WO2011077869A1 - プラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造 - Google Patents

プラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造 Download PDF

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WO2011077869A1
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pinion
shaft support
carrier
support structure
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重 小山
修宏 熊谷
平典 小林
真二 藤本
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本田技研工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082Planet carriers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0479Gears or bearings on planet carriers

Definitions

  • the present invention relates to a pinion shaft support structure of a planetary gear mounted on a transmission of an automobile or the like.
  • Some conventional automatic transmissions have a planetary gear for shifting and outputting the driving force from the input shaft.
  • a planetary gear includes, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, a pinion gear, a pinion shaft for supporting the pinion gear, and a carrier having a shaft support hole for supporting the pinion shaft. It has a pinion shaft support structure supported by a hole.
  • both ends of the pinion shaft are crimped and fixed to the shaft support hole of the carrier in a state in which the position (phase) of the rotation direction of the pinion shaft is matched.
  • the pinion shaft is fixed to the carrier in a detent state.
  • a part of the double washer is used as a detent for the pinion shaft supported by the carrier.
  • an oil guide plate fixed to the end of the carrier is separately provided as a lubrication structure for supplying lubricating oil to a bearing provided between the pinion shaft and the pinion gear.
  • the oil guide plate is configured to supply lubricating oil to the bearing.
  • the caulking device has a special structure because the caulking must be performed in a state where the rotational direction position (phase) of the pinion shaft including the hole formed in the pinion shaft is matched. It will be necessary.
  • the present invention has been made in view of the above-described point, and its object is to provide a planetary gear which can be assembled in a phase-matched state of a pinion shaft only by a simple process which eliminates the need for a caulking process or a special device.
  • An object of the present invention is to provide a pinion shaft support structure.
  • Another object of the present invention is to provide a pinion gear shaft supporting structure of a planetary gear which can effectively lubricate a bearing with a simple structure without increasing the number of parts.
  • the present invention for solving the above problems supports a plurality of pinion gears (30), a plurality of pinion shafts (40) for supporting the plurality of pinion gears (30) respectively, and a plurality of pinion shafts (40)
  • a carrier (21) having a plurality of shaft support portions (22), and a pinion shaft support structure of a planetary gear having a plurality of pinion shafts (40) supported by a plurality of shaft support portions (22)
  • a locking member (27) capable of locking the step (43) by being attached to the carrier (21) , And mounted on the carrier (21) for each step (43) of the pinion shaft (40) inserted in each of the plurality of shaft supports (22)
  • By stopping member (27) is arranged lockable, characterized in that the plurality of pinion shafts (40) of the respective rotational direction positioning has been made.
  • the locking member attached to the carrier is arranged so as to be able to be locked to the stepped portion of each of the pinion shafts inserted into the plurality of shaft support portions.
  • the positioning of each of the plurality of pinion shafts in the rotational direction is performed. Therefore, as in the conventional pinion shaft support structure, the phase alignment of the pinion shaft is performed without the need for special treatment steps such as anti-carburizing and the like necessary for caulking and caulking and without using a special device.
  • a high strength pinion shaft support structure can be provided by an inexpensive manufacturing method.
  • the carrier (21) is rotatably installed around the central axis (2), and the pinion shaft (40) is provided outside the central axis (2)
  • the locking member (27) is a member supported in parallel to 2) and having a circular peripheral edge (27a) coaxially disposed with the central axis (2).
  • Each of the plurality of circumferential portions (27a) of the) may be adapted to lock the step portions (42) of the plurality of pinion shafts (40). According to this, the positioning of the plurality of pinion shafts in the rotational direction can be performed by one locking member. Therefore, while simplifying the configuration of the pinion shaft support structure and reducing the number of parts, it is possible to assemble the pinion shaft in a phase-aligned state.
  • the carrier (21) has a contact portion (23a) for bringing the other end surface (41) of the pinion shaft (40) inserted into the shaft support portion (22) into contact.
  • the locking member (27) is provided so as to abut on one end face (42) of the pinion shaft (40) inserted in the shaft support (22) to prevent the pinion shaft (40) from coming off
  • It may be a washer (27).
  • a bearing (32) is provided between the pinion gear (30) and the pinion shaft (40), and the pinion shaft (40)
  • a lubricating oil passage (45) is formed, which comprises a hollow portion (45a) extending in the axial direction inside and a through hole (45b) penetrating radially outward from the hollow portion (45a).
  • the contact portion (23a) of the carrier (21) further contacts only a part of the outer side in the radial direction with respect to the rotation center of the carrier (21) at the other end surface (41) of the pinion shaft (40).
  • a lubricating groove (24) communicating with the lubricating oil passage (45) of the pinion shaft (40) is provided in the clearance between the contact portion (23a) and the radial inner side of the other end face (41). Good. According to this configuration, since the lubricating groove communicating with the lubricating oil passage of the pinion shaft can be provided integrally with the carrier, the simple structure allows effective lubrication of the bearing without increasing the number of parts. become.
  • the pinion shaft (40) is positioned by the locking member (27), so that the through hole (45b) of the pinion shaft (40) is the rotation center of the carrier (21). It may be arranged to face radially outward with respect to.
  • the pinion shaft support structure provided on the carrier rotating about the central axis, in order to efficiently supply the lubricating oil to the bearing around the pinion shaft (40) from the lubricating oil passage of the pinion shaft, the pinion shaft It is necessary for the through holes of the above to be disposed radially outward with respect to the rotation center of the carrier.
