JP4599994B2 - 車両用動力伝達装置の遊星歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される動力伝達装置に関し、特に、動力伝達装置に備えられる回転部材を支持する支持構造に関する。

車両用動力伝達装置として、遊星歯車装置を備えた自動変速機が知られている。自動変速機に備えられる遊星歯車装置は、回転部材としてサンギヤ、リングギヤ、サンギヤおよびリングギヤと同軸で回転するキャリヤを有しており、ブレーキまたはクラッチとして機能する摩擦係合装置により、上記回転部材が互いに連結され、或いは非回転部材であるケースに固定されることによって、自動変速機の変速が達成される。また、上記摩擦係合装置は、互いに係合させられる複数の摩擦板を相対回転不能に支持するドラムなどの回転部材を有している。

上記自動変速機に備えられている回転部材を他の部材に相対回転可能に支持する場合に、両部材の間に滑り軸受（ブッシュ）が介装されることがある。たとえば、特許文献１には、クラッチドラムと、その内周に配置されたブレーキドラムとの間に滑り軸受が介装されている。滑り軸受が介装される場合には、ころがり軸受が介装される場合に比較して重量軽減及びコスト低減を図ることができる。
実開平２−１０３５６７号公報

ところで、滑り軸受とそれが圧入される部材との間に熱膨張係数差がある場合、使用中に温度が上昇することによって圧入荷重が不十分となって、滑り軸受が抜け出てしまう、すなわち、当初の圧入位置に対して軸方向に移動してしまうという恐れがあった。

この滑り軸受の抜けを防止するために、滑り軸受を長くしたり肉厚にしたりすることによって当初の圧入荷重を高くすることが考えられるが、そのようにすると、自動変速機の軸長が長くなったり、重量が増加してしまうので、自動変速機の小型化や軽量化の要請に反することになる。

本発明は、以上の事情を背景として成されたものであり、その目的とするところは、当初の圧入荷重を高くすることなく、滑り軸受が抜け出してしまうことを防止できる動力伝達装置およびその動力伝達装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、円筒状のハブ部とそのハブ部の一端から径方向外側に向かう連結部とその連結部の外周端に連結されてその連結部との間にピニオンシャフトを介してピニオンギヤを回転可能に支持する支持部とを有し、軸心まわりに回転可能に設けられたキャリヤと、前記軸心まわりに回転可能に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合う状態でそのピニオンギヤよりも内周側に設けられたサンギヤと、前記軸心まわりに回転可能に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合う状態でそのピニオンギヤよりも外周側に設けられたリングギヤと、前記支持部の内周面に圧入により嵌合された円筒状の滑り軸受を介してその支持部を回転可能に支持する位置固定のケースとを備えた、車両用動力伝達装置の遊星歯車装置であって、前記支持部の内周面から内周側へ、前記滑り軸受の一方の端面に対して軸心方向に隣接するように突き出された突起部と、前記突起部の内径側に径方向に隣接した状態で前記ケースと前記サンギヤとの間に設けられた第１スラストベアリングと、前記リングギヤの前記ケースとは反対側の端部から前記ハブ部に向かって設けられたフランジ部の両側面に配置された第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングとを、含み、前記軸心から前記突起部の内周端までの長さが、その軸心から前記第１スラストベアリングの外周までの長さよりも長く、且つ、その軸心から前記第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングの外周までの長さよりも短くされていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用動力伝達装置の遊星歯車装置において、前記支持部に、前記滑り軸受の前記突起部が設けられている側とは反対側の端面に隣接するように突き出すかしめ部が形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、前記支持部の内周面から内周側へ前記滑り軸受の一方の端面に対して軸心方向に隣接するように突き出された突起部によって滑り軸受の軸心方向一方の動きが制限されることから、滑り軸受が軸心方向の突起部側へ抜け出してしまうことが防止される。
また、上記突起部の内径側に径方向に隣接した状態で前記ケースと前記サンギヤとの間に設けられた第１スラストベアリングと、前記リングギヤの前記ケースとは反対側の端部から前記ハブ部に向かって設けられたフランジ部の両側面に配置された第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングとが、備えられており、軸心から前記突起部の内周端までの長さが、軸心から前記第１スラストベアリングの外周までの長さよりも長く、且つ、軸心から前記第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングの外周までの長さよりも短くされているので、第１スラストベアリングが配置される部位に誤って第２スラストベアリングまたは第３スラストベアリングを組み付けようとしても、第２スラストベアリングまたは第３スラストベアリングは突起部に引っ掛かって組み付けることができない。従って、誤組み付けが防止されるので、より確実な品質保証につながり、また、後工程において誤組み付けが発見されて組み付け直すこともなくなるので、製造コスト削減を図ることもできる。

