JP5649173B2 - Planetary carrier - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に搭載される遊星歯車機構のプラネタリキャリアに関し、特に、内スプラインおよび外スプラインを有するプラネタリキャリアに関する。 The present invention relates to a planetary carrier of a planetary gear mechanism mounted on a vehicle such as an automobile, and more particularly to a planetary carrier having an inner spline and an outer spline.
自動車等の無段変速機(CVT)の前後進切換機構などには、遊星歯車機構が使用されている。遊星歯車機構のプラネタリキャリアには、クラッチディスクやブレーキディスクをスプライン嵌合させるための内スプラインおよび外スプラインを有するものがある。この種のプラネタリキャリアでは、内スプラインのみがプラネタリキャリアの一端面から形成されており、外スプラインはプラネタリキャリアの一端面から形成されていない(例えば、特許文献1を参照)。 A planetary gear mechanism is used for a forward / reverse switching mechanism of a continuously variable transmission (CVT) such as an automobile. Some planetary carriers of planetary gear mechanisms have an inner spline and an outer spline for spline fitting a clutch disc and a brake disc. In this type of planetary carrier, only the inner spline is formed from one end surface of the planetary carrier, and the outer spline is not formed from one end surface of the planetary carrier (see, for example, Patent Document 1).
図5および図6は、この種のプラネタリキャリアの一例を示す図である。図に示すプラネタリキャリア200は、ボス部210と、ボス部210の軸線方向一端側から半径方向外側に形成された円板部220と、円板部220の外周部から軸線方向片側に形成された略円筒状の筒状部230と、を備えている。筒状部230の内側と外側とには、それぞれ内スプライン231および外スプライン232がそれぞれ形成されている。これら内スプライン231と外スプライン232の各スプライン歯の周方向ピッチ(位相)は一致している。また、既述したように、内スプライン231はプラネタリキャリア200(筒状部230)の一端面236から形成されているのに対し、外スプライン232はプラネタリキャリア200(筒状部230)の一端面236から形成されていない。つまり、筒状部230の外周部は、前記一端面236から軸線方向所定範囲内で円筒面233になっている。 5 and 6 are diagrams showing an example of this type of planetary carrier. The planetary carrier 200 shown in the figure is formed on a boss portion 210, a disk portion 220 formed radially outward from one axial end side of the boss portion 210, and an axially outer side portion of the disk portion 220. A substantially cylindrical tubular portion 230. An inner spline 231 and an outer spline 232 are formed on the inner side and the outer side of the cylindrical portion 230, respectively. The circumferential pitches (phases) of the spline teeth of the inner spline 231 and the outer spline 232 coincide with each other. Further, as described above, the inner spline 231 is formed from one end surface 236 of the planetary carrier 200 (cylindrical portion 230), whereas the outer spline 232 is one end surface of the planetary carrier 200 (cylindrical portion 230). 236 is not formed. That is, the outer peripheral portion of the cylindrical portion 230 is a cylindrical surface 233 within a predetermined range in the axial direction from the one end surface 236.
なお、プラネタリキャリア200の筒状部230には、プラネタリギヤの設置スペース238や、プラネタリギヤの軸ピンを挿通するためのピン孔234が形成されている。このピン孔234を形成するために、内スプライン231の一部が欠歯されており、欠歯部2311のピン孔234に対応した箇所に、半径方向外側に凹んだ凹部235が形成されている。この凹部235は、ピン孔234を加工するために設けられるものであり、ピン孔234の延長線上近傍に形成される。この凹部235が形成されている部分では、筒状部230の半径方向の肉厚Tが薄くなってしまう。 The cylindrical portion 230 of the planetary carrier 200 is formed with a planetary gear installation space 238 and a pin hole 234 through which the planetary gear shaft pin is inserted. In order to form the pin hole 234, a part of the inner spline 231 is missing, and a recess 235 that is recessed radially outward is formed at a location corresponding to the pin hole 234 of the missing tooth portion 2311. . The recess 235 is provided for processing the pin hole 234 and is formed in the vicinity of the extension line of the pin hole 234. In the portion where the concave portion 235 is formed, the thickness T in the radial direction of the cylindrical portion 230 becomes thin.
