JPH04277359A - プラネタリギヤユニットの強制潤滑機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラネタリギヤユニッ
トの強制潤滑機構に係り、詳しくは、キャリヤの内部を
貫通する潤滑油路を形成し、この潤滑油路を介して、ピ
ニオンの内周に潤滑油を供給する強制潤滑機構に関する
。

【０００２】

【従来の技術】自動車の自動変速機に組み込まれたプラ
ネタリギヤユニット１１は、例えば図４に示すように、
出力軸５の回りに配設したサンギヤ２５、キャリヤ２１
、ピニオン２２及びリングギヤ２３の各回転要素を備え
てなり、ピニオン２２に対する潤滑は、遠心力を利用し
て行っている。

【０００３】出力軸５には、軸方向の油路５ａと径方向
の油路５ｂ，５ｃ，５ｄとが形成されており、出力軸５
の外周には、サンギヤ２５が被嵌され、キャリヤ２１の
ボス部２１ａがスプライン結合され、また、リングギヤ
２３のハブ部２３ａが係合されている。

【０００４】サンギヤ２５とリングギヤ２３とに噛合す
るピニオン２２は、キャリヤ２１のピン２１ｂに装着し
たニードルベアリング２２ａによって回動自在に支持さ
れており、ピン２１ｂには、軸方向の油穴２１ｃとこれ
に連通してニードルベアリング２２ａに向けて開口する
油穴２１ｄとが形成されている。また、油穴２１ｃの入
口には、オイルリザーバ２１ｋが取り付けられている。

【０００５】そして、プラネタリギヤユニット１１の回
転要素が作動するとき、ピニオン２２の内周に供給され
る潤滑油は、出力軸５の油路５ａ，５ｃを介して出力軸
５の外周側に供給され、これに作用する遠心力によって
、相互に隣接するボス部２１ａとハブ部２３ａとの間に
介装されたスラストベアリング２３ｂを通過し、つづい
てオイルリザーバ２１ｋにガイドされてピン２１ｂの油
穴２１ｃに導かれ、更に油穴２１ｄを通ってピニオン２
２の内周、すなわちニードルベアリング２２ａに供給さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、自動
車エンジンの高回転化、高トルク化に伴い、キャリヤに
対するピニオンの相対回転速度が上昇し、また、伝達ト
ルクも増大する傾向にある。このためピニオンの内周に
更に多くの潤滑油を供給することが必須となったが、遠
心力による消極的な潤滑に頼っていたのでは、十分な潤
滑油量を供給することが困難であるという問題が発生し
た。

【０００７】しかし、潤滑油量を増加するために積極的
に強制潤滑するときは、出力軸にスプライン結合してい
るキャリヤのボス部に油穴を穿設することが必要であり
、油穴の穿設は、ボス部と軸との連結強度を低下させる
ことになる。また、連結強度の低下を防ぐためにボス部
の軸方向の長さを伸ばして連結長さを延長することが考
えられるが、このときは、リングギヤの装着位置をずら
さねばならず、プラネタリギヤユニット全体の軸方向の
長さが延長されてしまうという新たな問題が発生するお
それがある。

【０００８】そこで、本発明は、軸にスプライン結合す
るキャリヤのボス部を軸方向に延長すると共に、ボス部
の外周にてリングギヤを回動自在に支持し、かつキャリ
ヤを貫通する潤滑油路を形成することにより、軸とキャ
リヤとの連結強度を低下させることなく、しかもプラネ
タリギヤユニットの全体長さを延長することなく、ピニ
オンの内周に十分な潤滑油量を供給することができるプ
ラネタリギヤユニットの強制潤滑機構を提供することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、軸の外周面においてキャリヤ
のボス部とリングギヤのハブ部とが軸方向に隣接して配
置されると共に、キャリヤが回動自在に支持するピニオ
ンに対し、軸に穿設した油路から潤滑油を供給してなる
プラネタリギヤユニットにおいて、軸の外周面にスプラ
インを形成し、キャリヤのボス部を軸方向に延長して形
成し、延長されたボス部をスプラインに係合し、延長さ
れたボス部の外周面にハブ部を係合してリングギヤを回
動自在に支持し、キャリヤを貫通する潤滑油路を形成し
、潤滑油路の一端を延長されたボス部の軸方向の中途に
て軸の油路に向けて開口すると共に潤滑油路の他端をピ
ニオンの内周に向けて開口してなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】以上の構成に基づき、軸にスプライン結合する
キャリヤのボス部の軸方向の長さを延長することにより
、ボス部の中途にて開口する潤滑油路を形成しても、軸
とキャリヤとの連結長さを長くして、両者の連結強度を
強くすることができる。

