JP5668871B2 - プラネタリキャリヤ - Google Patents

Description

本発明は、複数のピニオンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリヤに関する。

従来、ショートピニオンとショートピニオンに噛合するロングピニオンとを回転自在に支持するキャリヤを備えたプラネタリギヤとして、ショートピニオンのピニオンシャフトの一端を支持する基板部を有する中央部材と、底板部および当該底板部の周囲から一体に軸方向一方側に延びる周縁部を有すると共に中央部材の基板部の軸方向一方側に配置され、ロングピニオンのピニオンシャフトの一端を底板部で支持する一方側部材と、底板部および当該底板部の周囲から一体に軸方向他方側に延びる周縁部を有すると共に中央部材の基板部の軸方向他方側に配置され、ショートピニオンのピニオンシャフトの他端とロングピニオンのピニオンシャフトの他端とを底板部で支持する他方側部材とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプラネタリギヤでは、中央部材の基板部の軸方向両側に一方側部材の周縁部および他方側部材の周縁部を固着することで、ショートピニオンおよびロングピニオンを支持する枠体が構成される。すなわち、一方側部材の周縁部の先端は、中央部材の基板部に形成された長穴に挿入されると共に当該基板部に溶接される。また、他方側部材の周縁部の先端は、上記長穴よりも外周側に位置するように中央部材の基板部に形成された接続部に溶接される。

特開２００８−８９０５１号公報

しかしながら、上記従来のプラネタリキャリヤの製造に際しては、一方側部材を中央部材に対して上記軸方向一方側から組み付けると共に、上記軸方向他方側から基板部に溶接した上で、他方側部材を中央部材に対して上記軸方向他方側から組み付けると共に、上記軸方向一方側から一方側部材とは径方向において異なる位置で基板部に溶接しなければならない。このため、上記従来のプラネタリキャリヤでは、部材の組み付けや溶接に手間を要すると共に溶接工程数が増加してしまい、製造コストが嵩んでしまう。

そこで、本発明は、プラネタリキャリヤを容易に製造可能としつつ製造コストを低下させることを主目的とする。

本発明によるプラネタリキャリヤは、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明によるプラネタリキャリヤは、
複数のピニオンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリヤにおいて、
それぞれ前記ピニオンギヤに挿通される複数のピニオンシャフトの一端を支持する第１シャフト支持部と、該第１シャフト支持部から延出された複数の第１脚部とを有する第１キャリヤ部材と、
前記複数のピニオンシャフトの他端を支持する第２シャフト支持部と、該第２シャフト支持部から延出された複数の第２脚部とを有する第２キャリヤ部材と、
前記第１キャリヤ部材の前記複数の第１脚部と前記第２キャリヤ部材の前記複数の第２脚部とをそれぞれ当接させる一端面と、前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部が周方向における異なる位置で溶接される溶接部とを有する環状部材と、
を備えることを特徴とする。

このプラネタリキャリヤの製造に際して、第１キャリヤ部材の複数の第１脚部と第２キャリヤ部材の複数の第２脚部とは、それぞれ環状部材の一端面に当接させられると共に、環状部材の溶接部に周方向における異なる位置で溶接される。これにより、環状部材の軸心周りの円周に沿った溶接を行うことで第１および第２脚部すなわち第１および第２キャリヤ部材の双方を容易に環状部材に固定することができる。従って、本発明によれば、プラネタリキャリヤを容易に製造可能としつつ溶接工程数を減らして製造コストを低下させることが可能となる。なお、環状部材の溶接部は、上記一端面であってもよく、当該一端面以外の環状部材の部分であってもよい。

また、前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部は、前記環状部材の前記一端面と周方向における異なる位置で当接してもよい。

更に、前記環状部材には、軸方向に突出して前記一端面を囲む環状突出部が形成されてもよく、前記溶接部は、前記環状突出部の内周面であってもよい。これにより、環状突出部により第１および第２キャリヤ部材を環状部材に対して調心することができるので、プラネタリキャリヤの組み付け精度を向上させることが可能となる。加えて、環状突出部の内周面を溶接部とすることで、一方向からの溶接により第１および第２キャリヤ部材の双方を容易に環状部材に固定することができる。

また、前記第１および第２脚部の遊端部の先端は、円弧状に形成されてもよい。これにより、環状突出部による第１および第２キャリヤ部材の調心精度を向上させると共に、環状突出部の内周面に沿った溶接を行うことで第１および第２脚部を環状部材に対してより強固に溶接することが可能となる。

更に、前記複数の第１脚部の遊端部が前記環状部材の前記一端面と当接すると共に前記第１キャリヤ部材の少なくとも一部は該環状部材の内周側に配置されてもよく、前記第２キャリヤ部材は、前記複数の第２脚部が前記環状部材の前記一端面と当接すると共に前記第２シャフト支持部が前記第１キャリヤ部材の前記第１シャフト支持部と対向するように配置されてもよい。これにより、第１キャリヤ部材を環状部材に対して一方側から近づけて第１脚部を一端面に当接させると共に、第２キャリヤ部材を環状部材に対して当該一方側から近づけて第２脚部を一端面に当接させることができるので、第１および第２キャリヤ部材を環状部材に対して容易に組み付けることが可能となる。