  • the through hole of the pinion shaft faces the outside in the radial direction with respect to the rotation center of the carrier. Since it is arranged, lubricating oil can be efficiently supplied to the bearing from the lubricating oil passage of the pinion shaft.
  • the reference numerals in the parentheses above indicate the reference numerals of the constituent elements in the embodiments described later as an example of the present invention.
  • the pinion shaft support structure of the planetary gear it is possible to assemble the pinion shaft in a phase-aligned state only by a caulking process or a simple process which requires no special device.
  • the simple structure makes it possible to effectively lubricate the bearing around the pinion shaft without increasing the number of parts.
  • FIG. 12 is a diagram showing a detailed configuration of a pinion shaft support structure, and is an exploded perspective view of a carrier assembly. It is a figure which shows the detailed structure of a pinion shaft support structure, and is a partial expanded sectional view of the pinion shaft assembled
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration example of a planetary gear provided with a pinion shaft support structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a detailed configuration of the pinion shaft support structure of the planetary gear, and is an exploded perspective view of the carrier assembly.
  • the planetary gear 1 shown in FIG. 1 is a gear mechanism for shifting installed in an automatic transmission or the like, and has a sun gear 10 with external teeth 10a formed on the outer peripheral side, and a pinion gear 30 engaged with the external teeth 10a of the sun gear 10.
  • a carrier assembly 20 assembled and a ring gear 50 installed on the outer peripheral side of the carrier assembly 20 are configured.
  • the sun gear 10 of the planetary gear 1 is spline fitted on the outer periphery of the input shaft 2.
  • An inner tooth 50 a that meshes with the pinion gear 30 is formed on the inner peripheral side of the ring gear 50.
  • the carrier assembly 20 supports a plurality of (four in the drawing) pinion gears 30, a plurality of pinion shafts 40 for supporting the plurality of pinion gears 30 respectively, and a plurality of pinion shafts 40.
  • a carrier 21 having a plurality of shaft support holes 22.
  • the carrier 21 is provided with a circular annular main body 25 rotatably installed around the input shaft (central axis) 2 and a small diameter cylindrical flange 26 integrally formed on the inner peripheral side of the main body 25 There is.
  • the pinion shaft 40 is supported in parallel to the input shaft 2 on the outer peripheral side of the input shaft 2.
  • the four pinion gears 30 supported by the carrier 21 and their pinion shaft support structures are identical to each other. Therefore, in the following, the configuration of one pinion gear 30 and the pinion shaft support structure will be described.
  • FIG. 3 is a view showing a detailed configuration of the pinion shaft support structure, and is a partially enlarged cross-sectional view of the pinion shaft 40 assembled to the carrier 21 and the periphery thereof.
  • the pinion shaft support structure is a structure in which a pinion shaft 40 inserted through an axial hole 30 a of the pinion gear 30 via a bearing 32 is inserted into an axial support hole 22 provided in a carrier 21.
  • washers (thrust washers) 31 that receive an axial load are attached.
  • the pinion shaft 40 is formed of a rod-like member (cylindrical member) having a circular cross section, and in the pinion shaft 40, a hollow portion 45a extending in the axial direction and a through hole 45b penetrating radially outward from the hollow portion 45a.
  • a lubricating oil passage 45 is formed.
  • the hollow portion 45 a opens at one end surface 41 in the axial direction of the pinion shaft 40.
  • the through hole 45 b is open on the outer peripheral side surface of the pinion shaft 40 so that the lubricating oil can be supplied to the bearing 32 interposed between the pinion gear 30 and the pinion shaft 40.
  • the axial support hole 22 of the carrier 21 extends parallel to the input shaft 2 on the outer peripheral side of the input shaft 2.
  • a guide wall 23 projects from one end of the shaft support hole 22 (the end on the back side in the insertion direction of the pinion shaft 40).
  • the guide wall 23 is a plate-like portion disposed in a plane orthogonal to the longitudinal direction of the shaft support hole 22.
  • An inner surface (a surface on the side of the shaft support hole 22) of the guide wall 23 is in contact with an end surface 41 (corresponding to "the other end surface” of the present invention) of the pinion shaft 40 inserted in the shaft support hole 22. It becomes part 23a.
  • the contact portion 23 a is formed to contact only a part of the end surface 41 of the pinion shaft 40 in the radial direction with respect to the rotation center of the carrier 21.
  • a lubricating groove 24 communicating with the lubricating oil passage 45 of the pinion shaft 40 is provided in the gap between the contact portion 23 a and the inner side in the radial direction on the end surface 41 of the pinion shaft 40. Specifically, the lubricating groove 24 communicates with one end of the hollow portion 45 a in the lubricating oil passage 45.
  • the step part 43 is formed in the end surface 42 (it corresponds to "one end surface” of this invention) of the pinion shaft 40.
  • the stepped portion 43 has a linear step line 43a which intersects the end surface 42 of the pinion shaft 40, and is a stepped portion in which the axial height position of the end surface 42 is different on both sides of the step line 43a. is there.
  • the step line 43 a passes through the center of the end face 42.
  • the step line 43 a may not necessarily pass through the center of the end face 42.
  • a retaining washer (locking member) 27 that is in contact with the axial end face 25 a of the main body 25 is attached to the carrier 21.
  • the retaining washer 27 is a circular ring-shaped plate-like member.
