JP4324334B2

JP4324334B2 - 遊星歯車式変速機の潤滑構造

Info

Publication number: JP4324334B2
Application number: JP2001267670A
Authority: JP
Inventors: 弘司米山
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003074678A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車式変速機の潤滑機構、特に、入力軸と、出力軸と、入力軸に設けられたサンギアとリングギアと複数のピニオンギアと複数のピニオンギアを軸支し出力軸に動力を出力するための遊星キャリアとを有する遊星歯車機構と、入力軸と遊星キャリアとを連結及び解除するためのクラッチ機構とを備えた遊星歯車式変速機において、遊星キャリアの内周側に供給される潤滑油により潤滑を行う遊星歯車式変速機の潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遊星歯車式変速機の一形態として、車両の無段変速機を構成する正逆転装置がある。一般に正逆転装置は、入力軸と出力軸と遊星歯車装置と後進用油圧ブレーキ装置と前進用油圧クラッチ装置とから主に構成されている。
【０００３】
このような正逆転装置においては、複数の潤滑油路からなる潤滑構造が設けられており、潤滑を必要とする遊星歯車装置や前進用油圧クラッチ装置等に潤滑油を供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の正逆転装置の潤滑構造では、潤滑を必要とする装置に対応して複数の潤滑油路が設けられているため、潤滑油路の構造が複雑になっている。
【０００５】
本発明の課題は、潤滑を必要とする装置の各部に潤滑油を供給する潤滑構造を簡単にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の遊星歯車式変速機の潤滑構造は、入力軸と出力軸と遊星歯車機構とクラッチ機構とを備えた遊星歯車式変速機において、遊星キャリアの内周側に潤滑油を供給するため潤滑油供給油路と、遊星キャリアに設けられた油受け部と、遊星キャリアの軸方向外側に設けられたクラッチ潤滑用油路とを備えている。ここで、油受け部は潤滑油供給油路から潤滑油を受けて複数のピニオンギア側と遊星キャリアの軸方向外側とに潤滑油を分岐するためのものであり、クラッチ潤滑用油路は油受け部からクラッチ機構に潤滑油を導くためのものである。尚、遊星歯車機構は、入力軸に設けられたサンギアとリングギアと複数のピニオンギアと、複数のピニオンギアを軸支し前記出力軸に動力を出力するための遊星キャリアとを有している。また、クラッチ機構は、入力軸と遊星キャリアとを連結及び解除するためのものである。そして、遊星キャリアは、複数のピニオンギアの軸方向両側を挟み、複数のピニオンギアを軸支するための環状のキャリア部材を有し、油受け部は、キャリア部材の内周縁の一部をピニオンギア側である第１の側に曲げて形成され潤滑油供給油路から供給される潤滑油を受けて複数のピニオンギア側に導くための複数の第１油受け部と、キャリア部材の内周縁の一部を第１の側とは逆側の第２の側に曲げて形成され潤滑油供給油路から供給される潤滑油を受けて遊星キャリアの軸方向外側に導くための複数の第２油受け部とからなる。
【０００７】
この遊星歯車式変速機の潤滑構造では、潤滑油は、潤滑油供給油路を通じて遊星キャリアの内周側から供給され、遊星キャリアに設けられた油受け部によって、複数のピニオンギア側と遊星キャリアの軸方向外側とに分岐される。そして、複数のピニオンギア側へ分岐された潤滑油は、遊星歯車機構の潤滑に使用される。また、遊星キャリアの軸方向外側に分岐された潤滑油は、クラッチ潤滑用油路を経由してクラッチ機構に供給され潤滑に使用される。
【０００８】
従来、遊星キャリアの内周側から供給される潤滑油は、遊星歯車機構の潤滑のみに使用され、クラッチ機構の潤滑は、別途設けられたクラッチ機構用の油路から供給された潤滑油により行われている。
【０００９】