第２発明によれば、かしめ部によって、滑り軸受は軸方向のかしめ部側への動きが禁止される。従って、滑り軸受は、軸方向のいずれの側へも抜け出ることが防止される。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用された自動変速機の一部を示す断面図である。

自動変速機の軸心部分には、第１入力軸１０と第２入力軸１２とが直列に配置されており、第１入力軸１０と第２入力軸１２とは、第１入力軸１０の第２入力軸１２側の端部の内周面に設けられたスプライン歯１４と、第２入力軸１２の第１入力軸１０側の端部の外周面に設けられたスプライン歯１６とが噛み合うことにより、軸心まわりに一体的に回転させられる。この入力軸１０、１２は、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸である。

第１入力軸１０の第２入力軸１２側の端にはフランジ部１８が形成されている。このフランジ部１８の外周面には、スプライン歯２０が形成されているとともに、軸方向の一方の端から外径側に突き出す突起部２２が形成されている。サンギヤＳは、内周面の一部に形成されたスプライン歯２４が上記フランジ部１８のスプライン歯２０と噛み合うことにより、第１入力軸１０に対して相対回転不能とされる。また、サンギヤＳは、その側面が突起部２２の側面に当接させられることにより、軸方向の突起部２２側への移動が禁止されている。

サンギヤＳにはピニオンギヤＰが噛み合わせられており、また、ピニオンギヤＰはリングギヤＲとも噛み合わせられている。ピニオンギヤＰの軸心には、ピニオンシャフト２６が挿し通されており、ピニオンシャフト２６は、ベアリング２７を介してピニオンギヤＰを自転可能に支持している。また、ピニオンシャフト２６は、キャリヤＣＡに支持されている。これらサンギヤＳ、キャリヤＣＡ、ピニオンギヤＰ、リングギヤＲ等により遊星歯車装置２８が構成される。

キャリヤＣＡは、ハブ部３０と、ハブ部３０の一方の端に連結されて径方向外側に向かう連結部３２と、連結部３２の外周端に連結されて、軸方向のハブ部３０とは反対側に延び、ピニオンギヤＰを支持する円筒状の支持部３４とからなる。ハブ部３０は、第２入力軸１２の外周側に設けられ、第２入力軸１２と同軸上でその第２入力軸１２に対して相対回転回転とされた第１中間軸３６にスプライン嵌合されている。前記ピニオンシャフト２６は、支持部３４を軸方向に貫通する軸方向穴３８に挿入され、且つ、その両端が支持部３４に支持されているので、ピニオンギヤＰは、キャリヤＣＡと一体回転させられる。

キャリヤＣＡの支持部３４のハブ部３０側とは反対側の端部には、支持部３４の外周面と前記軸方向穴３８とを連通する第１径方向穴４０と、その第１径方向穴４０と同軸上において支持部３４の内周面と前記軸方向穴３８とを連通する第２径方向穴４２とが形成されている。

また、ピニオンシャフト２６には、ピニオンシャフト２６を径方向に貫通し、ピニオンシャフト２６がキャリヤＣＡに支持された状態で上記第１径方向穴４０および第２径方向穴４２と連通する貫通穴４４が形成されている。そして、第１径方向穴４０に挿入されたピニオンシャフト固定ピン４６の先端がその貫通穴４４に嵌め入れられることにより、ピニオンシャフト２６はキャリヤＣＡに固定されている。さらに、ピニオンシャフト２６には、そのピニオンシャフト２６の軸心を通り、一方の端が上記貫通穴４４と連通させられている軸心穴４８が設けられている。

キャリヤＣＡは、本実施例において第１部材として機能するものであり、キャリヤＣＡの支持部３４の上記第１径方向穴４０および第２径方向穴４２が形成されている側の端部の内周面には、ブッシュ（滑り軸受）５０が圧入により嵌合されている。また、支持部３４のブッシュ５０が圧入されている側の端部の外周面には、摩擦係合装置であるブレーキのハブ５２がスプライン嵌合されている。

上記ブッシュ５０の内周には、さらにスリーブ５４が嵌め入れられており、第１部材であるキャリヤＣＡは、スリーブ５４およびブッシュ５０を介して、非回転部材であるケース５６に相対回転可能に支持されている。従って、本実施例では、ケース５６が第２部材として機能する。なお、上記ブッシュ５０およびスリーブ５４は鉄製である一方、キャリヤＣＡはアルミ製であり、ダイカストによって製造される。

