WO2006046356A1 - プラネタリギア装置 - Google Patents

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WO2006046356A1
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WO
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pinion
carrier
planetary gear
gear device
short
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PCT/JP2005/016462
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English (en)
French (fr)
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Kaneyoshi Nakagawa
Naoji Katou
Susumu Kato
Hiroshi Ota
Original Assignee
Aisin Aw Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX

Definitions

  • the present invention relates to a planetary gear device used for an automatic transmission or the like, and more particularly to improvement of a carrier in a double beon type planetary gear device having a short pinion and a tongue pinion.
  • a double pinion type planetary gear device called a Ravigneo type is used in an automatic transmission of an automobile.
  • a planetary gear device includes first and second sun gears supported on an input shaft so as to be relatively rotatable, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-1 6 9 7 28.
  • the conventional carrier 100 used in such a double-pione type planetary gear device supports the short-pion 100 1 and the mouth pinion 100 2 so as to be rotatable.
  • the first carrier body 10 6 having a bottomed cylindrical shape with a flange portion 10 5 supporting each end of the support shafts 10 3 and 10 4, and the flange portion of the first carrier 1 0 6 1 0 5 is spaced apart by a predetermined distance in the axial direction, and the support shaft 1 0 3, 1 0 4 is composed of two members, a second carrier body 10 8 having a flange portion 10 7 for supporting the other ends of the four.
  • the flange portion 107 of the second carrier body 108 is formed on the flange portion 105 of the first carrier body 106 by a plurality of circumferentially extending bridge portions 1009 extending in the axial direction. Engaged with the ply connecting portion 110 and integrally joined by welding W0.
  • the pinion size is determined by the restrictions of the gear ratio and needle capacity, so that the bridge portion 1 0 9 of the second carrier body 10 8 Thickness in the radial direction is increased because the axial length is long, and the bridge portion 10 09 in the box structure cannot be used due to the presence of the long pinion 10 0 2 and the radial space is limited. There is a restriction that cannot be increased.
  • the circumferential space for passing the bridge portion 1 0 9 is also restricted. It becomes more difficult to secure sufficient strength of the bridge portion 10 9, and the torsional rigidity of the carrier 100 may be reduced.
  • the carrier 100 that supports the short pinion 1001 and the lip pinion 1002 includes The torsional moment due to the counter reaction force acts. Therefore, if the rigidity of the carrier 100 is insufficient, the carrier 100 will be deformed and gears will not be properly meshed, resulting in problems such as a reduction in gear durability and the occurrence of gear noise. There is a fear.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a planetary gear device with increased carrier rigidity.
  • first and second sun gears supported so as to be relatively rotatable, a plurality of short beons on the circumference meshing with the first sun gear, the second sun gear and the short pieon, respectively.
  • a double pinion type planetary gear device comprising a plurality of long pinions on the circumference that mesh with each other, a ring gear that meshes with the long pinion, and a carrier that rotatably supports the short pinion and the long pinion, respectively. And at least a first flange portion that supports one end of each of the short pinion and the long pinion, and a double pinion portion that is connected to the first flange portion and the short pinion and the long pinion are combined.
  • a cylindrical portion that covers the entire outer periphery of the long pieon, and the other end of the long pieon And a plurality of pegs extending from the second flange toward the short pinion and supporting the other end of the short pinion. is there.
  • the cylindrical portion that covers the entire outer periphery of the double pieon portion connected to the first flange portion and the short pinion and the long pinion are combined, and the short binion from the second flange portion. Since the box structure is configured by a plurality of pegs extending toward the front, the axial length of each bridge can be shortened, and the surroundings of the short pieon can be reduced as in the past. Since it is not necessary to pass through a limited space, a sufficient cross-sectional area can be ensured, and the torsional rigidity of the bridge portion and thus the torsional rigidity of the carrier can be greatly increased.
  • the first carrier body including the first flange portion and the cylindrical portion, the second flange portion, and the plurality of probe portions are included.
  • a second carrier body, and the cylindrical portion and the plurality of pledge portions are annular projections. It joins through a part, It is characterized by the above-mentioned.
  • each component of the carrier can be mainly formed by press working, and the processing cost can be reduced.
  • the annular protrusion extends from the inner diameter side of the ring gear toward the inner diameter side, and has a plurality of angles on the circumference corresponding to the long pinion It is characterized by having an arc-shaped notch at the position.
  • the annular protrusion has an arc-shaped cutout at an angular position at a plurality of positions on the circumference corresponding to the long pinion, extending from the inner diameter side of the ring gear to the inner diameter side. Therefore, the increase in the diameter of the carrier can be suppressed as much as possible, and it can contribute to the miniaturization of the entire apparatus.
  • the cylindrical portion and the annular protrusion, and the annular protrusion and the plurality of bridge portions are joined by welding, respectively,
  • the welding of the annular projecting portion and the plurality of bridge portions is performed through a window formed in the first flange portion corresponding to the plurality of bridge portions.
  • the welding of the annular protrusion and the plurality of pledges is performed through the window formed in the first flange corresponding to the plurality of the bridges.
  • the inside of the carrier can be easily welded.
  • a fifth invention is the planetary gear device according to the fourth invention, wherein The cylindrical portion and the annular protrusion, and the annular protrusion and the plurality of bridge portions are each joined by welding from one direction.
  • a sixth invention is characterized in that, in the planetary gear device according to the first or second invention, a spline groove is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion to allow a friction plate to be disposed. is there.
  • the hap portion can be shared with the carrier member.
  • the structure of the clutch mechanism or brake mechanism can be simplified and the size can be reduced.
  • the annular projection has a hub portion extending in the axial direction on the outer peripheral side thereof, and the outer periphery of the hub portion.
  • a spline groove that allows a friction plate to be disposed on the surface is formed.