しかし、遊星キャリアに前記の油受け部を設けることによって、一つの潤滑油路（潤滑油供給油路）から供給された潤滑油をピニオンギア側とクラッチ機構側とに分岐できる。これにより、遊星歯車機構用の油路とクラッチ機構用の油路とを共通化し、潤滑構造を簡単にできる。
【００１０】
また、クラッチ機構用の油路が入力軸の軸心側に設けられている場合、遊星歯車機構用の油路とクラッチ機構用の油路との共通化により、遊星歯車式変速機全体の軸方向寸法が短縮され、省スペース化を図ることもできる。
【００１１】
請求項２に記載の遊星歯車式変速機の潤滑構造は、請求項１において、複数の第１油受け部の少なくとも１つは、複数のピニオンギアの位置に対応して配置されている。
【００１２】
この遊星歯車式変速機の潤滑構造では、第１油受け部は環状のキャリア部材に軸支されたピニオンギアの位置に対応して配置されているため、潤滑油供給油路から供給される潤滑油がピニオンギアに供給されやすくなっている。これにより、遊星歯車機構の潤滑状態を良好に保つことができる。
【００１３】
請求項３に記載の遊星歯車式変速機の潤滑構造は、請求項１又は２において、複数の第２油受け部の少なくとも１つは、複数のピニオンギアの円周方向間の位置に対応して配置されている。
【００１４】
この遊星歯車式変速機の潤滑構造では、第２油受け部は環状のキャリア部材に軸支されたピニオンギアの円周方向間の位置、すなわち、複数のピニオンギアが配置されていない位置に対応して配置されているため、潤滑油供給油路から供給される潤滑油が遊星キャリアの軸方向外側、すなわち、クラッチ機構側に供給されやすくなっている。これにより、クラッチ機構の潤滑状態を良好に保つことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（１）構成
本発明の一実施形態を採用した無段変速機の正逆転装置１を図１に示す。
【００１６】
［全体構成］
図１に示す正逆転装置１は、トルクコンバータ（図示せず）から延びるシャフトである入力軸８からの回転を出力軸９に出力する機能を有している。出力軸９は、無段変速機（図示せず）から延びるシャフトである。また、正逆転装置１は、車両を後退させるためにトルクコンバータからの回転駆動方向を逆転するための機構でもある。正逆転装置１は、前後進切換装置４と、前後進切換装置４によって動力の伝達経路が切り換えられる遊星歯車装置５とを備えている。前後進切換装置４は、トルクコンバータからの動力が入力される前進用油圧クラッチ装置６と、遊星歯車装置５の制御を行う後進用油圧ブレーキ装置７とを有している。尚、図１のＯ−Ｏは、正逆転装置１の回転軸である。
【００１７】
遊星歯車装置５は、入力軸８の先端に形成されたサンギア１１と、後進用油圧ブレーキ装置７によって回転の許容及び禁止が制御されるリングギア１４と、サンギア１１及びリングギア１４に噛み合うダブルピニオン式プラネタリギア１２（以下、ダブルプラネタリギア１２とする）とを有している。サンギア１１とリングギア１４は同心に配置され、ダブルプラネタリギア１２はサンギア１１とリングギア１４に噛み合っている。ダブルプラネタリギア１２は遊星キャリア１３に回転自在に支持されており、遊星キャリア１３は出力軸９に連結されている。
【００１８】
入力軸８の先端には、フランジ部８ａと、その外周縁からさらに出力軸９側にのびる筒状部８ｂが形成されている。つまり、入力軸８の先端面に空洞部が形成されていることになる。筒状部８ｂの外周面には、サンギア１１が形成されており、そのトルクコンバータ側にスプライン１７がさらに形成されている。また、入力軸８の中心部を回転軸Ｏ−Ｏに沿って貫通する油孔８ｃが形成されている。さらに、筒状部８ｂのサンギア１１とスプライン１７との軸方向間には、筒状部８ｂの内周から外周へ貫通する複数の油孔８ｄが放射状に形成されている。
【００１９】
出力軸９は無段変速機３のプライマリプーリから延びるシャフトである。出力軸９の先端は入力軸８の筒状部８ｂ内に延びて配置されている。具体的には、出力軸９の先端面は入力軸８のフランジ部８ａに近接し、出力軸９の先端部外周面と筒状部８ｂとの半径方向間には隙間が確保されている。なお、出力軸９の先端側外周面にはスプライン２０が形成されている。
【００２０】
