JP2005147285A - Planetary gearing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遊星歯車機構に関し、特に製造しやすい遊星歯車機構に関する。 The present invention relates to a planetary gear mechanism, and more particularly to a planetary gear mechanism that is easy to manufacture.
車両等に搭載されている自動変速機において、一般的には遊星歯車機構が用いられている(特許文献1参照)。かかる遊星歯車機構において、プラネタリギヤは、キャリヤに植設されたピニオンシャフトに対して、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持されている。
ここで、ピニオンシャフトがキャリヤから抜け出ないように、適切に固定する必要がある。一つの固定方法としては、キャリヤの孔内に挿通させたピニオンシャフトの端部の中央を工具で叩くことで、端部を膨径させるように塑性変形させ、それによりキャリヤの孔に固定することがある。但し、近年ではコストダウンの観点から部品共通化の要求があり、同じ自動変速機を、異なるトルクを出力する車両に搭載しようとする傾向がある。従って、自動変速機に使用される遊星歯車機構についても、より大きなトルクの伝達を可能とする必要があり、そのため、より高寿命の軸受が必要となっている。これは、ピニオンシャフトについても例外ではなく、高寿命化を目的に通常の炭素工具鋼に高周波熱処理ではなく、軸受鋼に特殊熱処理といわれる処理を施し、長寿命化に対応している。 Here, it is necessary to fix the pinion shaft appropriately so that it does not come out of the carrier. One fixing method is to plastically deform the end of the pinion shaft that has been inserted into the hole of the carrier with a tool so that the end expands, thereby fixing it to the hole of the carrier. There is. However, in recent years, there is a demand for common parts from the viewpoint of cost reduction, and there is a tendency to install the same automatic transmission on a vehicle that outputs different torque. Therefore, the planetary gear mechanism used in the automatic transmission needs to be able to transmit a larger torque, and therefore a bearing having a longer life is required. This is no exception for the pinion shaft, and for the purpose of extending the life, ordinary carbon tool steel is not subjected to high-frequency heat treatment, but bearing steel is treated as a special heat treatment to cope with a longer life.
しかしながら、上述の特殊熱処理は完全焼き入れ焼き戻し処理を含むため、高硬度となるからピニオンシャフトをキャリヤに固定することができないという問題がある。そのため、特殊熱処理を施したピニオンシャフトを使用する場合には、通常ピニオンシャフトの端部をキャリヤにピン固定している。ところが、ピニオンシャフトの端部をキャリヤに対してピン固定する方法では、部品点数が増えるほか、ピニオンシャフトとキャリヤとに予めピンを挿通させるための加工を行わなくてはならず、製造上の手間が増えるという問題がある。 However, since the above-mentioned special heat treatment includes a complete quenching and tempering treatment, the pinion shaft cannot be fixed to the carrier because of high hardness. Therefore, when using a pinion shaft that has been subjected to special heat treatment, the end of the pinion shaft is usually pinned to the carrier. However, in the method of pinning the end of the pinion shaft to the carrier, the number of parts is increased, and processing for inserting the pin through the pinion shaft and the carrier must be performed in advance. There is a problem that increases.
尚、以下の特許文献2においては、キャリヤを変形させてピニオンシャフトを固定する技術が記載されているが、ピニオンシャフトから離れたキャリヤの部位を叩くので、塑性変形を与えるために大きな力が必要となり、大がかりな製造設備が必要となるという問題がある。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、手間をかけることなく、キャリヤに対してピニオンシャフトを適切に固定できる遊星歯車機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a planetary gear mechanism that can appropriately fix a pinion shaft to a carrier without taking time and effort.
本発明の遊星歯車機構は、
キャリヤと、
前記キャリヤに植設されたピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトの周囲に配置されたプラネタリギヤと、
前記プラネタリギヤを前記ピニオンシャフトに対して回転自在に支持する軸受とを有し、
前記ピニオンシャフトが前記キャリヤの孔に挿入された後、前記孔の縁部をカシメることで、前記ピニオンシャフトは前記キャリヤに固定されることを特徴とする。
The planetary gear mechanism of the present invention is
A carrier,
A pinion shaft implanted in the carrier;
Planetary gears arranged around the pinion shaft;
A bearing that rotatably supports the planetary gear with respect to the pinion shaft;
After the pinion shaft is inserted into the hole of the carrier, the pinion shaft is fixed to the carrier by caulking the edge of the hole.