  • the spline groove that allows the friction plate to be disposed on the outer peripheral surface of the hub portion provided on the outer peripheral side of the annular projecting portion is configured. Therefore, the clutch mechanism in the automatic transmission or Since the structure of the brake mechanism can be formed, it can be connected to a predetermined rotating element of the carrier and the automatic transmission, or can be locked to the case.
  • FIG. 1 is a sectional view of a double pinion type planetary gear device showing an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is cut along line A-A in Fig. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded view of the carrier in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the carrier assembling sequence in FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view showing an example of a carrier of a conventional double beon type planetary gear device.
  • FIG. 1 shows the entire double-ion type planetary gear device 10 in which two sets of planetary gears 1 1 and 1 2 are combined.
  • FIG. 2, FIG. 3 and FIG. Fig. 2 shows cross-sections taken along lines A-A, B-B and C-C in Fig. 1, respectively.
  • the planetary gear device 10 mainly includes an input shaft 13 that is rotatably supported by a case (not shown), and first and second sun gears 15 that are rotatably supported on the input shaft 13, respectively.
  • the input shaft 13 is rotationally driven by an unillustrated engine, and a first hollow shaft 23 formed integrally with the first sun gear 15 is rotatably supported on the input shaft 13. Has been.
  • a second hollow shaft 24 integrally formed with the second sun gear 16 is rotatably supported on the first hollow shaft 23.
  • the first sun gear 15 and the second sun gear 16 are arranged side by side in the axial direction.
  • the second sun gear 16 is formed to have a slightly larger diameter than the first sun gear 15.
  • the carrier 20 has four short pinion shafts 25 supported at equal angular intervals at both ends, and the short pinion shafts 25 are rotatably supported by the short pinion shafts 25, respectively.
  • the short pinion 17 is engaged with the first sun gear 15.
  • the carrier 20 has four long pinion shafts 26 supported at equal circumferential intervals at both ends, and the long pinion shafts 26 are rotatably supported by the long pinion shafts 26, respectively.
  • the second sun gear 16 and the ring gear 19 are combined with the right half of the long pinion 18 in FIG. 1, and the short pinion 17 is combined with the left half.
  • the carrier 20 is shown as an example of three constituent members (pieces) so that it can be mainly formed by press working. That is, the carrier 20 includes the short pinion shaft 25 and the long pinion shaft.
  • the first carrier body 3 2 includes a carrier member 35 having the first flange portion 31 and a hub member having an annular projection portion 36 which will be described later.
  • the carrier 20 composed of three pieces is composed of the carrier member 3 5 and the hub member 3 7 of the first carrier body 32. Are joined together by welding W 1 as will be described later, and the annular projection 36 of the hap member 37 and the second carrier body 34 are joined together by welding W 2 as will be described later. Constructs the carrier 20 of the structure.
  • the carrier member 35 constituting the first carrier body 32 has a bottomed cylindrical shape in which the outer peripheral portion of the disc-shaped first flange portion 31 is bent in the axial direction, and the cylindrical portion 4 1 extends almost to the center of the long pinion 18 in the axial direction, and covers the entire outer periphery of the double pinion portion where the short pinion 17 and the mouth dabion 1 8 are mated. Yes.
  • a joint portion 42 that slightly bends radially outward is formed at the tip of the cylindrical portion 41.
  • a first spline portion 43 is formed on the outer periphery of the cylindrical portion 41, and a multi-plate clutch mechanism 44 is connected to the first spline portion 43.
  • the cylindrical portion 41 of the carrier member 35 constitutes the clutch hub of the multi-plate type clutch mechanism 44.
  • the first spline portion 43 is omitted to simplify the drawing.
  • the first flange portion 31 of the carrier member 35 has four shaft holes 4 on the circumference that support the shaft end of the long pinion shaft 26. 5 are formed at equiangular intervals, and four shaft holes 46 on the circumference supporting the shaft end of the short pinion shaft 25 are formed at equiangular intervals between the four shaft holes 45. .
  • arcuate windows 47 are formed on the circumference at a plurality of locations (four locations in the embodiment), and these windows 47 are composed of the short pieon 17 and the carrier member. It is opened in a space between 3 and 5 cylindrical part 4 1.
  • a hap member 37 that constitutes a part of the first carrier body 32 has a cylindrical hub portion 48 that surrounds the ring gear 19, and the cylindrical hub portion 48 is an annular protrusion 3. On the outer peripheral side of 6, it extends in the axial direction.
  • Circle A second spline portion 49 having a diameter larger than that of the first spline portion 43 is formed on the outer periphery of the cylindrical hap portion 48, and a multi-plate type brake mechanism 50 is provided on the second spline portion 49. It is connected.
  • the cylindrical hap part 48 of the hub member 37 constitutes a brake hub of the multi-plate brake mechanism 50.
  • the second spline part 49 is also omitted as in the case of the first spline part 43.
  • annular projection portion 36 that projects inward in the radial direction is formed.
  • This projection portion 36 is formed of the long pinion 18 And extends to a side position of the ring gear 19.
  • the inner diameter of the annular protrusion 36 extends from the inner diameter of the ring gear 19 that meshes with the long pinion 18 to the inner diameter side, and is on the circumference corresponding to the long pinion 18.
  • arc-shaped notches 53 are formed at the four angular positions.
  • the annular protrusion 36 is connected to the inner peripheral surface 5 1 centered on the axis of the input shaft 13 and at a right angle to the inner peripheral surface 51.
  • the joint part which consists of end face 52 is formed.
  • the outer peripheral surface of the joint portion 42 of the carrier member 35 is fitted to the inner peripheral surface 51, and the side surface of the joint portion 42 is brought into contact with the end surface 52. Both are integrally joined.
  • Such welding W 1 is performed from the left side of FIG. 1 and FIG.
