆとされたボス部ｂ及び油溝ｇが形成され、ピニオンギヤｐｇにおけるピニオンワッシャｐｗのボス部ｂに対応する部分に油溝を形成する切欠ｒが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の遊星歯車のキャリア組立体にあっては、ピニオンワッシャｐｗに、ニードルベアリングｎｂのクラウニングが接触する回転面ｆを形成したボス部ｂが形成されているので、ピニオンシャフトｐｓとニードルベアリングｎｂとの間をピニオンキャリアｐｃ側に流れる潤滑油がピニオンワッシャｐｗの回転面ｆに連接する内端縁で遠心力によって外側のピニオンギヤｐｇ側に流れようとするが、この潤滑油が突出しているボス部ｂに遮られてしまうという未解決の課題がある。
【０００４】
また、ピニオンワッシャｐｗに形成された油溝ｇの半径方向内側端部位置がピニオンギヤｐｇの内径位置より外側であるため、常に潤滑路を確保するためにはピニオンギヤｐｇに切欠ｒを設けざるを得ず、この加工工程数が増加すると共に、加工コストが嵩むという未解決の課題もある。
さらに、ピニオンワッシャｐｗにボス部ｂが形成されていることにより、ピニオンギヤｐｇとの接触面積がボス部ｂを有さない場合に比較して減少し、発熱し易いという未解決の課題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を流れる潤滑油をピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、ピニオンギヤに潤滑溝を形成するための加工を必要とせず、さらにピニオンワッシャのピニオンギヤとの接触面積を広く確保することができる遊星歯車のキャリア組立体を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る遊星歯車のキャリア組立体は、ピニオンシャフトを支持するピニオンキャリアに、ピニオンシャフト及びピニオンギヤ間に介挿されたニードルベアリングのクラウニングと接触するピニオンワッシャが配設されたキャリア組立体において、前記ピニオンワッシャは、前記ニードルベアリングのクラウニングと接触する高硬度のワッシャと前記ピニオンキャリアに接触する中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成した前記高硬度のワッシャより低い硬度のワッシャとを有し、前記高硬度のワッシャは中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成し少なくとも前記ニードルベアリングに対向する面が平坦面に形成され、少なくとも前記ニードルベアリングとの対向面に、前記ピニオンギヤの内径に対応する半径位置よりニードルベーリングのクラウニング受面を確保可能な内側の位置から半径方向に外周縁に達する潤滑油溝が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
この請求項１に係る発明では、ピニオンワッシャは高硬度のワッシャ及びこれより硬度の低いワッシャを有し、高硬度のワッシャのニードルベアリングとの対向面が平坦面に形成されているので、前述した従来例のように、ピニオンギヤ側に突出するボス部がないので、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を通って高硬度のワッシャ側に流れる潤滑油をピニオンワッシャの平坦面を伝ってピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、潤滑油溝の内側端部位置がピニオンギヤの内径位置より内側でニードルベアリングのクラウニング受け面を確保可能な内側位置に設定されているので、ニードルベアリング及びピニオンギヤ間を流れてくる潤滑油と前述したピニオンシャフト及びニードルベアリング間から流れてくる潤滑油を容易に受け入れて高硬度のワッシャの外周側に排出することができる。
【０００８】
また、請求項２に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１に係る発明において、前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い深さが徐々に深くなるように形成されていることを特徴としている。
この請求項２に係る発明では、潤滑油溝が内径側から外径側に行くに従い徐々に深くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができる。
【０００９】
さらに、請求項３に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１又は２に係る発明において、前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い幅が徐々に広くなるように形成されていることを特徴としている。
この請求項３に係る発明でも、上記請求項２と同様の作用を得ることができる。
【００１０】