本発明の遊星歯車機構によれば、前記ピニオンシャフトが前記キャリヤの孔に挿入された後、前記孔の縁部をカシメることで、前記ピニオンシャフトは前記キャリヤに固定されるので、カシメに大きな力は不要であり、大がかりな製造設備は不要となる。 According to the planetary gear mechanism of the present invention, the pinion shaft is fixed to the carrier by caulking the edge of the hole after the pinion shaft is inserted into the hole of the carrier. Power is not required, and large manufacturing facilities are not required.
前記ピニオンシャフトは回転非対称部を有すると、使用中における前記ピニオンシャフトの回り止めを実現できるので好ましい。この場合、前記キャリヤに対応する回転非対称部を設け、これに、前記ピニオンシャフトの回転非対称部を係合させても良いし、前記ピニオンシャフトの回転非対称部に、前記キャリヤの縁部をカシメるようにしても、前記ピニオンシャフトの回転が阻止される。 It is preferable that the pinion shaft has a rotationally asymmetric portion because it can prevent rotation of the pinion shaft during use. In this case, a rotationally asymmetric part corresponding to the carrier may be provided, and the rotationally asymmetric part of the pinion shaft may be engaged therewith, and the edge of the carrier is caulked to the rotationally asymmetric part of the pinion shaft. Even so, the rotation of the pinion shaft is prevented.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図1は、本実施の形態にかかるニードル軸受を含む車両の自動変速機1の断面図である。図1において、エンジンのクランクシャフト2から出力されるトルクは、トルクコンバータ3を介して伝達され、更に複数列組み合わせれた遊星歯車機構4,5,6等を介して複数段に減速され、その後デファレンシャルギヤ7及びドライブシャフト8を介して、不図示の車輪に出力されるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an automatic transmission 1 for a vehicle including a needle bearing according to the present embodiment. In FIG. 1, torque output from the
図2は、遊星歯車機構4(5,6も原則的に同じ)の分解図である。図2において、遊星歯車機構4は、内歯を有するリングギヤ4aと、外歯を有する太陽ギヤ4bと、リングギヤ4a及び太陽ギヤ4bに噛合する3つのプラネタリギヤ4cと、3つのピニオンシャフト4eによりプラネタリギヤ4cを回転自在に支持すると共に、自らも回転可能なキャリヤ4dとを有する。
FIG. 2 is an exploded view of the planetary gear mechanism 4 (5 and 6 are basically the same). In FIG. 2, the planetary gear mechanism 4 includes a
遊星歯車機構4の作動原理を図3に示す。まず、1速の場合、図3(a)に示すように、太陽歯車4bをドライブ側とし、プラネタリギヤ4c(キャリヤ)をドリブン側とし、リングギヤ4aを固定することで、大きな減速比が得られる。次に、2速の場合、図3(b)に示すように、太陽歯車4bを固定し、プラネタリギヤ4c(キャリヤ)をドリブン側とし、リングギヤ4aをドライブ側とすることで、中程度の減速比が得られる。更に、3速の場合、図3(c)に示すように、太陽歯車4bを固定し、プラネタリギヤ4c(キャリヤ)をドライブ側とし、リングギヤ4aをドリブン側とすることで、小さな減速比が得られる。尚、後退の場合、図3(d)に示すように、太陽歯車4bをドリブン側とし、プラネタリギヤ4c(キャリヤ)を固定し、リングギヤ4aをドライブ側とすることで、入力に対して出力を逆転させることができる。なお、以上は遊星歯車機構4の動作の一例を示すものであり、必ずしもかかる動作に限られることはない。
The operating principle of the planetary gear mechanism 4 is shown in FIG. First, in the case of the first speed, as shown in FIG. 3A, a large reduction ratio can be obtained by setting the
図4は、ニードル軸受を本実施の形態の遊星歯車機構に組み込んだ状態で示す図である。図5は、本実施の形態においてピニオンシャフト4eの端部周辺を示す図である。図4に示すように、向かい合うキャリヤ4dの孔4gには、ピニオンシャフト4eの両端がそれぞれ挿通されている。かかる状態で、キャリヤ4dの孔4gの縁を全周にわたって軸線方向に叩くことで塑性変形させ、それによりピニオンシャフト4eの端部を固定するカシメCを形成している。
FIG. 4 is a diagram showing the needle bearing incorporated in the planetary gear mechanism of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing the periphery of the end of the