  • the second carrier body 34 is directed to the side of each short pinion 17 from the end face of the disk-like second flange portion 33.
  • a plurality of (four in the embodiment) bridge portions 55 provided on the circumference are provided.
  • the 2nd flange 3 3 of the 2nd carrier body 3 4 has a circumference that supports the shaft end of the long pinion shaft 26.
  • the upper four shaft holes 56 are formed at equiangular intervals, and the bridge portion 55 located between each of the four shaft holes 56 is provided on the circumference supporting the shaft end of the short pinion shaft 25.
  • Four shaft holes 5 7 are formed at equiangular intervals.
  • an arc surface 5 8 centering on the axis of the input shaft 1 3 and an end surface connected to the arc surface 5 8 at a right angle are provided at the tip of each bridge portion 5 5.
  • a joint consisting of 5 9 is formed.
  • the inner surface of the annular protrusion 36 is fitted to the circular arc surface 58, and the side surface of the protrusion 36 is brought into contact with the end surface 59. In this state, the two are integrally joined by welding W2.
  • the cylindrical portion 41 of the first carrier body 32 and the plurality of pledge portions 55 of the second carrier body 34 are joined to each other via the annular protrusion 36.
  • the weld W 2 passes through the first flange portion 31 of the carrier member 35 through a plurality of arc-shaped windows 4 7 opened corresponding to the plurality of bridge portions 55 to the left of FIG. 1 and FIG. It is executed at four places on the circumference.
  • shaft holes 4 5 and 5 7 for fitting and supporting the short pinion shaft 25 and the mouth pinion shaft 26 are present in the same phase. It is shown.
  • the planetary gear device 10 having the above-described configuration is assembled as follows. First, the carrier member 35 and hub member 37 of the first carrier body 32 and the three members of the second carrier body 34 are joined together to form a carrier 20 having a box structure.
  • the annular protrusion 3 6 of the hap member 3 7 of the first carrier body 3 2 Of the second carrier body 3 4 is inlay-fitted to an arc surface 5 8 formed at the tip of each bridge portion 5 5, and the side surface is brought into contact with the end surface 59,
  • the outer periphery of the joining portion 4 2 of the first carrier body 3 2 and the carrier member 3 5 is fitted into the inner peripheral surface 51 of the annular projection 3 6 of the hub member 37 and the side surface thereof is It abuts on the end face 52.
  • the annular protrusions 36 of the carrier member 35 and the hub member 37 are joined together by welding W1 to form the first carrier body 32, and the annular protrusions are formed by welding W2.
  • the second carrier body 3 4 is joined to 3 6.
  • Such welding W 2 is performed through an arcuate window 47 opened in the first flange portion 31 of the carrier member 35.
  • Each ply portion 55 of the carrier 20 has a double beon portion in which a short pinion 17 and a mouth pion 18 are combined. Is joined to the cylindrical part 41 covering the entire outer periphery of the outer peripheral side via the annular projection part 36, so that the axial length of the bridge part 55 can be shortened, and as in the conventional case. Since there is no need to pass through the limited space around the short peon 17, there is no restriction to reduce the thickness in the radial direction, sufficient cross-sectional area can be secured, and torsional rigidity can be greatly increased. .
  • the carrier 20 can be assembled in a single welding process.
  • the planetary gear device 10 is assembled, and the planetary gear device 10 is configured such that the first hollow shaft 23 of the first sun gear 15 is fitted and supported by the input shaft 13 and the carrier 20
  • the clutch plates of the clutch mechanism 44 and the brake mechanism 50 are engaged with the first and second spline parts 4 3 and 4 9 and assembled to the automatic transmission.
  • the present invention is not limited to this, and two sets of planetary gears 11 and 12 are provided. As long as it is equipped with a combined double-ion type planetary gear device 10, it can be applied to any device.
  • the double pinion type planetary gear device 10 in which four short pinions 17 and four tongue pinions 18 are arranged on the circumference has been described, but the present invention is not necessarily limited to that.
  • the number is not limited, for example, it can be applied to a planetary gear device in which three short pinions and three long pinions are arranged on the circumference, and can be appropriately selected according to the required capacity of the planetary gear device. is there.
  • the carrier 20 is configured by three-piece constituent members.
  • the three-piece configuration can form each constituent member mainly by press working, thereby reducing the production cost. It can be reduced, or it is effective in setting the optimum material according to the function of each part
  • the annular protrusion 36 formed on the hap member 37 that constitutes a part of the first carrier body 32 is formed on the carrier member 35 side so that the first It is also possible to form the carrier 20 with two members, the first carrier body 3 2 and the second carrier body 3 4.
  • the carrier 20 is composed of four or more components for the purpose of improving workability and material variations.
  • the example in which the first and second sun gears 15 and 16 are supported on the input shaft 13 has been described.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • a friction plate that forms a clutch or a brake on the outer peripheral side of the cylindrical portion 41 and the cylindrical hub portion 48 of the carrier 20 using the carrier 20 box structure.
  • the planetary gear device according to the present invention is suitable for use in an automatic transmission that shifts and outputs the rotation of an automobile engine.

