JP6682727B2

JP6682727B2 - ピニオンキャリヤの潤滑構造

Info

Publication number: JP6682727B2
Application number: JP2016049090A
Authority: JP
Inventors: 和彦横山; 寛隆伊藤; 哲史勝又
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-03-14
Also published as: JP2017166495A

Description

本発明は、遊星歯車におけるピニオンキャリヤの潤滑構造に関する。

従来、特許文献１には、ピニオンキャリヤの潤滑構造に関する技術が開示されている。一般にピニオンを回転可能に支持するピニオンシャフトは、ピン等によりキャリヤプレートに固定される固定構造を有する。よって、ピニオンを支持するニードルベアリングへの潤滑は、このピン等による固定構造を避けて設けられる。具体的には、ピンが設けられた側と軸方向反対側の端面（以下、供給側端面と記載する。）側から潤滑油を供給する構造を取る。そして、ピニオンシャフトの軸心に潤滑油供給路を形成し、潤滑油をピンの軸内油路を介してピニオン内周に供給する。

特開平１０−３８０５８号公報

上述した供給側端面には、ピニオンシャフトの周方向位置を微調整する調整溝が形成されるのが一般的である。この調整溝に治具を用いてピニオンシャフトの周方向位置を調整し、ピン等を径方向から挿入するのに適切な周方向位置とする。しかしながら、調整溝の周辺は薄肉部となるため、ピニオンシャフトの軸支持剛性を確保できないおそれがある。よって、軸支持剛性を確保するには、薄肉部を回避した部分でピニオンシャフトを支持する必要がある。そうすると、調整溝の底部よりもピン側方向のシャフト外周面でピニオンシャフトを支持する必要があり、調整溝の溝深さ分だけピニオンシャフトが支持部から突出することとなる。加えて、供給側端面に設けられるオイルキャッチプレートの側面とピニオンシャフト端面との間に隙間を設ける必要があり、軸方向寸法の増大を招くという問題があった。

本発明は上記課題に着目してなされたもので、軸方向寸法の増大を抑制したピニオンキャリヤの潤滑構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のピニオンキャリヤの潤滑構造では、ピニオンを回転可能に支持するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトの一端側及び他端側を支持するキャリヤプレートとを有し、前記ピニオンシャフトは、前記キャリヤプレートの軸方向に形成された貫通孔内に嵌合し、前記一端側で前記キャリヤプレート及び前記ピニオンシャフトに嵌合するピンによって回り止めされるピニオンキャリヤの潤滑構造において、前記ピニオンシャフトは、該ピニオンシャフトの軸心内に形成され軸方向他端側に他端側開口を有する軸心油路と、一方が前記軸心油路と接続され他方が前記軸心油路よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向外側であって前記ピニオンシャフト外周に開口し前記ピニオンに潤滑油を供給する径方向油路と、前記他端側開口よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向外側であって前記ピニオンシャフトの他端側に形成され前記ピンを装着する際に前記ピニオンシャフトの周方向位置を調整する調整溝と、前記他端側開口よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向内側に形成され、一方が前記他端側開口と連通し他方が前記ピニオンシャフトの半径方向内側の外周と連通する潤滑油導入溝と、を有し、前記キャリヤプレートは、前記他端側開口の縁に接触する位置に取り付けられ前記潤滑油導入溝を軸方向から閉塞して前記潤滑油導入路を形成するオイルキャッチプレートを有する。

よって、ピニオンシャフトの端面にオイルキャッチプレートを接触して配置することが可能となり、ピニオンキャリヤの軸方向寸法の増大を抑制できる。

実施例１のピニオンキャリヤの潤滑構造を表す部分断面図である。実施例１のピニオンシャフトを表す斜視図である。実施例１のオイルキャッチプレートを表す斜視図である。実施例２のピニオンキャリヤの潤滑構造を表す部分断面図である。実施例２のピニオンシャフトを表す斜視図である。

〔実施例１〕
図１は実施例１のピニオンキャリヤの潤滑構造を表す部分断面図である。自動変速機に供えられた遊星歯車機構には、リングギヤR1と、サンギヤS1と、これらリングギヤR1及びサンギヤS1の両方に噛み合うピニオンP1と、ピニオンP1を回転可能に支持するピニオンキャリヤ2と、を有する。ここで、遊星歯車機構の回転中心、すなわちピニオンキャリヤ2の回転中心を軸01と定義する。以下、軸01の径方向において、軸01に向かう側を径方向内側、軸01から離れる側を径方向外側と定義する。