ところで、プラネタリキャリアをアルミダイカストにて製造する場合、鋳造時に所定サイズ(直径)の押し出しピン用の座面237(図6参照)を筒状部230の一端面236に確保することが必要となる。しかし、従来のプラネタリキャリアでは、筒状部230の一端面236のスペースが小さいことから、当該一端面236に上記座面を確保することが困難となる場合があった。もちろん、外スプライン232の直径を大きくしたり、内スプライン231の直径を小さくすることで、筒状部230一端面236のスペースを大きくし、上記座面を確保することは可能である。しかし、そのようにすると、プラネタリキャリア200のサイズが大きくなり、遊星歯車機構全体の体格や重量が大幅に増大してしまうことが懸念される。 By the way, when the planetary carrier is manufactured by aluminum die casting, it is necessary to secure a seating surface 237 (see FIG. 6) for the extrusion pin having a predetermined size (diameter) on the one end surface 236 of the cylindrical portion 230 at the time of casting. . However, in the conventional planetary carrier, since the space of the one end surface 236 of the cylindrical part 230 is small, it may be difficult to secure the seating surface on the one end surface 236. Of course, by increasing the diameter of the outer spline 232 or decreasing the diameter of the inner spline 231, it is possible to increase the space of the one end surface 236 of the cylindrical portion 230 and secure the seating surface. However, if it does so, there is a concern that the size of the planetary carrier 200 will increase and the size and weight of the entire planetary gear mechanism will increase significantly.
本発明はかかる問題に鑑みて創案されたものであり、プラネタリキャリアの内スプラインおよび外スプラインの直径サイズを変更することなく、プラネタリキャリアの一端面に押し出しピン用の座面を確保し易くできるプラネタリキャリアを提供することを目的する。 The present invention was devised in view of such a problem, and it is possible to easily secure a seating surface for an extrusion pin on one end surface of the planetary carrier without changing the diameter size of the inner spline and the outer spline of the planetary carrier. The purpose is to provide a career.
上述の課題を解決するための手段として、本発明のプラネタリキャリアは、以下のように構成されている。 As means for solving the above-described problems, the planetary carrier of the present invention is configured as follows.
すなわち、本発明のプラネタリキャリアは、内スプラインと外スプラインとが形成された略筒状の筒状部を備え、前記内スプラインが前記筒状部の一端面から形成されているものを前提とし、前記外スプラインから前記筒状部の前記一端面に亘って、前記外スプラインのスプライン歯に連続する凸条が形成され、前記凸条により当該端面の肉厚が増大されたことを特徴としている。 That is, the planetary carrier of the present invention is provided with a substantially cylindrical tubular portion in which an inner spline and an outer spline are formed, and the inner spline is assumed to be formed from one end surface of the tubular portion, From the outer spline to the one end surface of the cylindrical portion, a convex line continuous to the spline teeth of the outer spline is formed, and the thickness of the end surface is increased by the convex line.
かかる構成を備えるプラネタリキャリアによれば、前記外スプラインから前記筒状部の一端面に亘って前記凸条が形成されていることから、内スプラインおよび外スプラインの直径サイズを変更することなく、筒状部の一端面のスペースを従来よりも広くすることができる。その結果、従来のプラネタリキャリアよりも押し出しピン用の座面を確保することが容易になる。さらには、プラネタリキャリアの強度、剛性等が向上される。 According to the planetary carrier having such a configuration, since the ridges are formed from the outer spline to one end surface of the cylindrical portion, the diameter of the inner spline and the outer spline can be changed without changing the diameter size. The space of the one end surface of a shape part can be made wider than before. As a result, it becomes easier to secure the seating surface for the push pin than the conventional planetary carrier. Furthermore, the strength, rigidity, etc. of the planetary carrier are improved.
前記凸条の歯幅および歯底径は、型抜き勾配により、前記一端面側ほど縮小していることが望ましい。 It is desirable that the tooth width and the tooth root diameter of the ridges are reduced toward the one end surface side by a die cutting gradient.