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Description

明細書 ブラネタリギヤ装置 技術分野
本発明は、 自動変速機等に用いられるプラネタリギヤ装置に関し、 特 に、 ショートピニオンと口ングピ二オンを備えたダブルビ-オンタイプ のプラネタリギヤ装置におけるキヤリャの改良に関するものである。 背景技術
一般に、 自動車の自動変速機には、 ラビニョタイプと呼ばれるダブル ピニオンタイプのブラネタリギヤ装置が用いられている。 かかるプラネ タリギヤ装置は、 特開平 1 0— 1 6 9 7 2 8号公報に記載されているよ うに、 入力軸上にそれぞれ相対回転可能に支持された第 1およぴ第 2サ ンギヤと、 第 1サンギヤに嚙合するとともに、 同一円周上に配設される 複数のショートピエオンと、 このショートピニオンと前記第 2サンギヤ とに嚙合するとともに、 同一円周上に配設される複数のロングピニオン と、 このロングピユオンに嚙合するリングギヤと、 前記ショートピエォ ンおよび口ングピ二オンをそれぞれ回転可能に支持するキヤリャとによ つて、 主に構成されている。
ところで、 このようなダブルピユオンタイプのブラネタリギヤ装置に 用いられる従来のキヤリャ 1 0 0は、 第 7図に示すように、 ショートピ ユオン 1 0 1および口ングピ二オン 1 0 2をそれぞれ回転可能に支持す る支持軸 1 0 3、 1 0 4の各一端を支持するフランジ部 1 0 5を備えた 有底円筒状の第 1キヤリャ本体 1 0 6と、 この第 1キヤリャ 1 0 6のフ ランジ部 1 0 5に軸方向に所定距離離間され、 前記支持軸 1 0 3、 1 0 4の各他端を支持するフランジ部 1 0 7を備えた第 2キヤリャ本体 1 0 8との 2部材によって構成されている。 そして、 第 2キヤリャ本体 1 0 8のフランジ部 1 0 7は軸方向に伸延する円周上複数のブリ ッジ部 1 0 9によって第 1キヤリャ本体 1 0 6のフランジ部 1 0 5に形成したプリ ッジ接続部 1 1 0に係合され、 溶接 W 0によって一体接合されている。 上記した第 7図に示すダブルピニオンタイプのブラネタリギヤ装置に おいては、 ギヤ比およびニードル容量の制約からピニオンのサイズが決 定されるため、 第 2キヤリャ本体 1 0 8のプリッジ部 1 0 9の軸方向長 さが長くなり、 しかも、 ロングピニオン 1 0 2の存在によりボックス構 造のブリ ッジ部 1 0 9を採用できないとともに、 その半径方向スペース も限られているため、 半径方向の肉厚を大きくできない制約がある。 加 えて、 ショートピニオン 1 0 1と口ングピ二オン 1 0 2を円周上に 4組 備えたブラネタリギヤ装置においては、 プリッジ部 1 0 9を通すための 円周方向のスペースも制約されるため、 プリッジ部 1 0 9の強度を十分 に確保することが一層難しくなり、 キヤリャ 1 0 0の捩じり剛性が低下 する恐れがある。
特に、 この種のプラネタリギヤ装置においては、 各ギヤの歯は、 はす 歯とされることが多いために、 ショートピニオン 1 0 1 と口ングピニォ ン 1 0 2を支持するキヤリャ 1 0 0には、 嚙合いの反力による捩じりモ 一メントが作用する。 従って、 キヤリャ 1 0 0の剛性が不足すると、 キ ャリャ 1 0 0が変形してギヤの嚙み合いが適正に行われなくなるので、 ギヤの耐久性の低下、ギヤノィズの発生等の問題が発生する恐れがある。 本発明は、 このような問題に鑑みてなされたものであって、 キヤリャ の剛性を高めたプラネタリャギヤ装置を提供せんとするものである。 発明の開示 第 1の発明は、 それぞれ相対回転可能に支持された第 1および第 2サ ンギヤと、 前記第 1サンギヤに嚙合する円周上複数のショートビ-オン と、 前記第 2サンギヤと前記ショートピエオンにそれぞれ嚙合する円周 上複数のロングピニオンと、 前記ロングピ-オンに嚙合するリングギヤ と、 前記ショートピニオンおょぴロングピエオンをそれぞれ回転可能に 支持するキヤリャを備えたダブルピニオンタイプのブラネタリギヤ装置 において、 前記キヤリャは、 少なく とも、 前記ショートピニオンおよび 前記ロングピニオンの各一端側を支持する第 1フランジ部と、 該第 1フ ランジ部に接続され前記ショートピエオンと前記ロングピニオンが嚙合 しているダブルピニオン部の外周側を全周に渡って覆う円筒部と、 前記 ロングピエオンの他端側を支持する第 2フランジ部と、 該第 2フランジ 部より前記ショートピニオンに向かって伸延するとともに前記ショート ピニオンの他端側を支持する複数のプリ ッジ部とを有することを特徴と するものである。
第 1の発明によれば、 第 1フランジ部に接続されショートピニオンと ロングピニオンが嚙合しているダブルピエオン部の外周側を全周に渡つ て覆う円筒部と、 第 2フランジ部よりショートビ二オンに向かって伸延 する複数のプリ ッジ部とによってボックス構造を構成するようにしたの で、 各ブリッジ部の軸方向長さを短くすることができ、 しかも従来のよ うにショートピエオンの周りの限られた空間を通る必要がないので、 十 分な断面積を確保でき、 ブリッジ部の捩じり剛性、 延いてはキヤリャの 捩じり剛性を大幅に増大することができる。
第 2の発明は、 第 1の発明に係るプラネタリギヤ装置において、 前記 第 1フランジ部と前記円筒部で構成される第 1キヤリャ本体と、 前記第 2フランジ部と前記複数のプリッジ部で構成される第 2キヤリャ本体と を有するとともに、 前記円筒部と前記複数のプリ ッジ部とが環状の突起 部を介して接合されることを特徴とするものである。