ピニオンキャリヤ2は、径方向に延在された第1キャリヤプレート20と、第1キャリヤプレート20との間でピニオンP1を挟持する第2キャリヤプレート3と、ニードルベアリング4を介してピニオンP1を回転可能に支持するピニオンシャフト10と、を有する。第1キャリヤプレート20は、ハウジング1に対しボールベアリング6を介して回転可能に支持されたプラネットキャリヤ20aと接続されている。以下、第1キャリヤプレート20及び第2キャリヤプレート3の軸方向ピニオンP1側を内側と定義し、内側の軸方向反対側を外側と定義する。

第1キャリヤプレート20は、ピニオンシャフト10が軸方向に貫通する第1シャフト支持孔21を有する。第1キャリヤプレート20の軸方向外側であって、第1シャフト支持孔21の周囲及び径方向内側には、第1キャリヤプレート20の軸方向内側に凹んだ凹部22を有する。凹部22は、第1シャフト支持孔21の最外径位置よりも大径の領域22aと、第1シャフト支持孔21の最内径位置よりも小径の領域22bとを有する。第1キャリヤプレート20の軸方向内側であって、第1シャフト支持孔21の径方向内側には、放射方向に延びる複数の油溝20bが形成されている。また、第1キャリヤプレート20とピニオンP1との間には、スラストワッシャ5が設けられ、スラストワッシャ5と油溝20bとの間に潤滑油が供給される。

第2キャリヤプレート3は、ピニオンシャフト10が軸方向に貫通する第2シャフト支持孔31を有する。また、第2キャリヤプレート3の径方向には、径方向外側から第2シャフト支持孔31を横切ってピン50が挿入されるピン孔32が形成されている。ピン50は、第2キャリヤプレート3及びピニオンシャフト10に嵌合することで、ピニオンシャフト10が第2キャリヤプレート3との間で相対回転しないように、回り止めとして機能する。第2キャリヤプレート3の内側であって、第2シャフト支持孔31の径方向内側には、放射方向に延びる複数の油溝3aが形成されている。また、第2キャリヤプレート3とピニオンP1との間には、スラストワッシャ5が設けられ、スラストワッシャ5と油溝3aとの間に潤滑油が供給される。

図２は実施例１のピニオンシャフトを表す斜視図である。ピニオンシャフト10は、軸心内に形成され軸方向であって第1キャリヤプレート20の外側に開口13を有する軸心油路11と、一方が軸心油路11と接続され他方が軸心油路11よりも軸01の径方向外側であってピニオンシャフト10外周に開口しニードルベアリング4に潤滑油を供給する径方向油路12と、開口13よりも径方向外側に形成され、ピン50を装着する際にピニオンシャフト10の周方向位置を調整する調整溝15と、開口13よりも径方向内側に形成され、一方が開口13と連通し、他方がピニオンシャフト10の径方向内側の外周と連通する潤滑油導入溝14と、を有する。調整溝15と潤滑油導入溝14の軸方向溝深さは略同一に形成されており、また、第1キャリヤプレート20の凹部22の表面と略同一軸方向位置となるように形成されている。また、ピニオンシャフト10の第2キャリヤプレート3側端部には、ピン50が貫通するピン貫通孔16を有する。

図３は実施例１のオイルキャッチプレートを表す斜視図である。オイルキャッチプレート40は、ピニオンシャフト10の第1キャリヤプレート20の軸方向外側に取り付けられる円環状の部材であり、ピニオンシャフト10と軸方向において対向する内側面41と、内側面41の軸方向裏面側となる外側面42と、内側面41と外側面42とを軸方向に貫通する取り付け用孔43と、を有する。内側面41の円周上には、複数のピニオンシャフト10の周方向位置に応じて形成され、ピニオンシャフト10の軸方向外側の端部を挿入可能な有底円筒状のオイルキャッチ凹部44を有する。オイルキャッチ凹部44の径方向内側には、オイルキャッチプレート40の径方向内側と連通した径方向開口部45を有する。また、径方向開口部45の径方向外側には、ピニオンシャフト10を径方向外側から覆う閉塞部46を有する。このオイルキャッチプレート40は、開口13に接触する位置に取り付けられ、潤滑油導入溝14を軸方向から閉塞して潤滑油導入路を形成する。