前進用油圧クラッチ装置６は、クラッチドラム１８と、クラッチドラム１８の内部に配置された遊星キャリア１３の一部である第２サイドメンバー５２（キャリア部材）と、クラッチドラム１８と第２サイドメンバー５２との間の動力の伝達を制御するクラッチ部２２と、クラッチドラム１８内に摺動自在に配置されたピストン２３とから構成されている。
【００２１】
後進用油圧ブレーキ装置７は、ピストン４１と、このピストン４１によって互いに圧接される複数のブレーキプレートを有するブレーキ部４２とから構成されている。
【００２２】
［遊星歯車装置の構成］
遊星歯車装置５は、前述のように、サンギア１１、ダブルプラネタリギア１２、リングギア１４及び遊星キャリア１３から構成されている。
【００２３】
リングギア１４は、後進用油圧ブレーキ装置７によって回転の禁止及び許容が制御されるようになっている。つまり、リングギア１４は、後進用油圧ブレーキ装置７に連結されていない状態では、自由に回転可能となっている。リングギア１４は内歯１４ａ及びスプライン１４ｂを有している。スプライン１４ｂは、後進用油圧ブレーキ装置７のブレーキ部４２に噛み合っている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ダブルプラネタリギア１２は、合計６個のピニオンギアからなり、互いに噛み合う３対のダブルピニオンとなっている。各対において一方のプラネタリギア１２はサンギア１１と噛み合い、他方のプラネタリギア１２はリングギア１４の内歯１４ａと噛み合っている。
【００２５】
ダブルプラネタリギア１２は、遊星キャリア１３に回転自在に装着されている。この遊星キャリア１３は、主に、第１サイドメンバー５１と、クラッチ装置６の出力部材を構成する第２サイドメンバー５２とから構成されている。ダブルプラネタリギア１２は、第１サイドメンバー５１と第２サイドメンバー５２とにより軸方向両側が挟まれ、６つのシャフト５３によりそれぞれ軸支されている。
【００２６】
第１サイドメンバー５１は、出力軸９と連結する出力ハブであり、環状の固定部５１ａと、その内周縁から入力軸８側に延びるように曲げ一体成形された内側筒状部５１ｂと、固定部５１ａの外周縁から入力軸８側に延びるように曲げ一体成形された外側筒状部５１ｃとから構成されている。固定部５１ａには、出力軸９を挿入するための中心孔５１ｆと、シャフト５３の出力軸９側の端部が挿入される孔５１ｄとが形成されている。内側筒状部５１ｂは入力軸８の筒状部８ｂ内に延びている。内側筒状部５１ｂの先端と入力軸８のフランジ部８ａとの間にはスラストニードルベアリング３１が配置されている。内側筒状部５１ｂの内周面には、スプライン孔５１ｅが形成されている。スプライン孔５１ｅは、ブローチ加工で形成され、出力軸９のスプライン２０に噛み合っている。すなわち、遊星キャリア１３の出力部である筒状部５１ｂはサンギア１１の内周側の同一軸方向位置に形成されている。各プラネタリギア１２はサイドメンバー５１，５２に挿入されたシャフト５３の回りに回転自在になっている。外側筒状部５１ｃは、ダブルプラネタリギア１２の各対の円周方向間を延び、第２サイドメンバー５２に溶接固定されている。
【００２７】
第２サイドメンバー５２は、筒状部５２ａと、筒状部５２ａの遊星歯車装置５側を内周側にプレス曲げで一体で形成された環状の固定部５２ｂとを有している。筒状部５２ａの外周面には、前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２が係合する複数の係合凹凸部５２ｃが形成されている。また、固定部５２ｂには、シャフト５３の他端が挿入される孔５２ｄが形成されている。さらに、固定部５２ｂの内周縁には、図３に示すように、油孔８ｄから供給される潤滑油をダブルプラネタリギア１２側と第２サイドメンバー５２の外側とに分岐するための第１油受け部５２ｅと第２油受け部５２ｆが各３個づつ形成されている。
【００２８】
第１油受け部５２ｅは、固定部５２ｂの内周縁の一部がトルクコンバータ側に曲げられた突出形状を有しており、ダブルプラネタリギア１２の装着位置に対応して３個形成されている。第２油受け部５２ｆは、固定部５２ｂの内周縁の一部がダブルプラネタリギア１２側に曲げられた突出形状を有しており、ダブルプラネタリギア１２の装着されていない位置に対応して３個形成されている。すなわち、第１油受け部５２ｅと第２油受け部５２ｆとは、固定部５２ｂの内周縁の円周上に交互に並んで形成されている。尚、本実施形態において、油受け部５２ｅ、５２ｆは、第２サイドメンバー５２のプレス成形時に同時に一体成形されている。