外スプラインにブレーキ板等のディスクをスプライン嵌合させたときのバックラッシュと、凸条にブレーキ板等のディスクを嵌合させたときのバックラッシュとを比較すると、後者の方が大きくなる。また、ブレーキ板等のディスクは筒状部の前記一端面側から凸条を通じて外スプラインに組み付けられるため、この凸条が外スプラインへのガイドとなることから、ブレーキ板等のディスクの外スプラインに対する組付性が向上する。 Comparing the backlash when the disc such as the brake plate is fitted to the outer spline with the spline and the backlash when the disc such as the brake plate is fitted to the ridge is compared, the latter is larger. Further, since the disc such as the brake plate is assembled to the outer spline from the one end surface side of the cylindrical portion through the ridge, this ridge serves as a guide to the outer spline. Assemblability is improved.
本発明のプラネタリキャリアによれば、外スプラインから筒状部の一端面に亘って外スプラインのスプライン歯に連続する凸条が形成され、前記凸条により当該端面の肉厚が増大されていることから、内スプラインおよび外スプラインの直径サイズを変更することなく、筒状部の一端面のスペースを従来よりも広くすることができる。その結果、従来のプラネタリキャリアよりも押し出しピン用の座面を確保することが容易になる。さらには、プラネタリキャリアの強度、剛性等が向上される。 According to the planetary carrier of the present invention, a ridge that is continuous with the spline teeth of the outer spline is formed from the outer spline to one end surface of the cylindrical portion, and the thickness of the end surface is increased by the ridge. Thus, the space on the one end face of the cylindrical portion can be made wider than before without changing the diameter size of the inner spline and the outer spline. As a result, it becomes easier to secure the seating surface for the push pin than the conventional planetary carrier. Furthermore, the strength, rigidity, etc. of the planetary carrier are improved.
以下、本発明の実施の形態に係るプラネタリキャリアについて図面に基づき説明する。本実施形態においては、ベルト式無段変速機とともに車両に搭載される前後進切換装置の遊星歯車機構に含まれるプラネタリキャリアを例に挙げて説明する。 Hereinafter, a planetary carrier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a planetary carrier included in a planetary gear mechanism of a forward / reverse switching device mounted on a vehicle together with a belt type continuously variable transmission will be described as an example.
図1は、ベルト式無段変速機を搭載した車両のパワートレインを示している。この図1に示す車両は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両であって、エンジン1、トルクコンバータ2、前後進切換装置3、ベルト式無段変速機4、減速歯車装置5、差動歯車装置6などを搭載している。 FIG. 1 shows a power train of a vehicle equipped with a belt type continuously variable transmission. The vehicle shown in FIG. 1 is an FF (front engine / front drive) type vehicle, and includes an engine 1, a torque converter 2, a forward / reverse switching device 3, a belt-type continuously variable transmission 4, a reduction gear device 5, a differential gear. A gear device 6 and the like are mounted.
エンジン1の出力軸であるクランクシャフト11は、トルクコンバータ2に連結されており、エンジン1の出力が、トルクコンバータ2から前後進切換装置3、ベルト式無段変速機4および減速歯車装置5を介して差動歯車装置6に伝達され、左右の駆動輪(図示せず。)へ分配されるようになっている。 A crankshaft 11, which is an output shaft of the engine 1, is connected to the torque converter 2, and the output of the engine 1 is transmitted from the torque converter 2 to the forward / reverse switching device 3, the belt type continuously variable transmission 4, and the reduction gear device 5. To the differential gear device 6 and distributed to the left and right drive wheels (not shown).