また、前記第１脚部は、前記第１シャフト支持部から軸方向に延出された基部と、該基部から径方向かつ外方に延出された遊端部とを含むものであってもよい。これにより、複数の第１脚部の遊端部が環状部材の一端面と当接するように少なくとも一部が環状部材内に配置される第１キャリヤ部材を容易に構成することが可能となる。

更に、前記第１脚部の前記基部は、直線状の曲げ加工部を介して前記第１シャフト支持部から延出されてもよい。これにより、第１脚部の基部を曲線状（円弧状）の曲げ加工部を介して第１シャフト支持部から延出する場合に比べて応力集中を抑制し、第１脚部の強度を向上させることが可能となる。

また、前記プラネタリキャリヤは、前記ピニオンギヤよりも短尺の複数の第２ピニオンギヤと、それぞれ前記第２ピニオンギヤに挿通される複数の第２ピニオンシャフトと、前記第１キャリヤ部材と第２キャリヤ部材とにより支持される前記ピニオンシャフトが挿通される第１ピニオンシャフト挿通部および前記環状部材の前記一端面に当接させられる当接部を有し、前記第１および第２キャリヤ部材の少なくとも何れか一方と共に前記第２ピニオンシャフトを支持するセンタープレートとを更に備えてもよく、前記当接部は、前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部とは周方向における異なる位置で前記溶接部に溶接されてもよい。

このプラネタリキャリヤは、長短２種類のピニオンギヤを有するダブルピニオン式あるいはラビニヨ式の遊星歯車機構に適用されるものであり、環状部材の一端面に当接させられると共に当該環状部材に溶接される複数の当接部を有し、第２ピニオンシャフトを支持するセンタープレートを備える。このプラネタリキャリヤの製造に際しては、第１キャリヤ部材の複数の第１脚部と、第２キャリヤ部材の複数の第２脚部と、センタープレートの複数の当接部とが周方向における異なる位置で環状部材の一端面に当接させられると共に、第１および第２脚部ならびにセンタープレートの当接部が環状部材に溶接される。このように、第１および第２脚部の双方とセンタープレートの複数の当接部とを環状部材の一端面すなわち同一の端面に当接させると共に、当該環状部材の一端面に沿った溶接を行えば、第１および第２キャリヤ部材の双方とセンタープレートとを環状部材に容易に環状部材に固定すると共に、第１シャフト支持部、第２シャフト支持部およびセンタープレートのすべてを精度よく平行に配置することが可能となる。これにより、ダブルピニオン式あるいはラビニヨ式の遊星歯車機構に適用されるプラネタリキャリヤを容易かつ精度よく製造可能としつつ溶接工程数を減らして製造コストを低下させることが可能となる。

更に、前記複数の第２ピニオンシャフトの両端は、前記第１および第２キャリヤ部材により支持されてもよい。これにより、第２ピニオンシャフトを第１および第２キャリヤ部材ならびにセンタープレートによって強固に支持することが可能となる。

本発明の一実施例に係るプラネタリキャリヤ４０を有するラビニヨ式遊星歯車機構３５を含む自動変速機２５を備えた動力伝達装置２０の概略構成図である。 自動変速機２５の要部拡大断面図である。 自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を表す作動表である。 プラネタリキャリヤ４０を示す斜視図である。 プラネタリキャリヤ４０の分解斜視図である。 プラネタリキャリヤ４０を示す正面図である。 プラネタリキャリヤ４０を示す背面図である。 第１キャリヤ部材４１０を示す平面図である。 第２キャリヤ部材４２０を示す平面図である。 センタープレート４３０を示す平面図である。 環状部材４４０を示す平面図である。 プラネタリキャリヤ４０の製造手順を示す断面図である。 プラネタリキャリヤ４０の製造手順を示す断面図である。 変形例に係るセンタープレート４３０Ｂを示す平面図である。 変形例に係るプラネタリキャリヤ４０Ｂの分解斜視図である。 プラネタリキャリヤ４０Ｂを示す断面図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例に係るプラネタリキャリヤ４０を有するラビニヨ式遊星歯車機構３５を含む自動変速機２５を備えた動力伝達装置２０の概略構成図である。同図に示す動力伝達装置２０は、車両に搭載される図示しないエンジンのクランクシャフトに接続されると共にエンジンからの動力を左右の駆動輪（図示省略）に伝達するものであり、トランスミッションケース２２や、当該トランスミッションケース２２の内部に収容されるトルクコンバータ２３、オイルポンプ２４、自動変速機２５、差動機構（デファレンシャルギヤ）２９等を含む。

トルクコンバータ２３は、エンジンのクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ２３ａと、自動変速機２５の入力軸（入力部材）２６に接続された出力側のタービンランナ２３ｂと、ロックアップクラッチ２３ｃとを含むものである。オイルポンプ２４は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介してトルクコンバータ２３のポンプインペラ２３ａに接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ２４は、エンジンからの動力により駆動され、オイルパン（図示省略）に貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して図示しない油圧制御装置へと圧送する。

自動変速機２５は、６段変速式の変速機として構成されており、図１および図２に示すように、シングルピニオン式遊星歯車機構３０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３５と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための３つのクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３、２つのブレーキＢ１およびＢ２並びにワンウェイクラッチＦ１とを含む。シングルピニオン式遊星歯車機構３０は、トランスミッションケース２２に固定された外歯歯車であるサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置されると共に入力軸２６に接続された内歯歯車であるリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するプラネタリキャリヤ３４とを有する。