【００１１】また、キャリヤのボス部を延長しても、こ
れに隣接するリングギヤのハブ部をボス部の外周面に係
合してキャリヤを回動自在に支持することにより、ボス
部とハブ部との一部を重層させることができるから、プ
ラネタリギヤユニット全体が軸方向に延長されることは
ない。

【００１２】更に、キャリヤを貫通する潤滑油路は、一
端がボス部の軸方向の中途にて開口しており、その前後
においてはボス部と軸とがスプライン結合していて油密
が保たれるから、潤滑油は、ここから漏洩することがな
く、潤滑油路の他端が開口するピニオンの内周に有効に
供給することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１４】なお、以下においては、本発明を図２に示
すフロントプラネタリギヤユニット１１に適用した実施
例を説明する。

【００１５】まず、フロントプラネタリギヤユニット１
１を装着した自動変速機１について、図２に沿ってその
概要を説明するに、自動変速機１は、同心状に配置した
ＯＤ入力軸２、入力軸３及び出力軸５を有しており、Ｏ
Ｄ入力軸２上には、ロックアップクラッチ６を備えたト
ルクコンバータ７と、ＯＤプラネタリギヤユニット９か
らなる副変速ユニット１０とが配設され、一方、出力軸
５上には、フロントプラネタリギヤユニット１１とリヤ
プラネタリギヤユニット１２とからなる主変速ユニット
１３が配設されている。なお、これら３組のプラネタリ
ギヤユニット９，１１，１２は、いずれもトランスミッ
ションケース１５の内部に収容されている。

【００１６】ＯＤプラネタリギヤユニット９は、ＯＤ入
力軸２に被嵌するサンギヤ１６及びＯＤ入力軸２に直結
するキャリヤ１７を有し、キャリヤ１７にはサンギヤ１
６に噛合するピニオン１９が軸着され、ピニオン１９に
は主変速ユニット１３の入力軸３に直結するリングギヤ
２０が噛合している。そしてサンギヤ１６とキャリヤ１
７との間には、ＯＤダイレクトクラッチＣ０とワンウェ
イクラッチＦ０とが介装され、また、サンギヤ１６とト
ランスミッションケース１５との間にはＯＤブレーキＢ
０が介装されている。

【００１７】フロントプラネタリギヤユニット１１は、
出力軸５に直結するキャリヤ２１、キャリヤ２１に軸着
するピニオン２２、ピニオン２２に噛合するリングギヤ
２３、ピニオン２２に噛合するフロントサンギヤ２５ａ
を前端部に形成すると共に、後端部にはリヤプラネタリ
ギヤユニット１２のピニオン２６に噛合するリヤサンギ
ヤ２５ｂを形成するサンギヤ２５を備えている。このサ
ンギヤ２５は、トランスミッションケース１５との間に
第１コーストブレーキＢ１が介装され、また、入力軸３
との間にはダイレクトクラッチＣ２が介装されている。 更に、リングギヤ２３と入力軸３との間にはフォワード
クラッチＣ１が介在している。

【００１８】リヤプラネタリギヤユニット１２は、出力
軸５に直結するリングギヤ２７、リングギヤ２７に噛合
するピニオン２６及びピニオン２６を軸支するキャリヤ
２９を有し、ピニオン２６に噛合するリヤサンギヤ２５
ｂは、フロントプラネタリギヤユニット１１のフロント
サンギヤ２５ａと共に、サンギヤ２５の前端と後端とに
形成されている。そして、サンギヤ２５は、出力軸５に
回動自在に被嵌すると共に、ワンウェイクラッチＦ１、
ブレーキＢ２を介してトランスミッションケース１５に
連結されている。また、キャリヤ２９とトランスミッシ
ョンケース１５との間には、ブレーキＢ３及びワンウェ
イクラッチＦ２が介装されている。

【００１９】ついで、上述の自動変速機１の作動を、図
２及び図３に沿って説明する。

【００２０】自動変速機１の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ
２、各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及び各ワンウェ
イクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２は、各ポジションＰ，Ｒ，
Ｎ，Ｄ，３，Ｌにおける各変速段にて、それぞれ図３に
示す作動表のように制御されている。なお、同図中にお
いて、各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２、各ブレーキＢ０，
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の係合状態と、各ワンウェイクラッチ
Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２のロック状態とは○印で図示し、一方
、前者の解放状態と後者とのフリー状態は、×印で図示
している。ただし、ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２の◎
印は、エンジンブレーキ時には、各ワンウェイクラッチ
Ｆ１，Ｆ２がフリー状態であることを示す。