上記スリーブ５４およびブッシュ５０には、周方向の複数箇所に、それらを径方向に貫通する貫通穴５４ａおよび５０ａが形成されており、それら貫通穴５４ａおよび５０ａが互いに連通するように、スリーブ５４およびブッシュ５０は組み付けられている。また、キャリヤＣＡの支持部３４の内周面には、上記ブッシュ５０の貫通穴５０ａと対向する位置に、環状溝５８が形成されている。また、図示しないが上記ケース５６には、スリーブ５４の貫通穴５４ａに向けて開口する油路が形成されており、その油路から供給される潤滑油は、スリーブ５４の貫通穴５４ａ、ブッシュ５０の貫通穴５０ａを通ってキャリヤＣＡの支持部３４の環状溝５８に供給され、そこからさらに、第２径方向穴４２、ピニオンシャフト２６の貫通穴４４を経て軸心穴４８に供給される。そして、軸心穴４８に導かれた潤滑油は、図示しない径方向の穴を通ってベアリング２７等の潤滑に供される。なお、環状溝５８が形成されているために、ブッシュ５０に形成された貫通穴５０ａの周方向の位置に関係なく、その貫通穴５０ａからキャリヤＣＡの支持部３４への潤滑油の供給がスムーズに行われる。なお、環状溝５８は、ブッシュ５０を圧入するために支持部３４の内周面を切削加工する際に同時に形成するようになっている。

キャリヤＣＡの支持部３４には、さらに、内周面から径方向内側へ突き出し、上記ブッシュ５０のサンギヤＳ側の端面に隣接する突起部６０が形成されている。従って、使用中の温度上昇により、ブッシュ５０の圧入荷重が低下してしまい、それによりブッシュ５０が軸方向に移動可能となった場合にも、突起部６０に当たることにより、ブッシュ５０のサンギヤＳ方向への移動は制限される。なお、前述のようにキャリヤＣＡは、ダイカストによって製造され、上記突起部６０は、その製造時に形成されるようになっているため、突起部６０が形成されることに伴うコストアップはない。

一方、ブッシュ５０に対して突起部６０とは反対側となる支持部３４の一方の側面の内周縁には、径方向内側へ突き出すかしめ部６２が形成されている。すなわち、ブッシュ５０とキャリヤＣＡとはかしめ部６２においてかしめられている。従って、温度上昇によりブッシュ５０の圧入荷重が低下しても、ブッシュ５０が当初の圧入位置からかしめ部６２方向に移動すること、すなわち、ブッシュ５０がかしめ部６２方向に抜け出ることが防止されるとともに、ブッシュ５０がキャリヤＣＡに対して回転してしまうことも防止される。

図２は、ブッシュ５０が圧入された状態におけるキャリヤＣＡを、図１の右側から見た側面図である。図２に示されるように、本実施例では、前記突起部６０およびかしめ部６２は、いずれも、周方向に等間隔に４つ形成されている。

図１に戻って、突起部６０の内周側には、サンギヤＳの側面およびケース５６に当接させられた第１スラストベアリング６４が配置されている。本実施例ではこの第１スラストベアリング６４が第１軸受として機能する。

リングギヤＲのドラム部５６の外周面には、ピン６６によりブレーキハブ６８が固定されている。ブレーキハブ６８はフランジ部６８ａを備えており、フランジ部６８ａの内周端の両側面には、第２スラストベアリング７０および第３スラストベアリング７２が配置されている。これら第２スラストベアリング７０および第３スラストベアリング７２は、いずれも、本実施例においては第２軸受であり、自動変速機の軸心Ｃから第２スラストベアリング７０の外周面までの長さ（すなわち外径の１／２）および自動変速機Ｃから第３スラストベアリング７２の外周面までの長さは、いずれも、自動変速機の軸心Ｃから前記突起部６０の内周端までの長さよりも長くなっている。

図３は、前記ブッシュ５０をキャリヤＣＡに圧入するための圧入機８０の上側部分の構成を示す概略図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。なお、図３では、キャリヤＣＡおよびブッシュ５０は簡略化して示されている。

圧入機８０は、上側ラム８２および図示しない下側ラムを備えており、上側ラム８２の下面に、圧入パンチ８４およびかしめパンチ８６が図示しないボルト等により固定される。一方、図示しない下側ラムに、キャリヤＣＡが載置される。

圧入パンチ８４は円柱形であり、その外径が、ブッシュ５０の外径と略等しいか、それよりも僅かに小さい程度となっている。かしめパンチ８６も円柱形であり、圧入パンチ８４の側面に接し、且つ、圧入パンチ８４と平行に設けられている。そのかしめパンチ８６の先端には、キャリヤＣＡにかしめ部６２を形成するための刃８８が固定されている。この刃８８は、図３（ｂ）に示すように、圧入パンチ８４の側面に接するように、且つ、刃先が圧入パンチ８４の下面よりも僅かに上側となるように設けられている。