ラビニヨ式遊星歯車機構３５は、外歯歯車である２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、自動変速機２５の出力軸（出力部材）２７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂを自転自在（回転自在）かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ１を介してトランスミッションケース２２に支持されたプラネタリキャリヤ４０とを有する。また、自動変速機２５の出力軸２７は、ギヤ機構２８および差動機構２９を介して駆動輪ＤＷに接続される。

クラッチＣ１は、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のプラネタリキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ａとを締結すると共に当該締結を解除することができる油圧クラッチ（摩擦係合要素）である。クラッチＣ２は、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、入力軸２６とラビニヨ式遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ４０とを締結すると共に当該締結を解除することができる油圧クラッチである。クラッチＣ３は、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のプラネタリキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂとを締結すると共に当該締結を解除することができる油圧クラッチである。

ブレーキＢ１は、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３６ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。ブレーキＢ２は、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ４０をトランスミッションケース２２に固定すると共にプラネタリキャリヤ４０のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２は、油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。図３に、自動変速機２５の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２の作動状態との関係を表した作動表を示す。自動変速機２５は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２を図３の作動表に示す状態とすることで前進１〜６速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。

図４は、自動変速機２５に含まれるラビニヨ式遊星歯車機構３５のプラネタリキャリヤ４０を示す斜視図であり、図５は、プラネタリキャリヤ４０の分解斜視図である。また、図６は、プラネタリキャリヤ４０を示す正面図であり、図７は、プラネタリキャリヤ４０を示す背面図である。これらの図面に示すように、複数のショートピニオンギヤ３８ａと複数のロングピニオンギヤ３８ｂとをそれぞれ回転自在に支持するプラネタリキャリヤ４０は、第１キャリヤ部材４１０と、第２キャリヤ部材４２０と、センタープレート４３０と、環状部材４４０とを含む。

第１キャリヤ部材４１０は、実施例では金属により形成され、図５や図８等に示すように、それぞれショートピニオンギヤ３８ａに挿通される複数（実施例では３個）のショートピニオンシャフト（第２ピニオンシャフト）３９ａ（図４、図６および図７参照）の一端と、それぞれロングピニオンギヤ３８ｂに挿通される複数（実施例では３個）のロングピニオンシャフト（第１ピニオンシャフト）３９ｂ（図４、図６および図７参照）の一端とを支持する平板状の第１シャフト支持部４１１と、当該第１シャフト支持部４１１から周方向に間隔をおいて延出された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の第１脚部４１５とを有する。

図８等に示すように、第１シャフト支持部４１１の中央には、自動変速機２５の入力軸２６やサンギヤ３６ａ，３６ｂが挿通される中心孔（円孔）４１２が形成されており、中心孔４１２の周囲には、ショートピニオンシャフト３９ａが挿入されるシャフト孔４１３ａとロングピニオンシャフト３９ｂが挿入されるシャフト孔４１３ｂとが交互にそれぞれ複数（実施例では１２０°間隔で３個ずつ）形成されている。また、各第１脚部４１５は、図５等に示すように、第１シャフト支持部４１１の外周から直線状の曲げ加工部４１４を介して第１キャリヤ部材４１０（中心孔４１２）の軸方向、すなわち入力軸２６やピニオンシャフト３９ａ，３９ｂの軸方向に延出された基部４１６と、当該基部４１６から入力軸２６やピニオンシャフト３９ａ，３９ｂの径方向かつ外方に延出された遊端部４１７とを含む。更に、各第１脚部４１５の遊端部４１７の先端（外周）は、図４および図６等に示すように、予め定められた曲率半径を有する円弧状に形成される。

第２キャリヤ部材４２０は、実施例では金属により形成され、図５および図９等に示すように、複数のショートピニオンシャフト３９ａの他端と、複数のロングピニオンシャフト３９ｂの他端とを支持する第２シャフト支持部４２１と、当該第２シャフト支持部４２１から周方向に間隔をおいて延出された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の第２脚部４２５とを有する。第２シャフト支持部４２１は、低背の有底筒状に形成されており、図９等に示すように、平板状のベース部４２１ａと、当該ベース部の外周から延出された円筒状の筒状部４２１ｂとを含む。

第２シャフト支持部４２１のベース部４２１ａの中央には、図９等に示すように、自動変速機２５の入力軸２６が挿通される中心孔（円孔）４２２が形成されており、中心孔４２２の周囲には、ショートピニオンシャフト３９ａが挿入されるシャフト孔４２３ａとロングピニオンシャフト３９ｂが挿入されるシャフト孔４２３ｂとが交互にそれぞれ複数（実施例では１２０°間隔で３個ずつ）形成されている。また、第２シャフト支持部４２１は、クラッチＣ２のクラッチハブとしても機能し、筒状部４２１ｂの外周には、クラッチＣ２を構成する摩擦板ＦＰ（図２参照）が嵌合されるスプライン４２１ｓが形成されている。更に、各第２脚部４２５は、図５等に示すように、第２シャフト支持部４２１の外周すなわち筒状部４２１ｂから第２キャリヤ部材４２０（中心孔４２２）の軸方向に延出された基部４２６と、当該基部４２６から径方向かつ外方に延出された遊端部４２７とを含む。各第２脚部４２５の遊端部４２７の外周は、図４および図６等に示すように、各第１脚部４１５の遊端部４１７の先端（外周）と同一の曲率半径を有する円弧状に形成される。