さらにまた、請求項４に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記潤滑油溝は、溝底部が溝上部に比較して狭い断面台形状に形成されていることを特徴としている。
この請求項４に係る発明でも、高硬度のワッシャの機械的強度の低下を抑制しながら油溝の断面積を増加させて管路抵抗を少なくし、潤滑油の排出を効果的に行うことができる。
【００１１】
なおさらに、請求項５に係る遊星歯車のキャリア組立体は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記潤滑油溝は、前記高硬度のワッシャの表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されていることを特徴としている。
この請求項５に係る発明では、潤滑油溝が表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、高硬度のワッシャの表裏を確認しながら装着する必要がなく、誤組立を防止することができ、組立工程での作業員の負担を軽減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図１は本発明を適用した自動変速機の要部を示す縦断面図である。
変速機ケース１０内にはオイルポンプハウジング１２に回転自在に支持されその右側に配設された図示しないトルクコンバータ側から延びる入力軸１４が配設されている。
【００１３】
この入力軸１４には、オイルポンプハウジング１２と所定間隔を保って対向する隔壁１６との間に位置する出力ギヤ１８が回転自在に配設されている。
隔壁１６の中心部には円筒状のサポート部材２０が固定され、サポート部材２０の内周には出力ギヤ１８の入力軸１４に沿う円筒部１８ａを支持するベアリング２２が取り付けられている。円筒部１８ａには油穴１８ｂが形成され、入力軸１４に形成された中心油路１４ａに連通する半径方向の油通路１４ｂからの潤滑油をベアリング２２へ導くようになっている。また、出力ギア１８の円筒部１８ａの先端部と入力軸１４の間にはブッシュ２４が設けられている。なお、入力軸１４の他端部は図示しないベアリングで支持されている。
【００１４】
サポート部材２０に隣接して第１及び第２遊星歯車機構３０、４０が配置され、また、第１遊星歯車機構３０の外側にはクラッチＣＬが配設され、このクラッチＣＬの右上部にブレーキＢＲが配設されている。
第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１は入力軸１４とスプライン結合している。サンギヤ３１とリングギア３３とに噛み合うピニオンギア３２をニードルベアリング３４を介して回転自在に支持するピニオンシャフト３５は、対向する第１及び第２ピニオンキャリア３６、３７で支持され、第１ピニオンキャリア３６は出力ギヤ１８の円筒部１８ａの端部とスプライン結合している。リングギア３３はそのプレート部３３ａを第１ピニオンキャリア３６とサポート部材２０との間のスラストベアリング２６、２７に挟まれて軸方向に位置決めされている。リングギア３３の外周面にはスプライン３８が形成されている。
【００１５】
第２遊星歯車機構４０のサンギア４１は入力軸１４の先端側から延びる第１回転部材５０上に回転自在に配置されると共に、第２回転部材５２に結合されている。ピニオンギヤ４２をニードルベーリング４４を介して回転自在に支持するピニオンシャフト４５は対向する第３及び第４ピニオンキャリア４６、４７で支持され、第３ピニオンキャリア４６は第１回転部材５０の端部とスプライン結合している。そしてピニオンギヤ４２と噛み合うリングギア４３は第１遊星歯車機構３０の第２ピニオンキャリア３７に結合されている。第４ピニオンキャリア４７はリングギヤ４３の外周側へ延びてクラッチＣＬのドラムアセンブリ６０と係合している。
【００１６】
第１回転部材５０はニードルベアリング５０ａ、５０ｂで入力軸１４に回転自在に支持されている。第１遊星歯車機構３０のサンギア３１と第１ピニオンキャリア３６との間及び第３ピニオンキャリア４６との間には、それぞれスラストベアリング６２、６３が設けられ、また第１回転部材５０、第２回転部材５２及び第４ピニオンキャリア４７の間にもスラストベアリング６４、６５が設けられて、軸方向の位置規制を行なっている。
【００１７】
さらに、入力軸１４には軸方向で第２遊星歯車機構４０に対応させて油通路１４ｃ、１４ｄが設けられ、第１回転部材５０の内周側に圧入されたブッシュ５０ａ、５０ｂへの潤滑油を供給する。第１回転部材５０にもこれらの油通路１４ｃ、１４ｄに対応させた油通路５０ｃ、５０ｄが形成され、これらを通過した潤滑油の一部は第１回転部材５０と第２回転部材５２間のスラストベアリング６４へ導かれる。また他の一部はサンギヤ４１に貫通形成された油通路４１ａを経てサンギヤ４１の歯面ならびに第２回転部材５２と第４ピニオンキャリア４７間のスラストベアリング６５と第４ピニオンキャリア４７に形成された油路４７ａを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間へ導かれる。さらに他の一部は第３ピニオンキャリア４６のサンギヤ４１側に形成された油溝４６ａを通じ、ピニオンシャフト４５に形成した半径方向油路４５ａからピニオンシャフト４５の中心部に形成した中心油路４５ｂ及び半径方向油路４５ｃを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間へ導かれる。なお、４５ｄはオイルシールである。