第 2の発明によれば、 前記第 1キヤリャ本体を構成する円筒部と、 第 2キヤリャ本体を構成する複数のプリ ッジ部とが、 環状の突起部を介し て接合されているので、 上記した第 1の発明の効果に加え、 キヤリャの 各構成部材をプレス加工で主として成形できるようになり、 加工コス ト を低減することができる。
第 3の発明は、 第 2の発明に係るプラネタリギヤ装置において、 前記 環状の突起部は、 前記リングギヤの内径より内径側へ延設され、 かつ前 記ロングピニオンに対応する円周上複数個所の角度位置に円弧状の切欠 きを有していることを特徴とするものである。
ものである。
第 3の発明によれば、 前記環状の突起部は、 リングギヤの内径より内 径側へ延設され、 かつロングピニオンに対応する円周上複数個所の角度 位置に円弧状の切欠きを有しているので、 キヤリャの径の増大を極力抑 制できるようになり、 装置全体の小形化に寄与することができる。
第 4の発明は、 第 2の発明に係るプラネタリギヤ装置において、 前記 円筒部と前記環状の突起部、 ならびに前記環状の突起部と前記複数のブ リッジ部とがそれぞれ溶接によって接合されるとともに、 前記環状の突 起部と前記複数のブリッジ部との溶接が前記第 1 フランジ部に前記複数 のプリッジ部に対応して形成した窓を通して行うようにしたことを特徴 とするものである。
第 4の発明によれば、 前記環状の突起部と複数のプリ ッジ部との溶接 が、 第 1 フランジ部に複数のプリッジ部に対応して形成した窓を通して 行うようになっているので、 キヤリャ内部の溶接を容易に行うことがで きる。
第 5の発明は、 第 4の発明に係るプラネタリギヤ装置において、 前記 円筒部と前記環状の突起部、 ならびに前記環状の突起部と前記複数のブ リッジ部は、 一方向からの溶接によってそれぞれ接合されるようにした ことを特徴とするものである。
第 5の発明によれば、 前記円筒部と環状の突起部、 ならびに環状の突 起部と複数のプリッジ部は、 一方向からの溶接によってそれぞれ接合で きるので、 一度の溶接工程でキヤリャの組付けを行うことができる。 第 6の発明は、 第 1の発明もしくは第 2の発明に係るブラネタリギヤ 装置において、 前記円筒部の外周面に摩擦板を配設可能とするスプライ ン溝が構成されることを特徴とするものである。
第 6の発明によれば、 前記円筒部の外周面に摩擦板を配設可能とする スプライン溝が構成されているので、 ハプ部をキヤリャ部材と共通化可 能であるため、 自動変速機におけるクラツチ機構あるいはブレーキ機構 の構成を簡素化できるとともに、 小形化が可能となる。
第 7の発明は、 第 2の発明もしくは第 6の発明に係るブラネタリギヤ 装置において、 前記環状の突起部はその外周側において、 軸方向に延設 されるハブ部を有するとともに、 前記ハブ部の外周面に摩擦板を配設可 能とするスプライン溝が構成されることを特徴とするものである。
第 7の発明によれば、 前記環状の突起部の外周側に有するハブ部の外 周面に摩擦板を配設可能とするスプライン溝が構成されているので、 自 動変速機におけるクラツチ機構あるいはブレーキ機構の構成を形成可能 となるため、 キヤリャと自動変速機の所定の回転要素と連結可能、 もし くはケースに対して係止可能とすることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の実施形態を示すダブルピニオンタイプのブラネタ リギヤ装置の断面図である。 第 2図は第 1図の A— A線に沿って切断し た断面図である。 第 3図は第 1図の B— B線に沿って切断した断面図で ある。 第 4図は第 1図の C— C線に沿って切断した断面図である。 第 5 図は本発明の実施形態におけるキヤリャの分解図である。 第 6図は第 5 図におけるキヤリャの組付け順序を示す斜視図である。 第 7図は従来の ダブルビ-オンタイプのプラネタリギヤ装置のキヤリャの一例を示す断 面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の第 1の実施形態を図面に基づいて説明する。第 1図は、 第 1および第 2の 2組のプラネタリギヤ 1 1、 1 2を組み合わせたダブ ルビ二オンタイプのプラネタリギヤ装置 1 0の全体を示し、 第 2図、 第 3図および第 4図は、 第 1図の A— A線、 B— B線および C一 C線に沿 つてそれぞれ切断した各部断面を示す。 プラネタリギヤ装置 1 0は、 主 として、 図略のケースに回転可能に支持された入力軸 1 3と、 この入力 軸 1 3上にそれぞれ相対回転可能に支持された第 1および第 2サンギヤ 1 5、 1 6と、 第 1サンギヤ 1 5に嚙合する円周上複数のショートピニ オン 1 7と、 これらショートビ二オン 1 7と前記第 2サンギヤ 1 6とに 嚙合する円周上複数のロングピニオン 1 8と、 口ングピユオン 1 8に嚙 合するリングギヤ 1 9と、 前記ショートビ二オン 1 7およびロングピニ オン 1 8をそれぞれ回転可能に支持するキヤリャ 2 0とによって構成さ れている。
前記入力軸 1 3は、 図略のエンジンによって回転駆動されるようにな つており、 この入力軸 1 3上に第 1サンギヤ 1 5に一体形成された第 1 中空軸 2 3が回転可能に支持されている。 第 1中空軸 2 3上には第 2サ ンギヤ 1 6に一体形成された第 2中空軸 2 4が回転可能に支持されてい る。 第 1サンギヤ 1 5および第 2サンギヤ 1 6は軸方向に併設して配置 され、 第 1サンギヤ 1 5よりも第 2サンギヤ 1 6のほうが僅かに大径に 形成されている。