センタープレート４３０は、実施例では金属板をプレス加工することにより形成される。図５および図１０等に示すように、センタープレート４３０は、自動変速機２５の入力軸２６やサンギヤ３６ａが挿通される中心孔４３２と、中心孔４３２と連続すると共にそれぞれロングピニオンギヤ３８ｂが挿通される切欠状の複数（実施例では１２０°間隔で３個）のロングピニオンギヤ挿通部（第１ピニオンシャフト挿通部）４３２ｂと、それぞれショートピニオンシャフト３９ａが挿通されるシャフト孔（第２ピニオンシャフト挿通部）４３３ａとを有する。なお、ロングピニオンギヤ挿通部４３２ｂは、貫通孔であってもよく、シャフト孔４３３ｂの代わりに、センタープレート４３０に第２ピニオンシャフト挿通部としての切欠を形成してもよい。

また、センタープレート４３０は、周方向に間隔をおいて形成された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の当接部４３５と、互いに隣り合う当接部４３５間に形成された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の切り欠き部４３６とを有する。実施例において、各切り欠き部４３６の幅は、互いに隣り合う当接部４３５同士の間に、第１キャリヤ部材４１０の第１脚部４１５の遊端部４１７と第２キャリヤ部材４２０の第２脚部４２５の遊端部４２７とが各１体ずつ好ましくはできるだけ隙間無く収まるように定められる。そして、各当接部４３５の外周は、図４および図６等に示すように、各第１脚部４１５の遊端部４１７や各第２脚部４２５の遊端部４２７の外周と同一の曲率半径を有する円弧状に形成される。

環状部材４４０は、実施例では鍛造加工により形成され、自動変速機２５のワンウェイクラッチＦ１のインナーレースおよび自動変速機２５のブレーキＢ１のブレーキハブの双方として機能するように構成されている。すなわち、環状部材４４０は、円筒状のインナーレース部４４１を一端側に有すると共に、外周にスプラインが形成されたブレーキハブ部４４２を他端側に有し、ブレーキハブ部４４２には、ブレーキＢ１を構成する摩擦板ＦＰ（図２参照）が嵌合される。また、環状部材４４０のブレーキハブ部４４２側の端部には、円環状の当接端面（一端面）４４５と、軸方向に突出して当接端面４４５を囲む環状突出部４４６が形成されている。そして、環状突出部４４６の内周面の曲率半径は、図４および図６等に示すように、各第１脚部４１５の遊端部４１７、各第２脚部４２５の遊端部４２７、およびセンタープレート４３０の各当接部４３５の外周の曲率半径よりも僅かに大きく（略同一に）定められる。

次に、図１２および図１３を参照しながら、上述のプラネタリキャリヤ４０の製造手順について説明する。

プラネタリキャリヤ４０の製造に際しては、上述の構成を有する第１キャリヤ部材４１０、第２キャリヤ部材４２０、センタープレート４３０および環状部材４４０を用意する。そして、図１２に示すように、ブレーキハブ部４４２側の開口から環状部材４４０の内部に第１キャリヤ部材４１０の第１シャフト支持部４１１や各第１脚部４１５の基部４１６を挿入すると共に、各第１脚部４１５の遊端部４１７を環状部材４４０の当接端面４４５に当接させる。この際、環状部材４４０の当接端面４４５の外周には、各第１脚部４１５の遊端部４１７の先端（外周）と略同一の曲率半径を有する内周面をもった環状突出部４４６が形成されていることから、第１キャリヤ部材４１０の各第１脚部４１５の遊端部４１７を当接端面４４５と当接するように環状突出部４４６内に配置するだけで、第１キャリヤ部材４１０を環状部材４４０に対して容易かつ精度よく調心することができる。

次いで、各当接部４３５が各第１脚部４１５の遊端部４１７とは周方向における異なる位置で環状部材４４０の当接端面４４５と当接するようにセンタープレート４３０を環状突出部４４６内に配置する。この際も、センタープレート４３０の各当接部４３５の外周が環状突出部４４６の内周面と略同一の曲率半径を有していることから、センタープレート４３０を上述のように環状突出部４４６内に配置するだけで、当該センタープレート４３０を環状部材４４０や第１キャリヤ部材４１０に対して容易かつ精度よく調心することができる。更に、第２キャリヤ部材４２０の各第２脚部４２５の遊端部４２７を第１脚部４１５とセンタープレート４３０の当接部４３５との間で環状部材４４０の当接端面４４５と当接するように環状突出部４４６内に配置する。この際も、各第２脚部４２５の遊端部４２７の外周が環状突出部４４６の内周面と略同一の曲率半径を有していることから、第２脚部４２５の遊端部４２７を上述のように環状突出部４４６内に配置するだけで、第２キャリヤ部材４２０を環状部材４４０、第１キャリヤ部材４１０およびセンタープレート４３０に対して容易かつ精度よく調心することができる。