  • a cylindrical flange portion 26 provided at a position surrounding the outer peripheral side of the input shaft 2 is formed on the carrier 21, and the retaining washer 27 is attached to the outer peripheral side of the flange portion 26.
  • the retaining washer 27 is installed in a state of being sandwiched between the axial end face 25 a of the main body 25 and the inner ring 51 a of the bearing 51. In this state, the retaining washer 27 abuts on the end surface 42 of the pinion shaft 40 inserted in the shaft support hole 22. This can prevent the pinion shaft 40 from coming out of the shaft support hole 22. That is, the contact portion 23 a of the carrier 21 and the retaining washer 27 are in contact with the end surfaces 41 and 42 on both sides of the pinion shaft 40 inserted into the shaft support hole 22, respectively.
  • the axial movement of the pinion shaft 40 is restricted.
  • the bearing 51 is interposed between the support member 52 integrally fixed to the ring gear 50 on the inner peripheral side of the ring gear 50 and the flange portion 26 of the carrier 21, and the carrier 21 and the support member 52. And relatively rotatably.
  • the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27 is opposed to the step 43 of the end surface 42 of the pinion shaft 40 with a slight gap. That is, as shown in FIG. 2, the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27 attached to the carrier 21 can be engaged with the step 43 of each of the pinion shafts 40 inserted into each of the plurality of shaft support holes 22. It is arranged oppositely. Thereby, positioning (phase alignment) in the rotational direction with respect to each of the plurality of pinion shafts 40 is performed.
  • FIG. 4 is a view of the carrier assembly 20 assembled with the pinion shaft 40 as viewed from one end in the axial direction.
  • the pinion shafts 40 installed in the shaft support holes 22 of the carrier 21 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (90 degrees intervals in the figure) on the outer peripheral side of the retaining washers 27.
  • the stepped portion 43 of each pinion shaft 40 is disposed in a direction (a direction intersecting with the radial direction) along the circumferential direction of the retaining washer 27.
  • the retaining washer 27 is covered and abutted on the end surface 42b on the side where the axial height is low. Further, the stepped portion 43 is opposed to the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27 with a slight gap.
  • the through hole 45 b of the pinion shaft 40 is provided on the same side as the end face 42 a on the side where the axial height is high with respect to the step line 43 a, It extends in the direction orthogonal to the step line 43a. Therefore, as shown in FIG. 4, when the step line 43 a of the pinion shaft 40 is disposed along the circumferential direction of the retaining washer 27 and the pinion shaft 40 and the retaining washer 27 are attached, the through hole 45 b of the pinion shaft 40 is Are arranged radially outward with respect to the center of the carrier 21.
  • FIG. 5 is a view for explaining the positional relationship between the step 43 of the pinion shaft 40 and the through hole 45 b and the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27.
  • the stepped portion 43 of the pinion shaft 40 is opposed to the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27 with a slight gap. Therefore, the pinion shaft 40 is allowed to rotate to a position where the step 43 abuts on the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27. That is, as shown in FIG. 5A, from the state where the step 43 of the pinion shaft 40 is along the circumferential direction of the retaining washer 27, as shown in FIG. 5B or 5C, the step 43 is outside the retaining washer 27.
  • the pinion shaft 40 can rotate to a position where it abuts on the peripheral edge 27a. Then, as shown in FIGS. 5B and 5C, even in the state where the step 43 abuts on the outer peripheral edge 27a of the retaining washer 27, the through hole 45b of the pinion shaft 40 is still radial to the center of the carrier 21. It is arranged to face outward.
  • the step portion 43 of each of the pinion shafts 40 inserted in each of the plurality of shaft support holes (shaft support portions) 22 is attached to the carrier 21 Since the outer peripheral edge 27a of the retaining washer 27 is arranged to be able to be locked, positioning (phase alignment) in the rotational direction of each of the plurality of pinion shafts 40 is performed. Therefore, unlike the conventional pinion shaft support structure, the phase alignment of the pinion shaft 40 is not required, without requiring a special treatment process such as anti-carburizing, which is necessary for caulking and caulking. Can be assembled at the same time. As described above, since the pinion shaft 40 can be easily assembled, a high-strength pinion shaft support structure can be provided by an inexpensive manufacturing method.
  • the carrier 21 is rotatably installed around the input shaft (central axis) 2, and the pinion shaft 40 is attached to the input shaft 2 on the outer peripheral side of the input shaft 2. They are supported parallel to each other.
  • the retaining washer 27 is a disk-like member installed concentrically with the input shaft 2, and four places of the outer peripheral edge 27 a of the retaining washer 27 face the step portions 43 of the four pinion shafts 40 respectively. There is. Therefore, the positioning of the rotational direction of the plurality of (four) pinion shafts 40 can be performed by the single retaining washer 27. As a result, while the configuration of the pinion shaft support structure is simplified and the number of parts is reduced, the pinion shaft 40 can be assembled in a phase-matched state.
  • a bearing 32 is disposed between the pinion gear 30 and the pinion shaft 40, and the pinion shaft 40 is a hollow portion extending in the axial direction inside the pinion shaft 40.
  • a lubricating oil passage 45 is formed, which comprises 45a and a through hole 45b penetrating from the hollow portion 45a to the outer side in the radial direction.
  • the contact portion 23a of the carrier 21 contacts only a portion of the outer surface of the end surface 41 of the pinion shaft 40 in the radial direction with respect to the center of rotation of the carrier 21.