【００２１】まず、Ｄレンジ又は３レンジにおける１速
時は、ＯＤダイレクトクラッチＣ０、ワンウェイクラッ
チＦ０，Ｆ２及びフォワードクラッチＣ１が係合し、他
は解放状態になっている。従って、副変速ユニット１０
は、ＯＤダイレクトクラッチＣ０及びワンウェイクラッ
チＦ０を介してＯＤプラネタリギヤユニット９が一体と
なって直結状態となっており、ＯＤ入力軸２の右回転は
そのまま主変速ユニット１３の入力軸３に伝達される。 また主変速ユニット１３では、入力軸３の回転がフォワ
ードクラッチＣ１を介してフロントプラネタリギヤユニ
ット１１のリングギヤ２３に伝達され、更にピニオン２
２、及びピニオン２２と一体の出力軸５に伝達されると
共に、サンギヤ２５を介してリヤプラネタリギヤユニッ
ト１２のピニオン２６に左方向の公転力を付与するが、
ワンウェイクラッチＦ２にてこの公転が阻止され、ピニ
オン２６は自転して出力軸５と一体のリングギヤ２７に
動力伝達する。即ち主変速ユニット１３は、１速状態で
あって、副変速ユニット１０の直結状態と相俟って、自
動変速機１全体として１速状態になる。なお、このとき
、主変速ユニット１３は、出力軸５に回転トルクを伝達
するに際し、フロントプラネタリギヤユニット１１を介
して伝達するものとリヤプラネタリギヤユニット１２を
介して伝達するものとの２系統に分岐し、その分各ギヤ
の受ける荷重を分散している。

【００２２】また、Ｄレンジにおける２速時は、ＯＤブ
レーキＢ０、ワンウェイクラッチＦ２及びフォワードク
ラッチＣ１が係合し、他は解放状態になっている。従っ
て、副変速ユニット１０は、サンギヤ１６がＯＤブレー
キＢ０にてロックされ、ピニオン１９が公転しながら自
転してリングギヤ２０に動力を伝達し、主変速ユニット
１３の入力軸３に増速（０Ｄ）回転を伝達する。また主
変速ユニット１３は先の１速状態と同じであり、従って
主変速ユニット１３の１速と副変速ユニット１０の増速
とが相俟って自動変速機１全体として２速状態になる。

【００２３】また、Ｄレンジにおける３速時は、ＯＤダ
イレクトクラッチＣ０、ワンウェイクラッチＦ０、フォ
ワードクラッチＣ１、ワンウェイクラッチＦ１及びブレ
ーキＢ２が係合し、他は解放状態にある。従って、副変
速ユニット１０は先に述べた直結状態にあり、ＯＤ入力
軸２の回転がそのまま主変速ユニット１３の入力軸３に
伝達される。また主変速ユニット１３は、入力軸３の回
転がクラッチＣ１を介してフロントプラネタリギヤユニ
ット１１のリングギヤ２３に伝わり、ピニオン２２を介
してサンギヤ２５に左方向の回転力を付与するが、該サ
ンギヤ２５はブレーキＢ２の係合に伴うワンウェイクラ
ッチＦ１にて該方向の回転が阻止され、従ってピニオン
２２は自転しながら公転し、フロントプラネタリギヤユ
ニット１１のみを経由して２速回転が出力軸５に伝達さ
れる。これにより、副変速ユニット１０の直結状態と主
変速ユニット１３の２速状態とが相俟って、自動変速機
１全体として３速が得られる。

【００２４】また、Ｄレンジにおける４速時は、ＯＤダ
イレクトクラッチＣ０、ワンウェイクラッチＦ０、フォ
ワードクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及びブレ
ーキＢ２が係合し、他は解放状態にある。従って、副変
速ユニット１０は先に述べた直結状態にあり、また主変
速ユニット１３は、クラッチＣ１，Ｃ２の係合によりフ
ロントプラネタリギヤユニット１１が一体になって、入
力軸３の回転はそのまま出力軸５に伝達される。これに
より、副変速ユニット１０の直結及び主変速ユニット１
３の３速が相俟って、自動変速機１全体としてＯＤ入力
軸２、入力軸３、出力軸５が一体に回転する４速が得ら
れる。