こうして、図１３に示すように、第１キャリヤ部材４１０、センタープレート４３０および第２キャリヤ部材４２０を環状部材４４０に組み付けたならば、環状突出部４４６の内周面（図１３における白抜矢印参照）に沿った溶接（例えば、電子ビーム溶接）を行って各第１脚部４１５、各第２脚部４２５、および各当接部４３５を環状部材４４０（環状突出部４４６の内周面）に固定する。これにより、一方向すなわち第２キャリヤ部材４２０側から（図１３中左側から）の環状部材４４０等の軸心周りの円周に沿った溶接を実質的に１回行うことで、第１キャリヤ部材４１０、センタープレート４３０および第２キャリヤ部材４２０を環状部材４４０に一括して溶接し、プラネタリキャリヤ４０を完成させることができる。また、各第１脚部４１５の遊端部４１７、各第２脚部４２５の遊端部４２７，および各当接部４３５の先端（外周）が円弧状に形成されていることから、環状突出部４４６の内周面に沿った溶接を行うことで第１および第２脚部４１５，４２５ならびに当接部４３５を環状部材４４０に対してより強固に溶接することが可能となる。

また、上記特許文献１に記載されたプラネタリギヤでは、第２キャリヤプレートの周縁部の端部をセンタープレートの長孔部に挿入すると共に溶接によりセンタープレートに直接固定しているが、このような手法を採用した場合、溶接によって溶融した部材が冷却されて固化した際にセンタープレートが歪んでしまい、センタープレートと第２キャリヤプレートの底板部とを平行に保つことが困難となる。これに対して、第１および第２脚部４１５，４２５の双方とセンタープレート４３０の複数の当接部４３５とを環状部材４４０の当接端面４４５すなわち同一の端面に当接させると共に、当接端面４４５すなわち環状部材４４０等の軸心周りの円周に沿った溶接を行えば、第１シャフト支持部４１１、第２シャフト支持部４１２およびセンタープレート４３０のすべてを精度よく平行に配置することが可能となる。

上述のようして製造されたプラネタリキャリヤ４０の内部には、第１キャリヤ部材４１０の第１シャフト支持部４１１に形成された中心孔４１２あるいは第２キャリヤ部材４２０の第２シャフト支持部４２１に形成された中心孔４２２を介して、ショートピニオンギヤ３８ａおよびロングピニオンギヤ３８ｂが配置される。また、各ショートピニオンギヤ３８ａおよび第１シャフト支持部４１１の各シャフト孔４１３ａ、センタープレート４３０の各シャフト孔４３３ａ、および第２シャフト支持部４２１の各シャフト孔４２３ａには、ショートピニオンシャフト３９ａが挿通され、各ショートピニオンシャフト３９ａの両端を例えばカシメることにより、各ショートピニオンギヤ３８ａがプラネタリキャリヤ４０により回転自在に支持される。更に、各ロングピニオンギヤ３８ｂおよび第１シャフト支持部４１１の各シャフト孔４１３ｂ、および第２シャフト支持部４２１の各シャフト孔４２３ｂには、ロングピニオンシャフト３９ｂが挿通され、各ロングピニオンシャフト３９ｂの両端を例えばカシメることにより、各ロングピニオンギヤ３８ｂがプラネタリキャリヤ４０により回転自在に支持される。

ここで、実施例のプラネタリキャリヤ４０では、図２および図４に示すように、ショートピニオンギヤ３８ａに挿通されるショートピニオンシャフト３９ａとして、ロングピニオンギヤ３８ｂに挿通されるロングピニオンシャフト３９ｂと同程度の軸長を有するものが用いられる。そして、各ショートピニオンシャフト３９ａの両端は、第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０により支持され、各ショートピニオンシャフト３９ａの軸方向における中央部付近（一端側）は、センタープレート４３０により支持される。これにより、各ショートピニオンシャフト３９ａの両端をセンタープレート４３０および第２キャリヤ部材４２０により支持する場合に比べて、各ショートピニオンシャフト３９ａを第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０ならびにセンタープレート４３０によって強固に支持することが可能となる。

以上説明したように、自動変速機２５のラビニヨ式遊星歯車機構３５を構成するプラネタリキャリヤ４０は、複数のショートピニオンギヤ３８ａと、当該ショートピニオンギヤ３８ａよりも長尺の複数のロングピニオンギヤ３８ｂとを回転自在に支持するものであり、第１キャリヤ部材４１０、第２キャリヤ部材４２０、センタープレート４３０および環状部材４４０を備える。第１キャリヤ部材４１０は、それぞれショートピニオンギヤ３８ａに挿通される複数のショートピニオンシャフト３９ａの一端と、それぞれロングピニオンギヤ３８ｂに挿通される複数のロングピニオンシャフト３９ｂの一端とを支持する第１シャフト支持部４１１と、当該第１シャフト支持部４１１から周方向に間隔をおいて延出された複数の第１脚部４１５とを有する。また、第２キャリヤ部材４２０は、複数のショートピニオンシャフト３９ａの他端と、複数のロングピニオンシャフト３９ｂの他端とを支持する第２シャフト支持部４２１と、当該第２シャフト支持部４２１から周方向に間隔をおいて延出された複数の第２脚部４２５とを有する。更に、センタープレート４３０は、周方向に間隔をおいて形成された複数の当接部４３５を有すると共に複数のショートピニオンシャフト３９ａの中央部付近（一端側）を支持し、環状部材４４０は、第１キャリヤ部材４１０の複数の第１脚部４１５、第２キャリヤ部材４２０の複数の第２脚部４２５、およびセンタープレート４３０の複数の当接部４３５をそれぞれ当接させる当接端面（一端面）４４５と、当接端面４４５を囲むと共に複数の第１脚部４１５、複数の第２脚部４２５、および複数の当接部４３５が溶接される溶接部としての内周面を有する環状突出部４４６とを有する。