前後進切換装置3は、遊星歯車機構30、多板式クラッチ60および多板式ブレーキ50を備えている。以下、単にクラッチ60、ブレーキ50という。図1に例示する遊星歯車機構30は、シングルピニオン方式のものであり、サンギヤ31がタービンシャフト28に連結されており、リングギヤ32がベルト式無段変速機4の入力軸40に連結されている。ブレーキ50は、プラネタリキャリア100の回転を停止するためのものであり、クラッチ60は、プラネタリキャリア100とサンギヤ31とを回転一体に締結するためのものである。プラネタリキャリア100は、タービンシャフト28と同軸上に回転自在に設置されて、プラネタリギヤ33を自転自在に支持している。 The forward / reverse switching device 3 includes a planetary gear mechanism 30, a multi-plate clutch 60, and a multi-plate brake 50. Hereinafter, the clutch 60 and the brake 50 are simply referred to. The planetary gear mechanism 30 illustrated in FIG. 1 is of a single pinion type, a sun gear 31 is connected to the turbine shaft 28, and a ring gear 32 is connected to the input shaft 40 of the belt type continuously variable transmission 4. . The brake 50 is used to stop the rotation of the planetary carrier 100, and the clutch 60 is used to fasten the planetary carrier 100 and the sun gear 31 together. The planetary carrier 100 is rotatably installed on the same axis as the turbine shaft 28 and supports the planetary gear 33 so as to be capable of rotating.
クラッチ60を解放してブレーキ50を締結すると、プラネタリキャリア100の回転が規制されて、タービンシャフト28の回転は、サンギヤ31、プラネタリギヤ33およびリングギヤ32により反転かつ減速されて入力軸40へ伝達される。一方、ブレーキ50を解放してクラッチ60を締結すると、プラネタリキャリア100とサンギヤ31とが一体に回転して、タービンシャフト28と入力軸40とが直結される。また、クラッチ60およびブレーキ50がともに解放されると、前後進切換装置3は、動力を遮断してニュートラル状態を形成する。 When the clutch 60 is released and the brake 50 is engaged, the rotation of the planetary carrier 100 is restricted, and the rotation of the turbine shaft 28 is reversed and decelerated by the sun gear 31, the planetary gear 33, and the ring gear 32 and transmitted to the input shaft 40. . On the other hand, when the brake 50 is released and the clutch 60 is engaged, the planetary carrier 100 and the sun gear 31 rotate together, and the turbine shaft 28 and the input shaft 40 are directly connected. Further, when both the clutch 60 and the brake 50 are released, the forward / reverse switching device 3 cuts off the power to form a neutral state.
前記ベルト式無段変速機4は、入力側のプライマリプーリ41、出力側のセカンダリプーリ42、およびこれらプライマリプーリ41とセカンダリプーリ42との間に巻き掛けられた金属製のベルト43などからなる。 The belt-type continuously variable transmission 4 includes an input-side primary pulley 41, an output-side secondary pulley 42, and a metal belt 43 wound between the primary pulley 41 and the secondary pulley 42.
以下、本実施形態に係る前記プラネタリキャリア100についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the planetary carrier 100 according to the present embodiment will be described in more detail.
図2〜図4に示すように、プラネタリキャリア100は、ボス部110と、ボス部110の軸線方向一端側から半径方向外側に形成された円板部120と、円板部120の外周部から軸線方向片側に形成された略円筒状の筒状部130と、を備えている。これら各部110〜130は一体に形成されている。このプラネタリキャリア100には、例えば、鉄、銅、炭素の焼結材、アルミダイカストなどを採用することができるが、本実施形態では、アルミダイカストが採用されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the planetary carrier 100 includes a boss portion 110, a disc portion 120 formed radially outward from one axial end side of the boss portion 110, and an outer peripheral portion of the disc portion 120. And a substantially cylindrical tubular portion 130 formed on one side in the axial direction. These parts 110 to 130 are integrally formed. For this planetary carrier 100, for example, iron, copper, carbon sintered material, aluminum die-casting, or the like can be adopted. In this embodiment, aluminum die-casting is adopted.