  • a lubricating groove 24 communicating with the lubricating oil passage 45 of the pinion shaft 40 is provided in the gap between the two.
  • the lubricating groove 24 communicating with the lubricating oil passage 45 of the pinion shaft 40 can be provided integrally with the carrier 21, a separate part for forming the lubricating groove as in the conventional structure is not necessary. Therefore, effective lubrication of the bearing 32 can be performed with a simple structure without increasing the number of parts.
  • the carrier 21 rotates around the input shaft 2. Therefore, in order to efficiently supply the lubricating oil from the lubricating oil passage 45 of the pinion shaft 40 to the bearing 32, the through hole 45 b of the pinion shaft 40 faces radially outward with respect to the rotation center of the carrier 21. It needs to be deployed.
  • the through hole 45b of the pinion shaft 40 faces radially outward with respect to the rotation center of the carrier 21. It needs to be deployed.
  • the pinion shaft support structure of the present embodiment as described above, if the pinion shaft 40 is assembled by phasing with the step portion 43 provided on the pinion shaft 40, the through hole 45b of the pinion shaft 40 is assembled. Are arranged radially outward with respect to the center of rotation of the carrier 21. Therefore, the lubricating oil can be efficiently supplied from the lubricating oil passage 45 of the pinion shaft 40 to the bearing 32.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and the drawings. Is possible.
  • the functions and effects of the present invention are within the scope of the technical idea of the present invention.
  • the number of installed pinion gears 30 and the number of pinion shafts 40 shown in the above embodiment is an example, and the number of installed pinion gears and pinion shafts in the pinion shaft support structure of the present invention is not limited to the number shown in the above embodiments.
  • the specific shapes of the step portion provided on the end face of the pinion gear shown in the above embodiment and the locking member for locking the step portion are not limited to those shown in the above embodiment. Therefore, the stepped portion provided on the end face of the pinion gear may have a configuration other than a straight step line crossing the center of the end surface of the pinion gear, and the locking member is a configuration other than the circular annular retaining washer. May be
  • the stepped portion 43 is opposed to the outer peripheral edge 27a of the retaining washer 27 with a slight gap.
  • this is the assembly of the pinion shaft 40 and the retaining washer 27.
  • the gap between the step 43 and the outer peripheral edge 27a of the retaining washer 27 is not necessarily required. Therefore, it is also possible to abut the step 43 and the outer peripheral edge 27a of the retaining washer 27 without a gap.

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Abstract