そして、プラネタリキャリヤ４０の製造に際しては、第１キャリヤ部材４１０の複数の第１脚部４１５（遊端部４１７）と、第２キャリヤ部材４２０の複数の第２脚部４２５（遊端部４２７）と、センタープレート４３０の複数の当接部４３５とが、周方向における異なる位置で環状部材４４０の当接端面４４５に当接させられると共に、環状部材４４０すなわち環状突出部４４６の内周面に周方向における異なる位置で溶接される。このように、第１および第２脚部４１５，４２５の双方とセンタープレート４３０の複数の当接部４３５とを環状部材４４０の当接端面４４５すなわち同一の端面に当接させると共に、当接端面４４５すなわち環状部材４４０等の軸心周りの円周に沿った溶接を行えば、第１脚部４１５および第２脚部４２５をセンタープレート４３０に直接溶接することなく第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０の双方とセンタープレート４３０とを容易に環状部材４４０に一括固定することが可能となり、第１シャフト支持部４１１、第２シャフト支持部４１２およびセンタープレート４３０のすべてを精度よく平行に配置することができる。これにより、ラビニヨ式遊星歯車機構３５に適用されるプラネタリキャリヤ４０を容易かつ精度よく製造可能としつつ溶接工程数を減らして製造コストを低下させることが可能となる。

また、上記実施例では、軸方向に突出して当接端面４４５を囲む環状突出部４４６が環状部材４４０に形成される。これにより、環状突出部４４６によって第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０ならびにセンタープレート４３０を環状部材４４０に対して調心することができるので、プラネタリキャリヤ４０の組み付け精度を向上させることが可能となる。そして、環状突出部４４６の内周面を溶接部とすることで、上述のような一方向からの溶接により第１脚部４１５、第２脚部４２５および当接部４３５を容易に環状部材４４０に固定することができる。ただし、環状部材４４０から環状突出部４４６を省略してもよく、このような場合には、当接端面４４５を溶接部として、第１脚部４１５、第２脚部４２５および当接部４３５を外周側からの溶接により当接端面４４５に溶接してもよい。

更に、上記実施例では、第１および第２脚部４１５，４２５の遊端部４１７ならびにセンタープレート４３０の当接部４３５の先端（外周）が円弧状に形成される。これにより、環状突出部４４６による第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０ならびにセンタープレート４３０の調心精度を向上させると共に、環状突出部４４６の内周面に沿った溶接を行うことで第１および第２脚部４１５，４２５ならびに当接部４３５を環状部材４４０に対してより強固に溶接することが可能となる。

また、上記実施例では、複数の第１脚部４１５の遊端部４１７が環状部材４４０の当接端面４４５と当接すると共に第１キャリヤ部材４１０の少なくとも一部（第１脚部４１５の基部４１６）は環状部材４４０の内周側に配置され、第２キャリヤ部材４２０は、複数の第２脚部４２５が環状部材４４０の当接端面４４５と当接すると共に第２シャフト支持部４２１が第１キャリヤ部材４１０の第１シャフト支持部４１１と対向するように配置される。これにより、第１キャリヤ部材４１０を環状部材４４０に対して一方側（ブレーキハブ部４４２側）から近づけて第１脚部４１５を当接端面４４５に当接させると共に、第２キャリヤ部材４２０を環状部材４４０に対して当該一方側から近づけて第２脚部４２５を当接端面４４５に当接させることができるので、第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０を環状部材４４０に対して容易に組み付けることが可能となる。

更に、第１キャリヤ部材４１０の各第１脚部４１５は、第１シャフト支持部４１１から軸方向に延出された基部４１６と、当該基部４１６から径方向かつ外方に延出された遊端部４１７とを含む。これにより、複数の第１脚部４１５の遊端部４１７が環状部材４４０の当接端面４４５と当接するように少なくとも一部が当該環状部材４４０内に配置される第１キャリヤ部材４１０を容易に構成することが可能となる。そして、上記実施例では、第１脚部４１５の基部４１６が直線状の曲げ加工部４１４を介して第１シャフト支持部４１１から延出される。これにより、第１脚部４１５の基部４１６を曲線状（円弧状）の曲げ加工部を介して第１シャフト支持部４１１から延出する場合に比べて応力集中を抑制し、第１脚部４１５の強度を向上させることが可能となる。また、第２キャリヤ部材４２０の各第２脚部４２５を直線状の曲げ加工部を介して第２シャフト支持部４２１から延出してもよく、これにより第２脚部４２５の強度を向上させることが可能となる。

加えて、上述のプラネタリキャリヤ４０では、複数のショートピニオンシャフト３９ａの一端が第１キャリヤ部材４１０の第１シャフト支持部４１１により支持されると共に、複数のショートピニオンシャフト３９ａの他端が第２キャリヤ部材４２０の第２シャフト支持部４２１により支持され、複数のショートピニオンシャフト３９ａの中央部付近（一端側）がセンタープレート４３０により支持される。このように、複数のショートピニオンシャフト３９ａの両端を第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０により支持することで、ショートピニオンシャフト３９ａを第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０ならびにセンタープレート４３０によって強固に支持することが可能となる。ただし、短尺のショートピニオンギヤ３８ａに挿通されるショートピニオンシャフト３９ａは、ロングピニオンギヤ３８ｂに挿通されるロングピニオンシャフト３９ｂよりも短尺のものであってもよく、このような場合には、センタープレート４３０と第２キャリヤ部材４２０（あるいは第１キャリヤ部材４１０）とによってショートピニオンシャフト３９ａの両端を支持してもよい。これにより、プラネタリキャリヤ４０をよりコンパクト化することが可能となる。