前記キヤリャ 2 0には、 円周上等角度間隔に 4つのショートピニオン 軸 2 5が両端を支持され、 これらショートピニオン軸 2 5にショートピ ユオン 1 1がそれぞれ回転可能に支持されている。 ショートピニオン 1 7は前記第 1サンギヤ 1 5に嚙合されている。また、キヤリャ 2 0には、 円周上等角度間隔に 4つのロングピユオン軸 2 6が両端を支持され、 こ れらロングピエオン軸 2 6にロングピニオン 1 8がそれぞれ回転可能に 支持されている。 第 1図におけるロングピ-オン 1 8の右半部には前記 第 2サンギヤ 1 6とリングギヤ 1 9がそれぞれ嚙合され、 また、 左半部 に前記ショートピユオン 1 7が嚙合されている。
次に、 前記キヤリャ 2 0の具体的構造について、 第 5図に示す分解図 および第 6図に示す組付斜視図も参照しながら説明する。 本実施の形態 においては、 キヤリャ 2 0は、 プレス加工によって主として成形できる ように、 3つの構成部材（ピース） からなる例で示している。すなわち、 キヤリャ 2 0は、 前記ショ一トピ-オン軸 2 5およぴロングピ二オン軸
2 6の各一端側を支持する円板状の第 1フランジ部 3 1を有する第 1キ ャリャ本体 3 2と、 前記口ングピ二オン軸 2 6の他端側を支持する円板 状の第 2フランジ部 3 3を有する第 2キヤリャ本体 3 4とに大きく区分 され、 この第 2キヤリャ本体 3 4に形成した円筒支持部 2 8が前記第 2 サンギヤ 1 6に一体形成された第 2中空軸 2 4上に回転可能に支持され るようになっている。
さらに、 第 1キヤリャ本体 3 2は、 前記第 1フランジ部 3 1を形成し たキヤリャ部材 3 5と、 後述する環状の突起部 3 6を形成したハブ部材
3 7との 2部材からなつている。 このように 3つのピースからなるキヤ リャ 2 0は、 第 1キヤリャ本体 3 2のキヤリャ部材 3 5 とハブ部材 3 7 が後述するように溶接 W 1によって互いに接合されるとともに、 ハプ部 材 3 7の環状の突起部 3 6と前記第 2キヤリャ本体 3 4が後述するよう に溶接 W 2によって互いに接合されて、 ボックス構造のキヤリア 2 0を 構成する。
前記第 1キヤリャ本体 3 2を構成するキヤリャ部材 3 5は、 円板状の 第 1 フランジ部 3 1の外周部が軸線方向に折り曲げられたような有底円 筒状をなし、 その円筒部 4 1は前記ロングピニオン 1 8の軸線方向のほ ぼ中央位置まで延び、 前記ショートピ-オン 1 7と口ンダビ-オン 1 8 が嚙合しているダブルピニオン部の外周側を全周に渡って覆っている。 円筒部 4 1の先端には半径方向外方に僅かに屈曲する接合部 4 2が形成 されている。 また、 円筒部 4 1の外周には第 1スプライン部 4 3が形成 され、 この第 1スプライン部 4 3に多板式のクラツチ機構 4 4が連結さ れている。 このように、 キヤリャ部材 3 5の円筒部 4 1は、 多板式のク ラッチ機構 4 4のクラッチハブを構成している。 なお、 第 6図において は、 図を簡略化するために第 1スプライン部 4 3を省略してある。
前記キヤリャ部材 3 5の第 1 フランジ部 3 1には、 第 6図 （C ) によ く表されているように、 ロングピニオン軸 2 6の軸端を支持する円周上 4つの軸孔 4 5が等角度間隔に形成され、 これら 4つの軸孔 4 5の各間 にはショートピニオン軸 2 5の軸端を支持する円周上 4つの軸孔 4 6が 等角度間隔に形成されている。 これら 4つの軸孔 4 6の外周側には円弧 状の窓 4 7が円周上複数個所（実施の形態においては 4個所）形成され、 これら窓 4 7は前記ショートピエオン 1 7とキヤリャ部材 3 5の円筒部 4 1 との間の空間部に開口されている。
前記第 1キヤリャ本体 3 2の一部を構成するハプ部材 3 7は、 前記リ ングギヤ 1 9を包囲する円筒状ハブ部 4 8を有し、 この円筒状ハブ部 4 8は環状の突起部 3 6の外周側において、 軸方向に延設されている。 円 筒状ハプ部 4 8の外周には前記第 1スプライン部 4 3より大径の第 2ス プライン部 4 9が形成され、 この第 2スプライン部 4 9に多板式のプレ ーキ機構 5 0が連結されている。 このように、 ハブ部材 3 7の円筒状ハ プ部 4 8は、多板式のブレーキ機構 5 0のブレーキハブを構成している。 なお、 第 6図においては、 前記第 1スプライン部 4 3と同様に第 2スプ ライン部 4 9も省略してある。
キヤリャ部材 3 5に結合される側の円筒状ハブ部 4 8の一端には、 半 径方向内方に突出する環状の突起部 3 6が形成され、 この突起部 3 6は 前記ロングピニオン 1 8の略中央に位置し、 かつ前記リングギヤ 1 9の 側方位置まで延在されている。 環状の突起部 3 6の内径は、 第 3図に示 すように、 ロングピニオン 1 8に嚙合するリングギヤ 1 9の内径より内 径側へ延設され、 ロングピニオン 1 8に対応する円周上 4個所の角度位 置には、 第 6図 （B ) にも示されているように、 円弧状の切欠き 5 3が 形成されている。 これによつて、 第 1キヤリャ本体 3 2、 延いてはキヤ リャ 2 0の径の増大を極力抑制するようにしている。