【００２９】
［潤滑構造］
正逆転装置１の遊星歯車装置５と前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２とに潤滑油を供給する潤滑構造について説明する。
【００３０】
図１に示すように、正逆転装置１の遊星歯車装置５及び前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２の潤滑構造は、遊星キャリア１３の内周側に向けて潤滑油を供給するための潤滑油供給油路６１と、遊星キャリア１３に形成された油受け部５２ｅ、５２ｆと、遊星キャリア１３の軸方向外側から前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２に潤滑油を導くためのクラッチ潤滑用油路６２を有している。
【００３１】
潤滑油供給油路６１は、入力軸８の軸心を貫通する油孔８ｃと、入力軸８のフランジ部８ａと出力軸９の入力軸８側端部との間に形成された油路６１ａと、入力軸８の筒状部８ｂをその内周から遊星キャリア１３側に貫通する油孔８ｄとから構成されている。
【００３２】
クラッチ潤滑用油路６２は、第２サイドメンバー５２と前進用油圧クラッチ装置６のピストン２３との軸方向間に形成された油路であり、クラッチ部２２に連通している。
【００３３】
次に、潤滑構造の作用について説明する。
【００３４】
潤滑油は、油圧コントロールバルブ（図示せず）から潤滑油供給油路６１を通じて遊星キャリア１３の内周部に供給される。このとき、潤滑油は、油路６１ａに設置されているスラストニードルベアリング３１を潤滑している。
【００３５】
そして、油孔８ｄを通って遊星キャリア１３に供給された潤滑油は、油受け部５２ｅ、５２ｆに供給される。このとき、第１油受け部５２ｅはトルクコンバータ側に曲げられた突出形状を有しているため、第１油受け部５２ｅによって受けられた潤滑油はダブルプラネタリギア１２側に向かって流れ（図３の矢印Ａ参照）、遊星歯車装置５を潤滑する。一方、第２油受け部５２ｆはダブルプラネタリギア１２側に曲げられた突出形状を有しているため、第２油受け部５２ｆによって受けられた潤滑油は遊星キャリア１３の外側に向かって流れ（図３の矢印Ｂ参照）、クラッチ潤滑用油路６２を通って前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２を潤滑する。すなわち、油受け部５２ｅ、５２ｆは、潤滑油を遊星歯車装置５側と前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２側とに分岐する機能を有している。
【００３６】
（２）特徴
本実施形態の特徴について説明する。
【００３７】
(i)潤滑油路の共通化
本実施形態の正逆転装置１の潤滑構造では、潤滑油は、潤滑油供給油路６１を通じて遊星キャリア１３の内周側に向けて供給され、遊星キャリア１３に設けられた油受け部５２ｅ、５２ｆによって、プラネタリギア１２側と遊星キャリア１３の軸方向外側とに分岐される。そして、プラネタリギア１２側へ分岐された潤滑油は、遊星歯車機構５の潤滑に使用される。また、遊星キャリア１３の軸方向外側に分岐された潤滑油は、クラッチ潤滑用油路６２を経由して前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２に供給され潤滑に使用される。
これにより、従来、別々に設けられていた遊星歯車機構５用の潤滑油供給油路と前進用油圧クラッチ装置６のクラッチ部２２用の潤滑油供給油路とを共通化し、潤滑構造を簡単にできる。
【００３８】
(ii)省スペース化
また、前述の潤滑油供給油路の共通化により、正逆転装置１の軸方向寸法を小さくして、無段変速機全体の省スペース化を図ることができる。
【００３９】
(iii)潤滑油供給位置の適切化