なお、上述の第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０は、鍛造加工により形成されてもよいが、コストダウン化を図るべく金属板をプレス加工することにより形成されてもよい。このように第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０をプレス加工により形成する場合には、各第１脚部４１５の遊端部４１７や各第２脚部４２５の遊端部４２７がプレス加工により幅方向に膨らむことがあることから、図１４に示すようなセンタープレート４３０Ｂを用いるとよい。図１４に示すセンタープレート４３０Ｂは、図１０に示すセンタープレート４３０の各当接部４３５の一端（図１４における一点鎖線参照）を各第２脚部４２５の遊端部４２７との干渉を抑制すべく削り取ると共に、図１０に示すセンタープレート４３０の各切り欠き部４３６の一方のコーナー部（図１４における二点鎖線参照）に各第１脚部４１５の遊端部４１７との干渉を抑制すると共に応力集中を抑制するための円弧状の逃がし部４３６ａを形成したものに相当する。このようなセンタープレート４３０Ｂを用いることにより、第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０をプレス加工により形成しても、センタープレート４３０Ｂの各当接部４３５と第１および第２脚部４１５，４２５の遊端部４１７，４２７との干渉を抑制することができる。また、上記実施例において、プラネタリキャリヤ４０は、ラビニヨ式遊星歯車機構３５に適用されるものとして説明されたが、プラネタリキャリヤ４０の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、上述のプラネタリキャリヤ４０は、長短２種類のピニオンギヤを有するダブルピニオン式遊星歯車機構に適用されてもよい。

図１５は、変形例に係るプラネタリキャリヤ４０Ｂの分解斜視図であり、図１６は、プラネタリキャリヤ４０Ｂを示す断面図である。これらの図面に示すプラネタリキャリヤ４０Ｂは、図示しないシングルピニオン式遊星歯車機構に適用されるものであり、第１キャリヤ部材４１０Ｂと、第２キャリヤ部材４２０Ｂと、環状部材４４０とを含む。なお、上述のプラネタリキャリヤ４０に関連して説明した要素と同一の要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

第１キャリヤ部材４１０Ｂは、例えば金属板をプレス加工することにより形成され、ピニオンギヤ３８に挿通される複数（実施例では３個）のピニオンシャフト３９の一端を支持する平板状の第１シャフト支持部４１１Ｂと、当該第１シャフト支持部４１１Ｂから周方向に間隔をおいて延出された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の第１脚部４１５とを有する。第１シャフト支持部４１１Ｂの中央には、自動変速機の入力軸等が挿通される中心孔（円孔）４１２が形成されており、中心孔４１２の周囲には、ピニオンシャフト３９が挿入されるシャフト孔４１３が複数（実施例では１２０°間隔で３個ずつ）形成されている。各第１脚部４１５は、第１シャフト支持部４１１Ｂの外周から第１キャリヤ部材４１０Ｂ（中心孔４１２）の軸方向に延出された基部４１６と、当該基部４１６から径方向かつ外方に延出された遊端部４１７とを含む。更に、各遊端部４１７の先端（外周）の曲率半径は、環状突出部４４６の内周面の曲率半径よりも僅かに小さく（略同一に）定められる。

第２キャリヤ部材４２０Ｂは、例えば金属板をプレス加工することにより形成され、複数のピニオンシャフト３９の他端を支持する第２シャフト支持部４２１Ｂと、当該第２シャフト支持部４２１Ｂから周方向に間隔をおいて延出された複数（実施例では１２０°間隔で３個）の第２脚部４２５とを有する。第２シャフト支持部４２１Ｂは、低背の有底筒状に形成されており、図１６に示すように、板状のベース部４２１ａと、当該ベース部の外周から延出された円筒状の筒状部４２１ｂとを含む。第２シャフト支持部４２１Ｂのベース部４２１ａの中央には、自動変速機の入力軸等が挿通される中心孔（円孔）４２２が形成されており、中心孔４２２の周囲には、ピニオンシャフト３９が挿入されるシャフト孔４２３が複数（実施例では１２０°間隔で３個ずつ）形成されている。

各第２脚部４２５は、第２シャフト支持部４２１Ｂの外周すなわち筒状部４２１ｂから第２キャリヤ部材４２０Ｂ（中心孔４２２）の軸方向に延出された基部４２６と、当該基部４２６から径方向かつ外方に延出された遊端部４２７とを含む。各遊端部４２７の外周の曲率半径は、各第１脚部４１５の遊端部４１７の先端（外周）と同一、かつ環状突出部４４６の内周面の曲率半径よりも僅かに小さく（略同一に）定められる。そして、互いに隣り合う第２脚部４２５同士の間隔（切り欠き部の幅）は、互いに隣り合う遊端部４２７同士の間に、第１キャリヤ部材４１０Ｂの第１脚部４１５の遊端部４１７が各１体ずつ好ましくはできるだけ隙間無く収まるように定められる。