ピニオンキャリヤ2を組み立てる際には、第1キャリヤプレート20の第1シャフト支持孔21にピニオンシャフト10を通し、スラストワッシャ5、ニードルベアリング4、ピニオンP1、スラストワッシャ5をピニオンシャフト10に装着する。そして、第2キャリヤプレート3の第2シャフト支持孔31にピニオンシャフト10を通す。このとき、ピニオンシャフト10のピン貫通孔16の周方向位置と第2キャリヤプレート3のピン孔32との相対的な位置関係は整っておらず、ピン50を挿入できない。そこで、調整溝15に治具を挿入し、ピニオンシャフト10を回動させてピン孔32とピン貫通孔16とが連通するように調整する。その後、ピン50を径方向外側から挿入して第2キャリヤプレート3とピニオンシャフト10とを結合させる。次に、第1キャリヤプレート20の軸方向外側に若干飛び出した端部を、オイルキャッチプレート40のオイルキャッチ凹部44内に挿入しつつ、第1キャリヤプレート20にオイルキャッチプレート40を取り付け、ボルトを取り付け用孔43に挿入して固定する。

図１の太い矢印は、潤滑油の供給ルートを表す。ボールベアリング6の軸方向外側から供給された潤滑油は、ボールベアリング6を通って第1キャリヤプレート20の凹部22に到達する。そして、遠心力により領域22bから径方向開口部45に潤滑油が供給される。領域22bの軸方向位置と潤滑油導入溝14の軸方向位置とは略同一であり、そのまま開口13に潤滑油が供給される。このとき、潤滑油導入溝14の軸方向外側は、オイルキャッチプレート40で閉塞されて潤滑油導入路を形成しているため、供給された潤滑油を効果的に開口13に導入できる。開口13に導入された潤滑油は、軸心油路11及び径方向油路12を通ってニードルベアリング4に供給され、ピニオンP1とピニオンシャフト10との間を適切に潤滑する。

尚、調整溝15の軸方向溝深さと、潤滑油導入溝14の軸方向溝深さとは略同一とされており、径方向から見て重なる位置に配置されているため、オイルキャッチプレート40をピニオンシャフト10の端面に接触して配置することが可能となり、オイルキャッチプレート40が軸方向外側に拡大して軸方向寸法が増大することを回避できる。また、調整溝15を開口13よりも径方向外側に配置したため、両溝を同一軸範囲内に配置することができ、ピニオンキャリヤ2の軸方向寸法の小型化を図ることができる。また、調整溝15を径方向外側に配置したため、調整溝15の径方向外側が薄肉となる。よって、ピニオンシャフト10を第1シャフト支持孔21で支持する際、薄肉部分で支持するとなると、十分な強度を確保するには、ピニオンシャフト10が大型化するおそれがある。しかしながら、第1シャフト支持孔21よりも軸方向外側に突出した部分に調整溝15や潤滑油導入溝14を形成したため、薄肉部による支持を回避することができ、ピニオンシャフト10の大型化を回避できる。