【００２５】また、Ｄレンジにおける５速時は、ＯＤブ
レーキＢ０、フォワードクラッチＣ１、ダイレクトクラ
ッチＣ２及びブレーキＢ２が係合し、他は解放状態にあ
る。従って、副変速ユニット１０は先に述べた増速（Ｏ
Ｄ）状態にあり、また主変速ユニット１３も先に述べた
３速状態にあり、これら両変速ユニット１０，１３が相
俟って自動変速機１全体として５速が得られる。

【００２６】また、Ｒレンジ時は、ＯＤダイレクトクラ
ッチＣ０、ワンウェイクラッチＦ０、ダイレクトクラッ
チＣ２及びブレーキＢ３が係合し、他は解放状態にある
。従って、副変速ユニット１０は直結状態にあり、また
主変速ユニット１３は、入力軸３の回転がクラッチＣ２
により直接サンギヤ２５に伝達され、かつブレーキＢ３
によりリアのピニオン２６の公転がロックされているの
で、サンギヤ２５の回転はピニオン２６の自転を介して
リングギヤ２７に左回転として伝達され、出力軸５を逆
転する。

【００２７】また、３レンジ又はＬレンジにおける３速
時は、先に述べたＤレンジの３速において、第１コース
トブレーキＢ１が係合しており、従ってサンギヤ２５の
回転が両方向とも阻止され、エンジンブレーキが可能と
なる。

【００２８】また、Ｌレンジにおける１速時は、Ｄレン
ジにおける１速において、ブレーキＢ３が係合しており
、従ってリヤのピニオン２６の公転が両方向とも阻止さ
れ、エンジンブレーキが可能となる。

【００２９】このように、ピニオン２２は、主変速ユニ
ット１３の１速又は２速のときに、キャリヤ２１による
公転運動の外にリングギヤ２３による自転が加わり、キ
ャリヤ２１に対して相対回転することになる。そして、
特にこれに、副変速ユニット１０による増速が加わり、
自動変速機１全体として２速のときに、ピニオン２２の
相対回転は増速されることになり、ピニオン２２に供給
する潤滑油量を増やすことが必要になる。

【００３０】ついで、本発明の主要部分であるフロント
プラネタリギヤユニット１１について、図１に沿って詳
述する。

【００３１】フロントプラネタリギヤユニット１１は、
全体として出力軸５の回りに配設されており、出力軸５
には、軸方向に形成した油路５ａと、油路５ａから径方
向に穿設した油路５ｂ，５ｃ，５ｄとによって潤滑油の
供給経路が形成されている。

【００３２】出力軸５の外周の後端側（図１の右側）に
は、サンギヤ２５が回動自在に被嵌されており、サンギ
ヤ２５には、内周側と、外周側の歯部２５ｄとを連通す
る油路２５ｅが形成されている。また歯部２５ｄの後端
にはドラム部材２５ｆが係合されていて、前側のダイレ
クトクラッチＣ２の係脱によって、入力軸３の回転がド
ラム部材２５ｆを介してサンギヤ２５に接断するように
なっている。更に、第１コーストブレーキＢ１にてドラ
ム部材２５ｆを固定するときは、これによってサンギヤ
２５はロックされる。

【００３３】出力軸５の油路５ｂ，５ｄ間の外周面には
、油路５ｃの前側と後側とにスプライン５ｅが形成され
ており、スプライン５ｅには、キャリヤ２１のボス部２
１ａが係合されている。ボス部２１ａは前後に長く形成
してあり、軸方向の中途にて出力軸５の油路５ｃに向け
て開口する潤滑油路２１ｅがキャリヤ２１の径方向に形
成されている。潤滑油路２１ｅは更にキャリヤ２１のピ
ン２１ｆを軸方向に貫通した上、更に径方向に貫通して
ピニオン２２の内周に向けて開口している。なお、潤滑
油路２１ｅは、所定箇所がプラグ２１ｇによって閉栓さ
れ、また、出力軸５の油路５ｃとの接合部分がその前後
のスプライン結合によって油密状に保たれており、油路
５ａ，５ｃを介して供給される潤滑油が、ピニオン２２
の内周に有効に供給されるようになっている。このピニ
オン２２は、ニードルベアリング２２ａを介してピン２
１ｆの外周に回動自在に支持されており、内径側にてサ
ンギヤ２５の歯部２５ｄに噛合し、外径側にてリングギ
ヤ２３の内周面の歯部２３ｂに噛合している。なお、ピ
ニオン２２の前端面及び後端面にはワシャ２２ｂが配置
されている。