カシメ工程や特殊な装置が不要となる簡単な工程のみで、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行えるようにする。ピニオンギヤと、ピニオンギヤを軸支するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトを回転可能に支持する複数の軸支持穴を有するキャリアとを備え、ピニオンシャフトが軸支持穴に支持されてなるピニオンシャフト支持構造であって、ピニオンシャフトの端面に形成した段部と、キャリアに取り付けられることで段部を係止可能な抜止ワッシャーとを備え、複数の軸支持穴それぞれに挿入したピニオンシャフトそれぞれの段部に対して、キャリアに取り付けた抜止ワッシャーの外周縁が対向して係止可能となっていることで、複数のピニオンシャフトの回転方向の位置決め(位相合わせ)がなされている。

Description

プラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造
 本発明は、自動車の変速機などに搭載されるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造に関する。
 従来の自動変速機には、入力軸からの駆動力を変速して出力するためのプラネタリギヤを備えたものがある。このようなプラネタリギヤは、例えば、特許文献1,2に示すように、ピニオンギヤと、ピニオンギヤを軸支するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトを支持する軸支持穴を有するキャリアとを備え、ピニオンシャフトを軸支持穴で支持してなるピニオンシャフト支持構造を有している。
 特許文献1に示す従来のピニオンシャフト支持構造は、ピニオンシャフトの回転方向の位置(位相)合わせをした状態で、キャリアの軸支持穴に対してピニオンシャフトの両端をカシメて固定していた。これにより、ピニオンシャフトがキャリアに対して回り止めされた状態で固定される。また、特許文献2に示すピニオンシャフト支持構造では、キャリアに支持したピニオンシャフトに対して、2重ワッシャーの一部をその回り止めとして使用している。
 一方、特許文献1に記載のピニオンシャフト支持構造では、ピニオンシャフトとピニオンギヤとの間に設けたベアリングに潤滑油を供給するための潤滑構造として、キャリアの端部に固定したオイルガイドプレートを別途に設け、このオイルガイドプレートによって、ベアリングに潤滑油を供給するように構成している。
特開平8-326876号公報 特開2002-317864号公報
 特許文献1のように、キャリアに対してピニオンシャフトをカシメて固定する構造では、カシメ部の硬度とベアリング部の硬度とは要求値が異なるため、高硬度な部位と低硬度な部位とを共存させなければならない。これにより、ピニオンシャフトの組付工程が複雑化し、プラネタリギヤの製造コストの増加を招くおそれがあった。
 また、一般に、部品のカシメ工程では、高い荷重で部品を塑性変形させる。そのため、本来変形してはならない部位に悪影響が無いように、カシメ工程での荷重やストロークの管理を厳密に行う必要がある。したがって、組立工程の煩雑化につながる。さらに、ピニオンシャフトをキャリアに対してカシメる際、ピニオンシャフトに形成した穴などを含むピニオンシャフトの回転方向の位置(位相)を合わせた状態でカシメなければならないため、特殊な構造のカシメ装置が必要となる。
 また、特許文献2に示すピニオンシャフト支持構造では、2重ワッシャーをピニオンシャフトの回り止めとして使用しているが、この構造では、2重ワッシャー及びその周辺部品の取付構造が複雑であるため、ピニオンシャフトの組付工程に手間と時間がかかるという問題がある。
 また、特許文献2に示すベアリングの潤滑構造では、キャリアとは別部品であるオイルガイドプレートを設けているため、ピニオンシャフト周りの部品点数が多くなり、プラネタリギヤの構造の複雑化、コスト高につながるおそれがある。
 本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カシメ工程や特殊な装置が不要となる簡単な工程のみで、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行えるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造を提供することにある。
 また、本発明の他の目的は、簡単な構造で部品点数を増加させずにベアリングの効果的な潤滑が行えるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造を提供することにある。
 上記課題を解決するための本発明は、複数のピニオンギヤ(30)と、複数のピニオンギヤ(30)それぞれを軸支する複数のピニオンシャフト(40)と、複数のピニオンシャフト(40)それぞれを支持する複数の軸支持部(22)を有するキャリア(21)と、を備え、複数のピニオンシャフト(40)それぞれが複数の軸支持部(22)に支持されてなるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造であって、ピニオンシャフト(40)の一方の端面(42)に形成した段部(43)と、キャリア(21)に取り付けられることで段部(43)を係止可能となる係止部材(27)と、を備え、複数の軸支持部(22)それぞれに挿入したピニオンシャフト(40)それぞれの段部(43)に対して、キャリア(21)に取り付けた係止部材(27)が係止可能に配置されていることで、複数のピニオンシャフト(40)それぞれの回転方向の位置決めがなされていることを特徴とする。
 本発明にかかるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造によれば、複数の軸支持部それぞれに挿入したピニオンシャフトそれぞれの段部に対して、キャリアに取り付けた係止部材が係止可能に配置されていることで、複数のピニオンシャフトそれぞれの回転方向の位置決めがなされている。したがって、従来のピニオンシャフト支持構造のように、カシメ及びカシメに必要な防炭などの特殊処理の工程を必要とせず、かつ、特殊な装置を用いずに、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行えるようになる。このように、ピニオンシャフトの組み付けが容易に行えることで、安価な製法で高い強度のピニオンシャフト支持構造を提供できる。
 また、上記のピニオンシャフト支持構造では、キャリア(21)は、中心軸(2)周りに回転可能に設置されており、ピニオンシャフト(40)は、中心軸(2)の外側で該中心軸(2)に対して平行に支持されており、係止部材(27)は、中心軸(2)と同芯状に設置した円形の周縁(27a)を有する部材であり、該係止部材(27)の周縁(27a)の複数箇所それぞれが複数のピニオンシャフト(40)の段部(42)それぞれを係止するようになっているとよい。これによれば、一の係止部材によって、複数のピニオンシャフトの回転方向の位置決めを行うことができる。したがって、ピニオンシャフト支持構造の構成の簡素化、及び部品点数の削減を図りながら、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行えるようになる。