【００１８】
そして、第２遊星歯車機構４０におけるピニオンシャフト４５を支持する第３ピニオンキャリア４６及び第４ピニオンキャリア４７とニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２との面にピニオンワッシャ４８が介挿されている。
このピニオンワッシャ４８は、ピニオンキャリア４６に接触する銅製のワッシャ４８Ａと、このワッシャ４８Ａとピニオンギヤ４２及びニードルベアリング４４との間に配設されるワッシャ４８Ｂとで構成され、両ワッシャ４８Ａ及び４８Ｂは図５に示すように中心部にピニオンシャフト４５を挿通する挿通孔７１を形成したドーナッツ形の円板状に形成されている。
【００１９】
そして、ワッシャ４８Ｂは、図２に示すように、表裏両面に夫々例えば１２０度の等角間隔で３つの潤滑油溝７２ａ、７２ｂ及び７２ｃが表裏で重ならないように表裏で例えば６０度ずらして千鳥状に形成されている。
各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃは、その内周側端部がピニオンギヤ４２の内径と等しい半径Ｒの円Ｃより内側でニードルベアリング４４のクラウニング４４ａを受ける受面７２を確保可能な位置とされ、この内周側端部から半径方向に外周端縁まで延長されている。また、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃは、正面から見て内周側端部が半円形に形成され、この内周側端部から外周端縁に向かうに従って徐々に幅が広くなると共に、深さも図３に示すように内周側端部から外周端縁に向かうに従って徐々に深くなるように構成され、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの断面形状が図４に示すように、底面部７３に対して上面部７４が広いテーパー状側面７５を有する逆台形状に形成されている。
【００２０】
ここで、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの内周側端部位置は、図５に示すように、円Ｃとニードルベアリング４４のクラウニングとの接触位置近傍迄の間で任意に設定することができるが、内周側端部位置とピニオンギヤ４２の内周面との半径方向の隙間Ｌ１は、ピニオンギヤ４２の内径、ピニオンシャフト４５の外径及びニードルベアリング４４の外径の寸法誤差を考慮してワッシャ４８Ｂにおけるニードルベアリング４４のクラウニングに対する受面を確保する最少寸法とすることが好ましい。また、各潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの内周側端部位置とニードルベアリング４４の外周面がピニオンギヤ４２の内周面に接触しているときのクラウニングとワッシャ４８Ｂとの接触点との間の間隔Ｌ２が、ワッシャ４８Ｂの表面上でピニオンシャフト４５の外周面側の潤滑油をピニオンギヤ４２の内周面側に導く油路となる。
【００２１】
そして、ワッシャ４８Ｂは材質ＳＫ５Ｍの材料をプレス加工によって成形した後、熱処理を行って表面硬度が５００〜６００Ｈｖに設定され、その後潤滑用リン酸マンガン皮膜処理によって２μｍ以上の皮膜を形成して仕上げる。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
オイルポンプから入力軸１４の中心油路１４ａに潤滑油が供給されると、この潤滑油が中心油路１４ａに連通された半径方向の油通路１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ等を通じてベアリング２２、第１遊星歯車機構３０及び第２遊星歯車機構４０等に供給される。
【００２２】
そして、第２遊星歯車機構４０では、入力軸１４の中心油路１４ａに供給される潤滑油が油通路１４ｃ及び１４ｄと第１回転部材５０に形成された油通路５０ｃ及び５０ｄとを通じてサンギヤ４１位置に供給され、この位置から直接スラストベアリング６４に供給されると共に、サンギヤ４１に形成した油通路４１ａを通じてその歯面ならびにスラストベアリング６５に供給されると共に、第４ピニオンキャリア４７に形成された油溝４７ａを伝ってニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給される。
【００２３】
さらに、第３ピニオンキャリア４６に形成された油溝４６ａを伝って、図２に示すように、ピニオンシャフト４５の半径方向の油通路４５ａに供給され、この油通路４５ａから中心通路４５ｂを通じて半径方向の油通路４５ｃを通じてニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給される。