このように構成された圧入機８０において、上側ラム８２が下降していくと、まず、圧入パンチ８２がブッシュ５０の端面を押圧するので、ブッシュ５０がキャリヤＣＡに圧入されていく。そして、ブッシュ５０の端面がキャリヤＣＡの側面よりも下側まで下がった状態となると、かしめパンチ８６の先端に取り付けられた刃８８が円筒状のキャリヤＣＡの側面の内周縁部分に当たって、かしめ部６２が形成される。このように、図３の圧入機８０を用いることにより、ブッシュ５０をキャリヤＣＡに圧入する工程において、同時にかしめ部６２を形成することができる。

以上、説明したように、上述の実施例によれば、突起部６０によってブッシュ５０の軸方向一方の動きが制限されることから、ブッシュ５０が軸方向の突起部６０側へ抜け出てしまうことが防止される。また、かしめ部６２によって、ブッシュ５０は軸方向の他方への動きも禁止される。従って、ブッシュ５０は、軸方向のいずれの側へも抜け出ることが防止される。

また、上述の実施例によれば、第１スラストベアリング６４が配置される部位に誤って第２スラストベアリング７０または第３スラストベアリング７２を組み付けようとしても、それら第２、３スラストベアリング７０、７２は突起部６０に引っ掛かって組み付けることができない。従って、誤組み付けが防止されるので、より確実な品質保証につながり、また、後工程において誤組み付けが発見されて組み付け直すこともなくなるので、製造コスト削減を図ることもできる。

また、上述の実施例によれば、ブッシュ５０がキャリヤＣＡに圧入される工程において、かしめ部６２が同時に形成されるので、製造工程数が減少し、製造コストの低減を図ることができる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、突起部６０およびかしめ部６２は、それぞれ、周方向に４つ形成されていたが、突起部６０およびかしめ部６２の数は前述の実施例のものに限定されず、たとえば、それぞれ１つずつであってもよく、また、突起部６０とかしめ部６２の数が同数でなくてもよい。

また、前述の実施例では、動力伝達装置として自動変速機の例を説明したが、本発明は、遊星歯車装置を備えた前進後進切り替え装置にも適用することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された自動変速機の一部を示す断面図である。 ブッシュが圧入された状態におけるキャリヤを、図１の右側から見た側面図である。 ブッシュをキャリヤに圧入するための圧入機の上側部分の構成を示す概略図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

５０：ブッシュ（滑り軸受）
５６：ケース（第２部材）
６０：突起部
６２：かしめ部
６４：第１スラストベアリング（第１軸受）
７０：第２スラストベアリング（第２軸受）
７２：第３スラストベアリング（第２軸受）
８０：圧入機
８４：圧入パンチ
８６：かしめパンチ
ＣＡ：キャリヤ（第１部材）

Claims (2)

1. 円筒状のハブ部と該ハブ部の一端から径方向外側に向かう連結部と該連結部の外周端に連結されて該連結部との間にピニオンシャフトを介してピニオンギヤを回転可能に支持する支持部とを有し、軸心まわりに回転可能に設けられたキャリヤと、
   前記軸心まわりに回転可能に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合う状態で該ピニオンギヤよりも内周側に設けられたサンギヤと、
   前記軸心まわりに回転可能に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合う状態で該ピニオンギヤよりも外周側に設けられたリングギヤと、
   前記支持部の内周面に圧入により嵌合された円筒状の滑り軸受を介して該支持部を回転可能に支持する位置固定のケースとを備えた、車両用動力伝達装置の遊星歯車装置であって、
   前記支持部の内周面から内周側へ、前記滑り軸受の一方の端面に対して軸心方向に隣接するように突き出された突起部と、
   前記突起部の内径側に径方向に隣接した状態で前記ケースと前記サンギヤとの間に設けられた第１スラストベアリングと、
   前記リングギヤの前記ケースとは反対側の端部から前記ハブ部に向かって設けられたフランジ部の両側面に配置された第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングとを、含み、
   前記軸心から前記突起部の内周端までの長さが、該軸心から前記第１スラストベアリングの外周までの長さよりも長く、且つ、該軸心から前記第２スラストベアリングおよび第３スラストベアリングの外周までの長さよりも短くされている
   ことを特徴とする車両用動力伝達装置の遊星歯車装置。
2. 前記支持部に、前記滑り軸受の前記突起部が設けられている側とは反対側の端面に隣接するように突き出すかしめ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の遊星歯車装置。

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