筒状部130の内側と外側には、内スプライン131と外スプライン132とがそれぞれ形成されている。内スプライン131には、クラッチ60のクラッチ板61(図1参照)の外周部がスプライン嵌合される。一方、外スプライン132には、ブレーキ50のブレーキ板51の内周部がスプライン嵌合される。 An inner spline 131 and an outer spline 132 are formed on the inner side and the outer side of the cylindrical portion 130, respectively. The outer spline of the clutch plate 61 (see FIG. 1) of the clutch 60 is spline fitted to the inner spline 131. On the other hand, the inner peripheral portion of the brake plate 51 of the brake 50 is spline fitted to the outer spline 132.
図3に示すように示すように、外スプライン132と筒状部130の一端面136との間には、外スプライン132から上記一端面136に亘って凸条133が形成されている。この凸条133は、外スプライン132の各スプライン歯にそれぞれ連続している。凸条133が筒状部130の一端面136に亘るまで形成され、前記凸条により当該端面の肉厚が増大されていることにより、筒状部130の一端面136のスペースが広くなる。この結果、所定サイズの押し出しピン用の座面を確保することが容易になる。さらには、プラネタリキャリアの強度、剛性等が向上される。
As shown in FIG. 3, a ridge 133 is formed between the outer spline 132 and the one end surface 136 between the outer spline 132 and the one end surface 136 of the cylindrical portion 130. The ridge 133 is continuous with each spline tooth of the outer spline 132. The protrusion 133 is formed until it extends over the one end surface 136 of the tubular portion 130, and the thickness of the end surface is increased by the protrusion, so that the space of the one end surface 136 of the tubular portion 130 is widened. As a result, it becomes easy to secure a seating surface for an extrusion pin of a predetermined size. Furthermore, the strength, rigidity, etc. of the planetary carrier are improved.
上記凸条133は、例えば、外スプライン132を筒状部130の一端部136に至るまで形成し、その歯先を小径化したものとすることができる。 For example, the protrusion 133 can be formed by forming the outer spline 132 up to one end 136 of the cylindrical portion 130 and reducing the diameter of the tooth tip.
また、本実施形態に係るプラネタリキャリア100では、内スプライン131と凸条133(外スプライン132)との周方向ピッチ(位相)が相違しており、複数箇所(図2、図4において符号137で示す箇所)において、凸条133と内スプライン131のスプライン歯との周方向位置が一致している。これにより、当該一致箇所を押し出しピン用の座面137とすれば、さらに押し出しピン用の座面を確保することが容易になる。 Further, in the planetary carrier 100 according to the present embodiment, the circumferential pitch (phase) of the inner spline 131 and the protrusion 133 (outer spline 132) is different, and a plurality of locations (reference numeral 137 in FIGS. 2 and 4). In the illustrated portion, the circumferential positions of the ridge 133 and the spline teeth of the inner spline 131 coincide with each other. Thereby, if the said coincidence part is made into the seat surface 137 for an extrusion pin, it will become easy to ensure the seat surface for an extrusion pin further.
外スプライン132の各スプライン歯と凸条133とは、歯丈を除いて同じ形状とされ、詳しく図示しないが、型抜き勾配により凸条133の歯幅1331および歯底径1332は、軸線方向に前記一端面136側ほど縮小している。外スプライン132にブレーキ板51をスプライン嵌合させたときのバックラッシュと凸条133にブレーキ板51を嵌合させたときのバックラッシュとを比較すると、後者の方が大きく、かつ、ブレーキ板51が筒状部130の一端面136側から凸条133を通じて外スプライン132に組み付けられることにより、この凸条133が外スプライン132への組付時のガイドとなる。つまり、凸条133が外スプライン132への組付時のガイドとなることで、ブレーキ板51を外スプライン132に組み付ける際の組付性が向上するようになっている。 The spline teeth of the outer spline 132 and the ridge 133 have the same shape except for the tooth height, and although not shown in detail, the tooth width 1331 and the root diameter 1332 of the ridge 133 are axially extended due to the die-cutting gradient. The one end surface 136 side is reduced. Comparing the backlash when the brake plate 51 is spline-fitted with the outer spline 132 and the backlash when the brake plate 51 is fitted with the protrusion 133, the latter is larger and the brake plate 51 Is assembled to the outer spline 132 from the one end surface 136 side of the cylindrical portion 130 through the protruding line 133, so that the protruding line 133 serves as a guide when assembled to the outer spline 132. That is, the protrusions 133 serve as a guide when assembling to the outer spline 132, so that the assembling property when the brake plate 51 is assembled to the outer spline 132 is improved.