そして、ニードルベアリング４４及びピニオンシャフト４５間に供給された潤滑油は、ニードルベアリング４４の回転に伴ってニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２間にも伝達され、ニードルベアリング４４とピニオンシャフト４５及びピニオンギヤ４２との間の潤滑油が、図５に示すように、端部側のピニオンワッシャ４８側に流れる。
【００２４】
このうち、ピニオンギヤ４２の内周面側を伝って流れる潤滑油は、ピニオンワッシャ４８を構成するワッシャ４８Ｂに形成された潤滑油溝４７ａ〜４７ｃに流れ込み遠心力によってその外周側に排出される。
一方、ピニオンシャフト４５の外周面を伝って流れる潤滑油は、ピニオンワッシャ４８を構成するワッシャ４８Ｂの挿通孔７１を形成する内周縁から遠心力によってワッシャ４８Ｂの表面を伝ってピニオンギヤ４２の内周面側に流れ、潤滑油溝４７ａ〜４７ｃに流れ込み遠心力によってその外周側に排出される。
【００２５】
このとき、ワッシャ４８Ｂの内周縁と潤滑油溝４７ａ〜４７ｃの内周面側端部との間が突出部が形成されず平坦面とされているので、潤滑油をニードルベアリング４４のクラウニングとワッシャ４８Ｂの平坦面との間に形成される油路を通じてワッシャ４８Ｂの外周側に容易に流すことができる。
また、ワッシャ４８Ｂが平坦な円板状に形成されているので、ピニオンギヤ４２に油溝を形成する必要がないので、ピニオンギヤ４２の加工を容易に行うことができ、加工コストを低減することができると共に、ピニオンギヤ４２のスラスト方向端面とワッシャ４８Ｂの端面との接触面積を広くとれることにより、発熱を抑制することができる。
【００２６】
さらに、ワッシャ４８Ｂの潤滑油溝４７ａ〜４７ｃが内周側端部から外周側に行くに従い徐々に深さが深くなるように構成されているので、ニードルベアリング４４のクラウニングと接触する受面の機械的強度を十分に確保することができる。
さらにまた、ワッシャ４８Ｂの表裏に千鳥状に潤滑油溝７２ａ〜７２ｃが形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、ピニオンワッシャ４８全体の表裏を気にする必要がなく容易に取付けることができ、作業者のキャリア組立時の負担を軽減するとこができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの表裏に夫々潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、表裏の何れか一方に潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成するようにしてもよく、この場合には、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した面をニードルベアリング４４及びピニオンギヤ４２に対向させて組み付ける。
【００２８】
また、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの１つの面に３本の潤滑油溝７２ａ〜７２ｃを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２本又は４本以上の潤滑油溝を形成するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、潤滑油溝７２ａ〜７２ｃの断面形状を逆台形状とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、底面と上端面との間を円弧面に形成するようにしてもよい。
【００２９】
さらにまた、上記実施形態においては、ワッシャ４８Ｂの表裏両面が平坦面である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくともピニオンギヤ４２及びニードルベアリング４４と対向する面が平坦面であればよく、その反対側の面については任意の形状に形成することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、ピニオンワッシャ４８が２つのワッシャ４８Ａ及び４８Ｂで構成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ワッシャ４８Ｂのみで構成することもできる。
【００３０】
また、上記実施形態においては、本発明を自動変速機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の回転力伝達機構や回転支持機構に適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、ピニオンワッシャは高硬度のワッシャ及びこれより硬度の低いワッシャを有し、高硬度のワッシャのニードルベアリングとの対向面が平坦面に形成されているので、ピニオンギヤ側に突出するボス部がないので、ピニオンシャフト及びニードルベアリング間を通って高硬度のワッシャ側に流れる潤滑油を高硬度のワッシャの平坦面を伝ってピニオンギヤ側に容易に導くことができると共に、潤滑油溝の内側端部位置がピニオンギヤの内径位置より内側でニードルベアリングのクラウニング受け面を確保可能な内側位置に設定されているので、ニードルベアリング及びピニオンギヤ間を流れてくる潤滑油と前述したピニオンシャフト及びニードルベアリング間から流れてくる潤滑油を容易に受け入れて高硬度のワッシャの外周側に排出することができるという効果が得られる。