【００３４】リングギヤ２３は、内径側にハブ部２３ａ
を形成し、このハブ部２３ａの内周が、キャリヤ２１の
前方に延長したボス部２１ａの外周面２１ｈに係合し、
これによりリングギヤ２３はその全体が回動自在に支持
される。また、リングギヤ２３の前面と入力軸３との間
及び、後面とキャリヤ２１との間には、それぞれスラス
トベアリング２３ｃが介装されている。更に、リングギ
ヤ２３には、入力軸３と一体のフランジ部材３ａとの間
にフォワードクラッチＣ１が介装されており、これをア
クチュエータ２６にて係脱することにより、入力軸３の
回転がリングギヤ２３に接断するようになっている。た
だし、自動車の前進時は常時、フォワードクラッチＣ１
は係合し、これにより、リングギヤ２３は常に回転して
いる。

【００３５】ついで、上述した実施例の作動について、
図１、図２に沿って説明する。

【００３６】前述のように、副変速ユニット１０を増速
（ＯＤ）状態、また、主変速ユニット１３を１速状態に
し、自動変速機１全体として２速にすると、入力軸３が
増速回転し、フォワードクラッチＣ１を介してリングギ
ヤ２３も増速回転する。一方、サンギヤ２５は、ダイレ
クトクラッチＣ２の解放に基づき、リングギヤ２３とは
逆方向に回転し、これによりピニオン２２は高速にて自
転、すなわちキャリヤ２１に対して相対回転する。

【００３７】このとき、図示しない油圧装置によって出
力軸５の油路５ａに供給された潤滑油は、漏洩すること
なく、油路５ｃから、キャリヤ２１の潤滑油路２１ｅに
供給され、更に、ピニオン２２の内周、すなわちニード
ルベアリング２２ａに強制的に供給される。これにより
、多くの潤滑油を有効にピニオン２２に供給することが
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
キャリヤのボス部を軸方向に延長して軸の外周面にスプ
ライン結合し、ボス部の外周面に係合するハブ部によっ
てリングギヤを回動自在に支持し、更に、キャリヤを貫
通する潤滑油路を形成し、その一端をボス部の軸方向の
中途にて軸の油路に向けて開口し、他端をピニオンの内
周に向けて開口することにより、キャリヤと軸との連結
長さを十分確保しながらもキャリヤとリングギヤとの軸
方向の配設長さの増加を防止でき、しかも、潤滑油が軸
からキャリヤに供給されるときの漏洩を極小に抑えるこ
とができるので、キャリヤと軸との十分な連結強度を実
現し、また、全体の軸方向のコンパクト性を損なうこと
なしに、強制潤滑により多量の潤滑油をピニオンの内周
に有効に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図。

【図２】本発明を適用した自動変速機の概要図。

【図３】自動変速機の作動表。

【図４】従来例を示す要部断面図。

【符号の説明】

５　　　　　　　　出力軸（軸） ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ　　　　　　油路５ｅ　　　　
　　スプライン １１　　　　　　フロントプラネタリギヤユニット（プ
ラネタリギヤユニット） ２１　　　　　　キャリヤ ２１ａ　　　　ボス部 ２１ｅ　　　　潤滑油路 ２１ｈ　　　　ボス部の外周面 ２２　　　　　　ピニオン ２３　　　　　　リングギヤ ２３ａ　　　　ハブ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軸の外周面においてキャリヤのボス部
   とリングギヤのハブ部とが軸方向に隣接して配置される
   と共に、該キャリヤが回動自在に支持するピニオンに対
   し、軸に穿設した油路から潤滑油を供給してなるプラネ
   タリギヤユニットにおいて、前記軸の外周面にスプライ
   ンを形成し、前記ボス部を軸方向に延長して形成し、該
   延長されたボス部を前記スプラインに係合し、該延長さ
   れたボス部の外周面に前記ハブ部を係合して前記リング
   ギヤを回動自在に支持し、前記キャリヤを貫通する潤滑
   油路を形成し、該潤滑油路の一端を前記延長されたボス
   部の軸方向の中途にて前記軸の油路に向けて開口すると
   共に他端を前記ピニオンの内周に向けて開口してなるこ
   とを特徴とするプラネタリギヤユニットの強制潤滑機構
   。