以上説明したように、実施例にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。

（１）ピニオンP1を回転可能に支持するピニオンシャフト10と、ピニオンシャフト10の一端側及び他端側を支持する第1キャリヤプレート20及び第2キャリヤプレート3（プレート）とを有し、ピニオンシャフト10は、第1キャリヤプレート20及び第2キャリヤプレート3（プレート）の軸方向に形成された第1シャフト支持孔21及び第2シャフト支持孔31（貫通孔）内に嵌合し、一端側で第2キャリヤプレート3及びピニオンシャフト10に嵌合するピン50によって回り止めされるピニオンキャリヤ2の潤滑構造であって、ピニオンシャフト10は、該ピニオンシャフト10の軸心内に形成され軸方向他端側に開口13（他端側開口）を有する軸心油路11と、一方が軸心油路11と接続され他方が軸心油路11よりも軸01（ピニオンキャリヤの回転中心）の半径方向外側であってピニオンシャフト10外周に開口しピニオンP1に潤滑油を供給する径方向油路12と、開口13よりも軸01の半径方向外側に形成されピン50を装着する際にピニオンシャフト10の周方向位置を調整する調整溝15と、開口13よりも軸01の半径方向内側に形成され、一方が開口13と連通し他方がピニオンシャフト10の半径方向内側の外周と連通する潤滑油導入溝14と、を有し、第1キャリヤプレート20は、開口13に接触する位置に取り付けられ潤滑油導入溝14を軸方向から閉塞して潤滑油導入路を形成するオイルキャッチプレート40を有する。
すなわち、ピニオンシャフト10の端面にオイルキャッチプレート40を接触して配置することが可能となり、ピニオンキャリヤ2の軸方向寸法の増大を抑制できる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図４は実施例２のピニオンキャリヤの潤滑構造を表す部分断面図、図５は実施例２のピニオンシャフトを表す斜視図である。実施例１では、開口13と調整溝15とは、連通することなく個別に形成され、オイルキャッチプレート40を装着した後は、別の空間として隔成されていた。これに対し、実施例２では、開口13と調整溝15とを連通する径方向溝17を形成した点が異なる。これにより、オイルキャッチプレート40を装着した際、開口13と調整溝15とが連通した空間となる。また、調整溝15は開口13よりも径方向外側に位置するため、遠心力が作用すると、潤滑油内に混入した夾雑物が調整溝15内に滞留するようになり、夾雑物がニードルベアリング4に流れ込むのを抑制できる。また、夾雑物溜まりを別途形成する必要が無く、加工工数が増加することもない。また、調整溝15よりも狭い通路である径方向溝17により連通しているため、調整溝15とオイルキャッチプレート40とで形成される空間をポケット状とすることができる。よって、ピニオンキャリヤ2の回転が停止したとしても、調整溝15内に滞留した夾雑物が開口13側に逆流しにくく、安定的に保持できる。

01 軸
1 ハウジング
2 ピニオンキャリヤ
3 第2キャリヤプレート
3a 油溝
4 ニードルベアリング
5 スラストワッシャ
6 ボールベアリング
10 ピニオンシャフト
11 軸心油路
12 径方向油路
13 開口
14 潤滑油導入溝
15 調整溝
16 ピン貫通孔
17 径方向溝
20 第1キャリヤプレート
20a プラネットキャリヤ
20b 油溝
21 第1シャフト支持孔
22 凹部
31 第2シャフト支持孔
32 ピン孔
40 オイルキャッチプレート
41 内側面
42 外側面
43 用孔
44 オイルキャッチ凹部
45 径方向開口部
46 閉塞部
50 ピン
P1 ピニオン
R1 リングギヤ
S1 サンギヤ

Claims

ピニオンを回転可能に支持するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトの一端側及び他端側を支持するキャリヤプレートとを有し、前記ピニオンシャフトは、前記キャリヤプレートの軸方向に形成された貫通孔内に嵌合し、前記一端側で前記キャリヤプレート及び前記ピニオンシャフトに嵌合するピンによって回り止めされるピニオンキャリヤの潤滑構造において、
前記ピニオンシャフトは、該ピニオンシャフトの軸心内に形成され軸方向他端側に他端側開口を有する軸心油路と、一方が前記軸心油路と接続され他方が前記軸心油路よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向外側であって前記ピニオンシャフト外周に開口し前記ピニオンに潤滑油を供給する径方向油路と、前記他端側開口よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向外側であって前記ピニオンシャフトの他端側に形成され前記ピンを装着する際に前記ピニオンシャフトの周方向位置を調整する調整溝と、前記他端側開口よりも前記ピニオンキャリヤの回転中心の半径方向内側に形成され、一方が前記他端側開口と連通し他方が前記ピニオンシャフトの半径方向内側の外周と連通する潤滑油導入溝と、を有し、
前記キャリヤプレートは、前記他端側開口の縁に接触する位置に取り付けられ前記潤滑油導入溝を軸方向から閉塞して潤滑油導入路を形成するオイルキャッチプレートを有することを特徴とするピニオンキャリヤの潤滑構造。
請求項１に記載のピニオンキャリヤの潤滑構造において、
前記ピニオンシャフトは、前記調整溝と前記他端側開口とを結ぶ径方向溝を有することを特徴とするピニオンキャリヤの潤滑構造。