 また、上記のピニオンシャフト支持構造では、キャリア(21)には、軸支持部(22)に挿入されたピニオンシャフト(40)の他方の端面(41)を当接させる当接部(23a)が設けられており、係止部材(27)は、軸支持部(22)に挿入されたピニオンシャフト(40)の一方の端面(42)に当接してピニオンシャフト(40)の抜けを防止する抜止ワッシャー(27)であってよい。この構成によれば、軸支持部に挿入されたピニオンシャフトの抜けを防止する抜止ワッシャーによって、複数のピニオンシャフトそれぞれに対する回転方向の位置決めを行うことができる。したがって、ピニオンシャフト支持構造の構成の簡素化、及び部品点数の削減を図りながら、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行えるようになる。
 また、上記のピニオンシャフト支持構造では、ピニオンギヤ(30)とピニオンシャフト(40)との間にはベアリング(32)が設置されており、ピニオンシャフト(40)には、該ピニオンシャフト(40)の内部で軸方向に延びる中空部(45a)と、該中空部(45a)から径方向の外側に貫通する貫通穴(45b)とからなる潤滑油通路(45)が形成されているとよい。この場合、さらに、キャリア(21)の当接部(23a)は、ピニオンシャフト(40)の他方の端面(41)におけるキャリア(21)の回転中心に対する径方向の外側の一部のみに当接し、他方の端面(41)における径方向の内側と当接部(23a)との隙間には、ピニオンシャフト(40)の潤滑油通路(45)に連通する潤滑溝(24)が設けられていてよい。この構成によれば、ピニオンシャフトの潤滑油通路に連通する潤滑溝を、キャリアに一体構造で設けることができるので、簡単な構造で部品点数を増加させずにベアリングの効果的な潤滑が行えるようになる。
 また、上記のピニオンシャフト支持構造では、ピニオンシャフト(40)が係止部材(27)で位置決めされていることで、該ピニオンシャフト(40)の貫通穴(45b)がキャリア(21)の回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されるようにしてよい。ここで、中心軸周りに回転するキャリアに設けたピニオンシャフト支持構造では、ピニオンシャフトの潤滑油通路からピニオンシャフト(40)周りのベアリングに対して潤滑油を効率良く供給するためには、ピニオンシャフトの貫通穴がキャリアの回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されることが必要である。この点、上記の構成によれば、ピニオンシャフトに設けた段部による位相合わせをしてピニオンシャフトを組み付ければ、ピニオンシャフトの貫通穴がキャリアの回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されるので、ピニオンシャフトの潤滑油通路からベアリングに対して潤滑油を効率良く供給できる。
 なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
 本発明にかかるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造によれば、カシメ工程や特殊な装置が不要となる簡単な工程のみで、ピニオンシャフトの位相合わせをした状態での組み付けが行える。また、簡単な構造で部品点数を増加させずに、ピニオンシャフト周りのベアリングに対する効果的な潤滑が行える。
本発明の一実施形態にかかるピニオンシャフト支持構造を備えたプラネタリギヤの構成例を示す側断面図である。 ピニオンシャフト支持構造の詳細構成を示す図で、キャリア組立体の分解斜視図である。 ピニオンシャフト支持構造の詳細構成を示す図で、キャリアに組み付けたピニオンシャフト及びその周辺の部分拡大断面図である。 ピニオンシャフトを組み付けたキャリア組立体を軸方向の一端から見た概略図である。 ピニオンシャフトの段部及び貫通穴と抜止ワッシャーの外周縁との位置関係を説明するための図である。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるピニオンシャフト支持構造を備えたプラネタリギヤの構成例を示す側断面図である。また、図2は、プラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造の詳細構成を示す図で、キャリア組立体の分解斜視図である。図1に示すプラネタリギヤ1は、自動変速機などに設置される変速用のギヤ機構であり、外周側に外歯10aが形成されたサンギヤ10と、サンギヤ10の外歯10aと噛合するピニオンギヤ30が組み付けられたキャリア組立体20と、キャリア組立体20の外周側に設置したリングギヤ50とを備えて構成されている。
 プラネタリギヤ1のサンギヤ10は、入力軸2の外周にスプライン嵌合している。リングギヤ50の内周側には、ピニオンギヤ30と噛合する内歯50aが形成されている。キャリア組立体20は、図2に示すように、複数(図では4個)のピニオンギヤ30と、複数のピニオンギヤ30それぞれを軸支する複数のピニオンシャフト40と、複数のピニオンシャフト40それぞれを支持する複数の軸支持穴22を有するキャリア21とを備えて構成されている。キャリア21は、入力軸(中心軸)2周りに回転可能に設置された円形環状の本体部25と、該本体部25の内周側に一体形成した小径円筒状のフランジ部26とを備えている。ピニオンシャフト40は、入力軸2の外周側で該入力軸2に対して平行に支持されている。キャリア21に支持された4個のピニオンギヤ30及びそのピニオンシャフト支持構造は、互いに同一の構成である。したがって、以下では、一のピニオンギヤ30及びピニオンシャフト支持構造の構成について説明する。
 図3は、ピニオンシャフト支持構造の詳細構成を示す図で、キャリア21に組み付けたピニオンシャフト40及びその周辺の部分拡大断面図である。図3及び図2に示すように、ピニオンシャフト支持構造は、ピニオンギヤ30の軸穴30aにベアリング32を介して挿通したピニオンシャフト40をキャリア21に設けた軸支持穴22に挿入した構造である。ピニオンシャフト40に軸支されたピニオンギヤ30の軸方向の両端には、軸方向の荷重を受けるワッシャー(スラストワッシャー)31が取り付けられている。