この正逆転装置１の潤滑構造では、第１油受け部５２ｅがダブルプラネラリギア１２の位置に対応して配置されているため、潤滑油供給油路６１から供給される潤滑油がダブルプラネラリギア１２に供給されやすくなっている。これにより、潤滑油供給位置を適切にし、遊星歯車機構５の潤滑状態を良好に保つことができる。同様に、第２油受け部５２ｆがダブルプラネラリギア１２が配置されていない位置に対応して配置されているため、潤滑油供給油路６１から供給される潤滑油が遊星キャリア１３の軸方向外側、すなわち、クラッチ潤滑用油路６２に供給されやすくなっている。これにより、クラッチ部２２の潤滑状態を良好に保つことができる。
【００４０】
(iv)油受け部の加工の容易化
この正逆転装置１の潤滑構造では、油受け部５２ｅ、５２ｆが第２サイドメンバー５２のプレス成形時に同時に一体成形されているため、油受け部５２ｅ、５２ｆを容易に成形することができ、また、第２サイドメンバー５２の加工工数の増加も生じない。
【００４１】
（３）他の実施形態
正逆転装置を構成する前進用油圧クラッチ装置、後進油圧ブレーキ装置及び遊星歯車装置の配置は、前記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４２】
遊星キャリアの第２サイドメンバーへの油受け部の成形は、前記実施形態に限定されず、焼結又は鍛造により成形されていてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る遊星歯車式変速機の潤滑構造では、遊星キャリアに油受け部を設けることによって、一つの潤滑油路（潤滑油供給油路）から供給された潤滑油をピニオンギア側とクラッチ機構側とに分岐できる。これにより、遊星歯車機構用の油路とクラッチ機構用の油路とを共通化し、潤滑構造を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用された無段変速機の正逆転装置の縦断面概略図。
【図２】図１の遊星歯車装置の遊星キャリアの平面図（一部断面を図示）。
【図３】遊星歯車装置の遊星キャリアの縦断面図であり、図２のＹ−Ｏ−Ｙ断面図。
【符号の説明】
５遊星歯車装置（遊星歯車機構）
６前進用油圧クラッチ装置
７後進用油圧ブレーキ装置
１２プラネタリギア（ピニオンギア）
１３遊星キャリア
２２クラッチ部（クラッチ機構）
５１第１サイドメンバー（キャリア部材）
５２第２サイドメンバー（キャリア部材）
５２ｅ第１油受け部（油受け部）
５２ｆ第２油受け部（油受け部）
６１潤滑油供給油路
６２クラッチ潤滑用油路

Claims

入力軸と、出力軸と、前記入力軸に設けられたサンギアとリングギアと複数のピニオンギアと前記複数のピニオンギアを軸支し前記出力軸に動力を出力するための遊星キャリアとを有する遊星歯車機構と、前記入力軸と前記遊星キャリアとを連結及び解除するためのクラッチ機構とを備えた遊星歯車式変速機において、前記遊星キャリアの内周側から供給される潤滑油により潤滑を行う遊星歯車式変速機の潤滑構造であって、
前記遊星キャリアの内周側に潤滑油を供給するための潤滑油供給油路と、
前記遊星キャリアに設けられ、前記潤滑油供給油路から潤滑油を受けて前記複数のピニオンギア側と前記遊星キャリアの軸方向外側とに潤滑油を分岐するため油受け部と、
前記遊星キャリアの軸方向外側に設けられ、前記油受け部から前記クラッチ機構に潤滑油を導くためのクラッチ潤滑用油路と、
を備え、
前記遊星キャリアは、前記複数のピニオンギアの軸方向両側を挟み、前記複数のピニオンギアを軸支するための環状のキャリア部材を有し、
前記油受け部は、前記キャリア部材の内周縁の一部を前記ピニオンギア側である第１の側に曲げて形成され前記潤滑油供給油路から供給される潤滑油を受けて前記複数のピニオンギア側に導くための複数の第１油受け部と、前記キャリア部材の内周縁の一部を前記第１の側とは逆側の第２の側に曲げて形成され前記潤滑油供給油路から供給される潤滑油を受けて前記遊星キャリアの軸方向外側に導くための複数の第２油受け部とからなる、
遊星歯車式変速機の潤滑構造。
前記複数の第１油受け部の少なくとも１つは、前記複数のピニオンギアの位置に対応して配置されている、請求項１に記載の遊星歯車式変速機の潤滑構造。
前記複数の第２油受け部の少なくとも１つは、前記複数のピニオンギアの円周方向間の位置に対応して配置されている、請求項１又は２に記載の遊星歯車式変速機の潤滑構造。