環状の突起部 3 6の側方には、 第 5図にも示すように、 前記入力軸 1 3の軸心を中心とする内周面 5 1 と、 その内周面 5 1に直角に接続する 端面 5 2からなる接合部が形成されている。 内周面 5 1には前記キヤリ ャ部材 3 5の接合部 4 2の外周面が嵌合され、 端面 5 2には接合部 4 2 の側面が当接され、その状態で、溶接 W 1により両者は一体接合される。 かかる溶接 W 1は、 第 1図および第 5図の左方より実行される。
第 6図 （A) に最もよく表されているように、 前記第 2キヤリャ本体 3 4は、 前記円板状の第 2フランジ部 3 3の端面より各ショートピニォ ン 1 7の側方にそれぞれ向けて突設された円周上複数 （実施の形態にお いては 4つ） のブリッジ部 5 5を備えている。 第 2キヤリャ本体 3 4の 第 2フランジ部 3 3には、 ロングピニオン軸 2 6の軸端を支持する円周 上 4つの軸孔 5 6が等角度間隔に形成され、 これら 4つの軸孔 5 6の各 間に位置する前記プリッジ部 5 5には、 ショートピニオン軸 2 5の軸端 を支持する円周上 4つの軸孔 5 7が等角度間隔に形成されている。 各ブ リッジ部 5 5の先端部には、 第 5図にも示すように、 前記入力軸 1 3の 軸心を中心とする円弧面 5 8と、 この円弧面 5 8に直角に接続する端面 5 9からなる接合部が形成されている。 円弧面 5 8には前記環状の突起 部 3 6の内周が嵌合され、 端面 5 9には突起部 3 6の側面が当接され、 その状態で、 溶接 W 2により両者は一体接合される。 これにより、 前記 第 1キヤリャ本体 3 2の円筒部 4 1と、 前記第 2キヤリャ本体 3 4の複 数のプリ ッジ部 5 5が、 環状の突起部 3 6を介して互いに接合される。 かかる溶接 W 2は、 前記キヤリャ部材 3 5の第 1フランジ部 3 1に複数 のブリッジ部 5 5に対応して開口した複数の円弧状の窓 4 7を通して、 第 1図および第 5図の左方より円周上 4個所実行される。 なお、 第 5図 においては理解を容易にするために、 ショートピニオン軸 2 5および口 ングピ二オン軸 2 6をそれぞれ嵌合支持する軸孔 4 5、 5 7が、 同位相 に存在するが如く示してある。
このように、 第 1キヤリャ本体 3 2のキヤリャ部材 3 5と環状の突起 部 3 6、 ならびに環状の突起部 3 6と第 2キヤリャ本体 3 4の複数のブ リッジ部 5 5の 2個所の溶接 W l、 W 2が、 ともに同じ方向から行える ようになるので、 3ピースからなるキヤリャ 2 0を一度の溶接工程で組 付けることができ、 組付け工数の削減が可能となる。
上記した構成のブラネタリギヤ装置 1 0は、 以下のように組付けられ る。 まず、 第 1キヤリャ本体 3 2のキヤリャ部材 3 5およびハブ部材 3 7と、 第 2キヤリャ本体 3 4の 3部材がー体接合され、 ボックス構造の キヤリャ 2 0が構成される。
すなわち、 第 1キヤリャ本体 3 2のハプ部材 3 7の環状の突起部 3 6 の内周が、 第 2キヤリャ本体 3 4の各プリッジ部 5 5の先端部に形成さ れた円弧面 5 8にインロー嵌合されるとともに、 その側面が端面 5 9に 当接され、 さらに、 第 1キヤリャ本体 3 2のキヤリャ部材 3 5の接合部 4 2の外周が、 前記ハブ部材 3 7の環状の突起部 3 6の内周面 5 1にィ ンロー嵌合されるとともに、 その側面が端面 5 2に当接される。 その状 態で、 溶接 W 1によりキヤリャ部材 3 5とハブ部材 3 7の環状突起部 3 6がー体接合されて第 1キヤリャ本体 3 2が形成されるとともに、 溶接 W 2により前記環状突起部 3 6に第 2キヤリャ本体 3 4がー体接合され る。 かかる溶接 W 2はキヤリャ部材 3 5の第 1フランジ部 3 1に開口し た円弧状の窓 4 7を通して行われる。
このようにして、 ボックス構造のキヤリャ 2 0が完成されるが、 当該 キヤリャ 2 0の各プリ ッジ部 5 5は、 ショートピニオン 1 7と口ングピ ェオン 1 8が嚙合しているダブルビ-オン部の外周側を全周に渡って覆 う円筒部 4 1に環状突起部 3 6を介して接合されるので、 プリッジ部 5 5の軸方向長さを短くすることができ、 しかも従来のようにショートピ ェオン 1 7の周りの限られた空間を通る必要がないので、 半径方向の肉 厚が薄くなる制約もなく、 十分な断面積を確保でき、 捩じり剛性を大幅 に増大できるようになる。
また、 前記 2つの溶接 W l、 W 2は、 ともに同じ一方向から行えるの で、 一度の溶接工程でキヤリャ 2 0の組付けを行うことができる。
次いで、 上記キヤリャ 2 0の第 1および第 2フランジ部 3 1、 3 3の 軸孔 4 5、 5 6には、 それぞれロングピエオン 1 8を回転可能に支持し た円周上 4個のロングピニオン軸 2 6が嵌合支持される。 同様に、 第 1 および第 2フランジ部 3 1、 3 3の軸孔 4 6、 5 7には、 それぞれショ 一トピニオン 1 7を回転可能に支持した円周上 4個のショートピニオン 軸 2 5が、 ショートピユオン 1 7と口ングピ二オン 1 8との嚙み合いを 行いながら嵌合支持される。 さらに、 第 2キヤリャ本体 3 4の円筒支持 部 2 8には、 第 2サンギヤ 1 6がロングピニオン 1 8に嚙合しつつ嵌合 支持され、 さらにこの第 2サンギヤ 1 6に、 第 1サンギヤ 1 5がショー トビ二オン 1 7に嚙合しつつ嵌合支持される。 そして、 ロングピニオン 1 8にはリングギヤ 1 9が嚙合される。