【００３２】
また、請求項２に係る発明によれば、潤滑油溝が内径側から外径側に行くに従い徐々に深くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
【００３３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、潤滑油溝が内径側端部から外径側端部に行くに従い幅が徐々に広くなるように形成されているので、ニードルベアリングのクラウニングを受ける内径側での高硬度のワッシャの機械的強度を確保しながら、外径側で管路抵抗を少なくして潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
【００３４】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、潤滑油溝が溝底部が溝上部に比較して狭い断面台形状に形成されているので、高硬度のワッシャの機械的強度の低下を抑制しながら油溝の断面積を増加させて管路抵抗を少なくし、潤滑油の排出を効果的に行うことができるという効果が得られる。
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、潤滑油溝が表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されているので、キャリア組立体を組立てる際に、高硬度のワッシャの表裏を確認しながら装着する必要がなく、誤組立を防止することができ、組立工程での作業員の負担を軽減することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動変速機に適用した場合の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に適用し得るピニオンワッシャの拡大正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ矢視端面図である。
【図５】本発明の動作の説明に供する要部の拡大断面図である。
【図６】従来例を示す要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１４ 入力軸
４０ 第２遊星歯車機構
４１ サンギヤ
４２ ピニオンギヤ
４３ リングギヤ
４４ ニードルベアリング
４５ ピニオンシャフト
４６ 第３ピニオンキャリア
４７ 第４ピニオンキャリア
４８ ピニオンワッシャ
４８Ａ，４８Ｂ ワッシャ
７１ 挿通孔
７２ａ〜７２ｃ 潤滑油溝
Claims (5)
- ピニオンシャフトを支持するピニオンキャリアに、ピニオンシャフト及びピニオンギヤ間に介挿されたニードルベアリングのクラウニングと接触するピニオンワッシャが配設されたキャリア組立体において、前記ピニオンワッシャは、前記ニードルベアリングのクラウニングと接触する高硬度のワッシャと前記ピニオンキャリアに接触する中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成した前記高硬度のワッシャより低い硬度のワッシャとを有し、前記高硬度のワッシャは中心部に前記ピニオンシャフトを挿通する挿通孔を形成し少なくとも前記ニードルベアリングに対向する面が平坦面に形成され、少なくとも前記ニードルベアリングとの対向面に、前記ピニオンギヤの内径に対応する半径位置よりニードルベーリングのクラウニング受面を確保可能な内側の位置から半径方向に外周縁に達する潤滑油溝が形成されていることを特徴とする遊星歯車のキャリア組立体。
- 前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い深さが徐々に深くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の遊星歯車のキャリア組立体。
- 前記潤滑油溝は、内径側端部から外径側端部に行くに従い幅が徐々に広くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遊星歯車のキャリア組立体。
- 前記潤滑油溝は、溝底部が溝上部に比較して狭い断面台形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の遊星歯車のキャリア組立体。
- 前記潤滑油溝は、前記高硬度のワッシャの表裏両面に互いに対向することなく千鳥状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の遊星歯車のキャリア組立体。
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