 ピニオンシャフト40は、断面が円形の棒状部材(円筒状部材)からなり、ピニオンシャフト40の内部には、軸方向に延びる中空部45aと該中空部45aから径方向の外側に貫通する貫通穴45bとからなる潤滑油通路45が形成されている。中空部45aは、ピニオンシャフト40の軸方向における一方の端面41に開口している。貫通穴45bは、ピニオンギヤ30とピニオンシャフト40との間に介在するベアリング32に潤滑油を供給できるように、ピニオンシャフト40の外周側面に開口している。
 キャリア21の軸支持穴22は、入力軸2の外周側でその軸方向が該入力軸2に対して平行に延びている。軸支持穴22の一方の端部(ピニオンシャフト40の挿入方向における奥側の端部)には、ガイド壁23が張り出している。ガイド壁23は、軸支持穴22の長手方向に対して直交する面内に配置された板状の部分である。ガイド壁23の内面(軸支持穴22側の面)は、軸支持穴22に挿入されたピニオンシャフト40の端面41(本発明の「他方の端面」に該当する。)を当接させる当接部23aになっている。当接部23aは、ピニオンシャフト40の端面41におけるキャリア21の回転中心に対する径方向の外側の一部のみに当接するように形成されている。そして、ピニオンシャフト40の端面41における径方向の内側と当接部23aとの隙間には、ピニオンシャフト40の潤滑油通路45に連通する潤滑溝24が設けられている。潤滑溝24は、詳細には、潤滑油通路45における中空部45aの一端に連通している。
 そして、ピニオンシャフト40の端面42(本発明の「一方の端面」に該当する。)には、段部43が形成されている。段部43は、ピニオンシャフト40の端面42を横断する直線状の段差線43aを有し、該段差線43aの両側で、端面42の軸方向の高さ位置が異なっている階段状の部分である。段差線43aは、端面42の中心を通っている。なお、段差線43aは、必ずしも端面42の中心を通らなくてもよい。また、キャリア21には、本体部25の軸方向の端面25aに当接する抜止ワッシャー(係止部材)27が取り付けられている。抜止ワッシャー27は、円形環状の板状部材である。キャリア21には、入力軸2の外周側を囲む位置に設けた円筒状のフランジ部26が形成されており、抜止ワッシャー27は、このフランジ部26の外周側に取り付けられている。抜止ワッシャー27は、本体部25の軸方向の端面25aとベアリング51の内輪51aと間に挟まれた状態で設置される。この状態で、抜止ワッシャー27が軸支持穴22に挿入されたピニオンシャフト40の端面42に当接する。これにより、ピニオンシャフト40が軸支持穴22から抜け出ることを防止できる。すなわち、軸支持穴22に挿入されたピニオンシャフト40の両側の端面41,42に対して、キャリア21の当接部23aと抜止ワッシャー27とがそれぞれ当接していることで、軸支持穴22に対するピニオンシャフト40の軸方向の移動が規制されている。なお、ベアリング51は、リングギヤ50の内周側で該リングギヤ50に対して一体に固定された支持部材52と、キャリア21のフランジ部26との間に介在しており、キャリア21と支持部材52とを相対回転可能に支持するものである。
 そして、抜止ワッシャー27の外周縁27aは、ピニオンシャフト40の端面42の段部43に対して若干の間隔を有して対向している。すなわち、図2に示すように、複数の軸支持穴22それぞれに挿入したピニオンシャフト40それぞれの段部43に対して、キャリア21に取り付けた抜止ワッシャー27の外周縁27aが係止可能な状態で対向配置されている。これにより、複数のピニオンシャフト40それぞれに対する回転方向の位置決め(位相合わせ)がなされている。
 ここで、抜止ワッシャー27によるピニオンシャフト40の位置決めについて詳細に説明する。図4は、ピニオンシャフト40を組み付けたキャリア組立体20を軸方向の一端から見た図である。同図に示すように、キャリア21の軸支持穴22に設置したピニオンシャフト40は、抜止ワッシャー27の外周側で、周方向に等間隔(図では90度間隔)に配列されている。そして、各ピニオンシャフト40の段部43は、その段差線43aが抜止ワッシャー27の円周方向に沿う向き(径方向と交差する向き)に配置されている。そして、段部43の両側の端面42a,42bのうち、軸方向の高さが低い側の端面42bに抜止ワッシャー27が被せられて当接している。また、段部43は、抜止ワッシャー27の外周縁27aに対して若干の隙間を有して対向している。
 一方、図2及び図3に示すように、ピニオンシャフト40の貫通穴45bは、段差線43aに対して、軸方向の高さが高い側の端面42aと同じ側に設けられており、かつ、段差線43aに対して直交する方向に延びている。したがって、図4に示すように、ピニオンシャフト40の段差線43aを抜止ワッシャー27の円周方向に沿う向きに配置して、ピニオンシャフト40及び抜止ワッシャー27を取り付けると、ピニオンシャフト40の貫通穴45bがキャリア21の中心に対して径方向の外側を向いて配置される。
 図5は、ピニオンシャフト40の段部43及び貫通穴45bと抜止ワッシャー27の外周縁27aとの位置関係を説明するための図である。本実施形態では、ピニオンシャフト40の段部43は、抜止ワッシャー27の外周縁27aに対して若干の隙間を有して対向している。したがって、ピニオンシャフト40は、段部43が抜止ワッシャー27の外周縁27aに当接する位置までその回転が許容される。すなわち、図5Aに示すように、ピニオンシャフト40の段部43が抜止ワッシャー27の円周方向に沿う向きの状態から、図5B又は図5Cに示すように、段部43が抜止ワッシャー27の外周縁27aに当接する位置までピニオンシャフト40の回転が可能となっている。そして、図5B及び図5Cに示すように、段部43が抜止ワッシャー27の外周縁27aに当接した状態でも、ピニオンシャフト40の貫通穴45bは、依然としてキャリア21の中心に対して径方向の外側を向いて配置されるようになっている。
 以上説明したように、本実施形態のピニオンシャフト支持構造によれば、複数の軸支持穴(軸支持部)22それぞれに挿入したピニオンシャフト40それぞれの段部43に対して、キャリア21に取り付けた抜止ワッシャー27の外周縁27aが係止可能に配置されていることで、複数のピニオンシャフト40それぞれの回転方向の位置決め(位相合わせ)がなされている。したがって、従来のピニオンシャフト支持構造のように、カシメ及びカシメに必要な防炭などの特殊処理の工程を必要とせず、かつ、特殊な装置を用いずに、ピニオンシャフト40の位相合わせをした状態での組み付けが行えるようになる。このように、ピニオンシャフト40の組み付けが容易に行えることで、安価な製法で高い強度のピニオンシャフト支持構造を提供することができる。
 また、本実施形態のピニオンシャフト支持構造では、キャリア21は、入力軸(中心軸)2周りに回転可能に設置されており、ピニオンシャフト40は、入力軸2の外周側で該入力軸2に対して平行に支持されている。そして、抜止ワッシャー27は、入力軸2と同芯状に設置した円盤状の部材であり、抜止ワッシャー27の外周縁27aの4箇所が4個のピニオンシャフト40の段部43にそれぞれ対向している。したがって、単一の抜止ワッシャー27によって、複数(4個)のピニオンシャフト40の回転方向の位置決めを行うことができる。これにより、ピニオンシャフト支持構造の構成の簡素化、及び部品点数の削減を図りながら、ピニオンシャフト40の位相合わせをした状態での組み付けが行えるようになる。