プラネタリキャリア100の筒状部130には、プラネタリギヤ33の設置スペース138や、このプラネタリギヤ33の軸ピンを挿通するためのピン孔134が形成されている。図4に示すように、上記ピン孔134を形成するために、内スプライン131の一部が欠歯され、欠歯部1311が形成されている。さらに、筒状部130の内周には、上記ピン孔134に対応した箇所に、半径方向外側に凹んだ凹部135が形成されている。この凹部135は、ピン孔134を加工する際に必要となるものであり、ピン孔134の延長線上近傍に形成される。 The cylindrical portion 130 of the planetary carrier 100 is provided with an installation space 138 for the planetary gear 33 and a pin hole 134 through which the shaft pin of the planetary gear 33 is inserted. As shown in FIG. 4, in order to form the pin hole 134, a part of the inner spline 131 is missing and a missing tooth portion 1311 is formed. Further, on the inner periphery of the cylindrical portion 130, a concave portion 135 that is recessed outward in the radial direction is formed at a location corresponding to the pin hole 134. The recess 135 is necessary when the pin hole 134 is processed, and is formed in the vicinity of the extension line of the pin hole 134.
筒状部130において、上記凹部135が形成されている部分では、半径方向の肉厚Tが薄くなるが、従来のプラネタリギヤと比較して、凸条133が筒状部130の一端面136に亘るまで形成され、当該一端面136の面積が広くなっている分、肉厚Tも厚くなっている。このことにより、プラネタリキャリア100の強度、剛性等が向上している。 In the cylindrical portion 130, the thickness T in the radial direction is reduced in the portion where the concave portion 135 is formed, but the protrusion 133 extends to one end surface 136 of the cylindrical portion 130 as compared with the conventional planetary gear. As the area of the one end face 136 is increased, the thickness T is also increased. Thereby, the strength, rigidity, etc. of the planetary carrier 100 are improved.
なお、既述の実施形態においては、外スプライン132の全てのスプライン歯と凸条133との数が一致しているが、外スプライン132のスプライン歯の数より凸条133の数を少なく設定してもよい。もちろん、押し出しピンの座面137は、一端面136のうち、凸条133が形成されている部位に設けることが望ましい。 In the above-described embodiment, the number of the ridges 133 matches the number of all the spline teeth of the outer spline 132, but the number of the ridges 133 is set to be smaller than the number of spline teeth of the outer spline 132. May be. Of course, it is desirable that the seating surface 137 of the push pin is provided in a portion of the one end surface 136 where the protrusions 133 are formed.
本発明は、例えば、自動車等の車両に搭載される遊星歯車機構のプラネタリキャリアに適用することができる。 The present invention can be applied to a planetary carrier of a planetary gear mechanism mounted on a vehicle such as an automobile.
100 プラネタリキャリア
130 筒状部
131 内スプライン
132 外スプライン
133 凸条
136 一端面
1331 凸条の歯幅
1332 凸条の歯底径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Planetary carrier 130 Cylindrical part 131 Inner spline 132 Outer spline 133 Convex strip 136 One end surface 1331 The tooth width of a convex strip 1332 The root diameter of a convex strip
Claims (1)
前記外スプラインから前記筒状部の前記一端面に亘って、前記外スプラインのスプライン歯に連続する凸条が形成され、前記凸条により前記一端面の肉厚が増大されたことを特徴とするプラネタリキャリア。 In a planetary carrier comprising a substantially cylindrical tubular part in which an inner spline and an outer spline are formed, wherein the inner spline is formed from one end surface of the tubular part,
A ridge that continues to the spline teeth of the outer spline is formed from the outer spline to the one end surface of the cylindrical portion, and the thickness of the one end surface is increased by the ridge. Planetary carrier.
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