プラネタリキャリヤ４０Ｂの製造に際しては、図１６に示すように、第１キャリヤ部材４１０Ｂの複数の第１脚部４１５と第２キャリヤ部材４２０Ｂの複数の第２脚部４２５とが周方向における異なる位置で環状部材４４０の当接端面４４５に当接させられると共に、第１および第２脚部４１５，４２５が環状部材４４０（環状突出部４４６）に溶接される。このように、第１および第２脚部４１５，４２５の双方を環状部材４４０の当接端面４４５に当接させることで、当該環状部材４４０の当接端面４４５（環状突出部４４６の内周面）に沿った溶接（図１６における白抜矢印参照）により第１および第２脚部４１５，４２５すなわち第１および第２キャリヤ部材４１０，４２０の双方を容易に環状部材４４０に一括固定することができる。これにより、プラネタリキャリヤ４０Ｂを容易に製造可能としつつ溶接工程数を減らして製造コストを低下させることが可能となる。なお、図
１５および図１６に例示したプラネタリキャリヤ４０Ｂは、シングルピニオン式遊星歯車機構に適用されるものであるが、このようなセンタープレートを有さないプラネタリキャリヤ４０Ｂは、ダブルピニオン式遊星歯車機構に適用されてもよい。

ここで、上記実施例や変形例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例等では、それぞれ複数のショートピニオンギヤ３８ａおよびロングピニオンギヤ３８ｂを回転自在に支持するプラネタリキャリヤ４０や、複数のピニオンギヤ３８を回転自在に支持するプラネタリキャリヤ４０Ｂが「プラネタリキャリヤ」に相当し、第１シャフト支持部４１１または４１１Ｂと、当該第１シャフト支持部４１１または４１１Ｂから周方向に間隔をおいて延出された複数の第１脚部４１５とを有する第１キャリヤ部材４１０，４１０Ｂが「第１キャリヤ部材」に相当し、第２シャフト支持部４２１または４２１Ｂと、当該第２シャフト支持部４２１または４２１Ｂから周方向に間隔をおいて延出された複数の第２脚部４２５とを有する第２キャリヤ部材４２０，４２０Ｂが「第２キャリヤ部材」に相当し、第１キャリヤ部材４１０または４１０Ｂの複数の第１脚部４１５および第２キャリヤ部材４２０または４２０Ｂの複数の第２脚部４２５と当接する当接端面４４５を有し、第１および第２脚部４１５，４２５が溶接される環状部材４４０が「環状部材」に相当し、それぞれ環状部材４４０の当接端面４４５と当接すると共に環状部材４４０に溶接される複数の当接部４３５を有するセンタープレート４３０が「センタープレート」に相当する。

ただし、実施例等の主要な要素と発明の概要の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例等が発明の概要の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例等はあくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、プラネタリキャリヤや遊星歯車機構の製造産業において利用可能である。

Claims (9)

1. 複数のピニオンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリヤにおいて、
   それぞれ前記ピニオンギヤに挿通される複数のピニオンシャフトの一端を支持する第１シャフト支持部と、該第１シャフト支持部から延出された複数の第１脚部とを有する第１キャリヤ部材と、
   前記複数のピニオンシャフトの他端を支持する第２シャフト支持部と、該第２シャフト支持部から延出された複数の第２脚部とを有する第２キャリヤ部材と、
   前記第１キャリヤ部材の前記複数の第１脚部と前記第２キャリヤ部材の前記複数の第２脚部とをそれぞれ当接させる一端面と、前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部が周方向における異なる位置で溶接される溶接部とを有する環状部材と、
   を備えることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
2. 請求項１に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部は、前記環状部材の前記一端面と周方向における異なる位置で当接することを特徴とするプラネタリキャリヤ。
3. 請求項１または２に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記環状部材には、軸方向に突出して前記一端面を囲む環状突出部が形成されており、前記溶接部は、前記環状突出部の内周面であることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
4. 請求項３に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記第１および第２脚部の遊端部の先端は、円弧状に形成されていることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記複数の第１脚部の遊端部が前記環状部材の前記一端面と当接すると共に前記第１キャリヤ部材の少なくとも一部は該環状部材の内周側に配置され、
   前記第２キャリヤ部材は、前記複数の第２脚部が前記環状部材の前記一端面と当接すると共に前記第２シャフト支持部が前記第１キャリヤ部材の前記第１シャフト支持部と対向するように配置されることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記第１脚部は、前記第１シャフト支持部から軸方向に延出された基部と、該基部から径方向かつ外方に延出された遊端部とを含むことを特徴とするプラネタリキャリヤ。
7. 請求項６に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記第１脚部の前記基部は、直線状の曲げ加工部を介して前記第１シャフト支持部から延出されることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記ピニオンギヤよりも短尺の複数の第２ピニオンギヤと、
   それぞれ前記第２ピニオンギヤに挿通される複数の第２ピニオンシャフトと、
   前記第１キャリヤ部材と第２キャリヤ部材とにより支持される前記ピニオンシャフトが挿通されるピニオンシャフト挿通部と、前記環状部材の前記一端面に当接させられる当接部とを有し、前記第１および第２キャリヤ部材の少なくとも何れか一方と共に前記第２ピニオンシャフトを支持するセンタープレートとを更に備え、
   前記当接部は、前記複数の第１脚部および前記複数の第２脚部とは周方向における異なる位置で前記溶接部に溶接されることを特徴とするプラネタリキャリヤ。
9. 請求項８に記載のプラネタリキャリヤにおいて、
   前記複数の第２ピニオンシャフトの両端は、前記第１および第２キャリヤ部材により支持されることを特徴とするプラネタリキャリヤ。

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