 また、本実施形態のピニオンシャフト支持構造では、ピニオンギヤ30とピニオンシャフト40との間にはベアリング32が設置されており、ピニオンシャフト40には、該ピニオンシャフト40の内部で軸方向に延びる中空部45aと、該中空部45aから径方向の外側に貫通する貫通穴45bとからなる潤滑油通路45が形成されている。そして、キャリア21の当接部23aは、ピニオンシャフト40の端面41におけるキャリア21の回転中心に対する径方向の外側の一部のみに当接し、当該端面41における径方向の内側と当接部23aとの隙間には、ピニオンシャフト40の潤滑油通路45に連通する潤滑溝24が設けられている。この構成によれば、ピニオンシャフト40の潤滑油通路45に連通する潤滑溝24をキャリア21に一体構造で設けることができるので、従来構造のような潤滑溝形成用の別部品が不要となる。したがって、簡単な構造で部品点数を増加させずに、ベアリング32の効果的な潤滑が行えるようになる。
 また、キャリア21は、入力軸2を中心に回転する。そのため、ピニオンシャフト40の潤滑油通路45からベアリング32に対して潤滑油を効率良く供給するためには、ピニオンシャフト40の貫通穴45bがキャリア21の回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されることが必要である。この点、本実施形態のピニオンシャフト支持構造では、先に説明したように、ピニオンシャフト40に設けた段部43による位相合わせをしてピニオンシャフト40を組み付ければ、ピニオンシャフト40の貫通穴45bがキャリア21の回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されるようになっている。したがって、ピニオンシャフト40の潤滑油通路45からベアリング32に対して潤滑油を効率良く供給することができる。
 以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態に示すピニオンギヤ30及びピニオンシャフト40の設置数は一例であり、本発明のピニオンシャフト支持構造におけるピニオンギヤ及びピニオンシャフトの設置数は、上記実施形態に示す数には限定されない。
 また、上記実施形態に示すピニオンギヤの端面に設けた段部及び該段部を係止する係止部材の具体的な形状は上記実施形態に示すものには限定されない。したがって、ピニオンギヤの端面に設けた段部は、ピニオンギヤの端面の中心を横断する直線状の段差線以外の構成であってもよいし、係止部材は、円形環状の抜止ワッシャー以外の構成であってもよい。
 また、上記実施形態では、段部43が抜止ワッシャー27の外周縁27aに対して若干の隙間を有して対向している場合を示したが、これは、ピニオンシャフト40及び抜止ワッシャー27の組み付け作業の容易性を考慮したものである。したがって、ピニオンシャフト40の回転方向の位置決め(位相合わせ)を行うための構成としては、段部43と抜止ワッシャー27の外周縁27aとの隙間は必ずしも必要でない。そのため、段部43と抜止ワッシャー27の外周縁27aとを隙間無く当接させることも可能である。

Claims (6)

  1.  複数のピニオンギヤと、
     前記複数のピニオンギヤそれぞれを軸支する複数のピニオンシャフトと、
     前記複数のピニオンシャフトそれぞれを支持する複数の軸支持部を有するキャリアと、を備え、
     前記複数のピニオンシャフトそれぞれが前記複数の軸支持部に支持されてなるプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造であって、
     前記ピニオンシャフトの一方の端面に形成した段部と、前記キャリアに取り付けられることで前記段部を係止可能となる係止部材と、を備え、
     前記複数の軸支持部それぞれに挿入した前記ピニオンシャフトそれぞれの前記段部に対して、前記キャリアに取り付けた前記係止部材が係止可能に配置されていることで、前記複数のピニオンシャフトそれぞれの回転方向の位置決めがなされている
    ことを特徴とするプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
  2.  前記キャリアは、中心軸周りに回転可能に設置されており、
     前記ピニオンシャフトは、前記中心軸の外側で該中心軸に対して平行に支持されており、
     前記係止部材は、前記中心軸と同芯状に設置した円形の周縁を有する部材であり、該係止部材の前記周縁の複数箇所それぞれが前記複数のピニオンシャフトの前記段部それぞれを係止するようになっている
    ことを特徴とする請求項1に記載のプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
  3.  前記キャリアには、前記軸支持部に挿入された前記ピニオンシャフトの他方の端面を当接させる当接部が設けられており、
     前記係止部材は、前記軸支持部に挿入された前記ピニオンシャフトの前記一方の端面に当接して前記ピニオンシャフトの抜けを防止する抜止ワッシャーである
    ことを特徴とする請求項2に記載のプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
  4.  前記ピニオンギヤと前記ピニオンシャフトとの間にはベアリングが設置されており、
     前記ピニオンシャフトには、該ピニオンシャフトの内部で軸方向に延びる中空部と、該中空部から径方向の外側に貫通する貫通穴とからなる潤滑油通路が形成されている
    ことを特徴とする請求項3に記載のプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
  5.  前記当接部は、前記ピニオンシャフトの前記他方の端面における前記キャリアの回転中心に対する径方向の外側の一部のみに当接し、前記他方の端面における前記径方向の内側と前記当接部との隙間には、前記ピニオンシャフトの前記潤滑油通路に連通する潤滑溝が設けられている
    ことを特徴とする請求項4に記載のプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
  6.  前記ピニオンシャフトが前記係止部材で位置決めされていることで、該ピニオンシャフトの前記貫通穴が前記キャリアの回転中心に対して径方向の外側を向いて配置されている
    ことを特徴とする請求項4又は5に記載のプラネタリギヤのピニオンシャフト支持構造。
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