このようにして、 プラネタリギヤ装置 1 0がアッシー化され、 当該プ ラネタリギヤ装置 1 0は、 第 1サンギヤ 1 5の第 1中空軸 2 3が入力軸 1 3に嵌合支持されるとともに、 キヤリャ 2 0の第 1および第 2スプラ イン部 4 3、 4 9に、 クラッチ機構 4 4およびブレーキ機構 5 0のクラ ツチプレートが係合され、 自動変速機に組付けられる。
なお、 上記した実施の形態においては、 プラネタリギヤ装置 1 0を自 動変速機に適用した場合について説明したが、 本発明はこれに限定され るものではなく、 2組のプラネタリギヤ 1 1、 1 2を組み合わせたダブ ルビ二オンタイプのブラネタリギヤ装置 1 0を備えたものであれば、 ど のようなものにも適用することが可能である。
また、 上記した実施の形態においては、 ショートピニオン 1 7および 口ングピ二オン 1 8を円周上に 4個ずつ配置したダブルピニオンタイプ のプラネタリギヤ装置 1 0について述べたが、 本発明は、 必ずしもその 数を限定されるものではなく、 例えば、 円周上に 3個ずつショートピニ オンおよびロングピニオンを配置したブラネタリギヤ装置にも適用可能 であり、 要求されるプラネタリギヤ装置の容量に応じて適宜選択できる ものである。
また、 上記した実施の形態においては、 3ピースからなる構成部材に よってキヤリャ 2 0を構成した例について述べたが、 3ピース化は、 各 構成部材をプレス加工を主体に成形できて生産コストを低減できたり、 あるいはまた、 各部の機能に応じた最適な材質を設定できるうえで効果 的であるが、 これらを度外視すれば、 第 1キヤリャ本体 3 2の一部を構 成するハプ部材 3 7に形成した環状突起部 3 6を、 キヤリャ部材 3 5側 に形成することにより、 第 1キヤリャ本体 3 2と第 2キヤリャ本体 3 4 の 2部材でキヤリャ 2 0を構成することも可能である。 また逆に、 加工 性や材質のバリエーションを高める目的などのために、 キヤリャ 2 0を 4ピース以上の構成部材によって構成することを排除するものではない。 また、上記した実施の形態においては、第 1および第 2サンギヤ 1 5、 1 6を入力軸 1 3上に支持した例について述べたが、 そのような構成に 限定されるものではない。
さらに、 上記した実施の形態においては、 キヤリャ 2 0のボックス構 造を利用して、 キヤリャ 2 0の円筒部 4 1および円筒状ハブ部 4 8の外 周側にクラツチあるいはブレーキを構成する摩擦板を配設するスプライ ンを形成した例について述べたが、 そのような構成に限定されるもので ないことは勿論である。 産業上の利用可能性
本発明に係るブラネタリギヤ装置は、 自動車のエンジンの回転を変速 して出力する自動変速機に用いるのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . それぞれ相対回転可能に支持された第 1および第 2サンギヤと、 前 記第 1サンギヤに嚙合する円周上複数のショートピエオンと、 前記第 2 サンギヤと前記ショートピ-オンにそれぞれ嚙合する円周上複数のロン グピニオンと、 前記ロングピニオンに嚙合するリングギヤと、 前記ショ 一トピエオンおよびロングピ-オンをそれぞれ回転可能に支持するキヤ リャを備えたダブルピニオンタイプのブラネタリギヤ装置において、 前記キヤリャは、 少なく とも、 前記ショートピニオンおよび前記ロン グピニオンの各一端側を支持する第 1フランジ部と、 該第 1フランジ部 に接続され前記ショートピ-オンと前記ロングピニオンが嚙合している ダブルピニオン部の外周側を全周に渡って覆う円筒部と、 前記ロングピ 二オンの他端側を支持する第 2フランジ部と、 該第 2フランジ部より前 記ショートピニオンに向かって伸延するとともに前記ショートピニオン の他端側を支持する複数のプリッジ部とを有することを特徴とするブラ ネタリギヤ装置。
2 . 請求項 1において、 前記第 1フランジ部と前記円筒部で構成される 第 1キヤリャ本体と、 前記第 2フランジ部と前記複数のプリッジ部で構 成される第 2キヤリャ本体とを有するとともに、 前記円筒部と前記複数 のプリッジ部とが環状の突起部を介して接合されることを特徴とするプ ラネタリギヤ装置。
3 . 請求項 2において、 前記環状の突起部は、 前記リングギヤの内径よ り内径側へ延設され、 かつ前記口ングピユオンに対応する円周上複数個 所の角度位置に円弧状の切欠きを有していることを特徴とするブラネタ リギヤ装置。
4 . 請求項 2において、 前記円筒部と前記環状の突起部、 ならびに前記 環状の突起部と前記複数のブリッジ部とがそれぞれ溶接によって接合さ れるとともに、 前記環状の突起部と前記複数のプリッジ部との溶接が前 記第 1フランジ部に前記複数のブリツジ部に対応して形成した窓を通し て行うようにしたことを特徴とするブラネタリギヤ装置。
5 . 請求項 4において、 前記円筒部と前記環状の突起部、 ならびに前記 環状の突起部と前記複数のプリッジ部は、 一方向からの溶接によってそ れぞれ接合されるようにしたことを特徴とするブラネタリギヤ装置。
6 . 請求項 1もしくは請求項 2において、 前記円筒部の外周面に摩擦板 を配設可能とするスプライン溝が構成されることを特徴とするブラネタ リギヤ装置。
7 . 請求項 2もしくは請求項 6において、 前記環状の突起部はその外周 側において、 軸方向に延設されるハブ部を有するとともに、 前記ハブ部 の外周面に摩擦板を配設可能とするスプライン溝が構成されることを特 徴とするプラネタリギヤ装置。
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