ラジアルニードル軸受10は、保持器を持たないいわゆる総ころタイプの軸受であり、ピニオンシャフト(内輪)4eとプラネタリギヤ(外輪)4cとの間に配置され、プラネタリギヤ4cを回転自在に支持している二列のころ11、11と、ころ11、11の列間に配置された間座12とからなっている。軸受10とキャリヤ4dとの間には、滑り軸受4hが挿入されている。尚、ピニオンシャフト4e内には、その端部から軸線に沿って延在し、間座12に対向する位置でピニオンシャフト4eの外周面に抜ける油路が形成されていると好ましい。
The radial needle bearing 10 is a so-called full-roller type bearing without a cage, and is disposed between a pinion shaft (inner ring) 4e and a planetary gear (outer ring) 4c, and rotatably supports the
本実施の形態によれば、孔4gの縁を全周にわたってカシメ(C)ることで、ピニオンシャフト4eをキャリヤ4dに固定しており、それにより製造容易性を高めている。
According to the present embodiment, the
図6は、第2の実施の形態にかる遊星歯車機構を示す図4と同様な図である。図7は、第2の実施の形態においてピニオンシャフト4eの端部周辺を示す図である。本実施の形態においては、キャリヤ4dの孔4gに、ピニオンシャフト4eの端部を挿通した後、孔4gの縁を90度間隔で軸線方向に叩くことで、カシメCが形成されている。このように、カシメCは孔4gの全周でなくてもよい。その他の構成については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 6 is a view similar to FIG. 4 showing the planetary gear mechanism according to the second embodiment. FIG. 7 is a view showing the periphery of the end of the
図8は、第3の実施の形態にかる遊星歯車機構を示す図4と同様な図である。図9は、第3の実施の形態においてピニオンシャフト104eの端部を示す図である。図4〜7に示す実施の形態の場合、キャリヤ4dの孔4gの内周面及びピニオンシャフト4eの外周面は、円筒面であるため、両者が相対回転しないようにするには、カシメCの塑性変形量を大きくしなくてはならない。
FIG. 8 is a view similar to FIG. 4 showing the planetary gear mechanism according to the third embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an end portion of the
これに対し、本実施の形態においては、ピニオンシャフト104eは、図で右方の端部外周に、回転非対称部としての段部114eを有している。段部114eは、ピニオンシャフト104eの軸線に直交する面と、その軸線に平行な面とから形成されており、従ってピニオンシャフト104eの端部は、その軸線を回転軸としたときに回転非対称な形状(軸線方向から見てD字形状)となっている。このようなピニオンシャフト104eの端部を、キャリヤ4dの孔4gに挿入した後、孔4gの縁を全周にわたってカシメ(C)ることで、その固定が達成されるが、特に本実施の形態の場合、段部114eが形成されているため、キャリヤ4dに対するピニオンシャフト104eの回り止めも実現できる。その他の構成については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
On the other hand, in the present embodiment, the
図10は、第4の実施の形態にかる遊星歯車機構を示す図4と同様な図である。図11は、第4の実施の形態においてピニオンシャフト104e’の端部を示す図である。本実施の形態おいては、ピニオンシャフト104e’の端部に、回転非対称部としての段部114eを互いに平行に2つ形成している点のみが異なる。その他の構成については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 is a view similar to FIG. 4 showing the planetary gear mechanism according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating an end portion of the
以上、本発明を実施例を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。ころは複列に限らず、単列でもよい。 The present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. The rollers are not limited to double rows but may be single rows.
1 自動変速機
4 遊星歯車機構
4c プラネタリギヤ
4d、104d キャリヤ
4e、104e、104e’ ピニオンシャフト
10 ラジアルニードル軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic transmission 4
Claims (2)
前記キャリヤに植設されたピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトの周囲に配置されたプラネタリギヤと、
前記プラネタリギヤを前記ピニオンシャフトに対して回転自在に支持する軸受とを有し、
前記ピニオンシャフトが前記キャリヤの孔に挿入された後、前記孔の縁部をカシメることで、前記ピニオンシャフトは前記キャリヤに固定されることを特徴とする遊星歯車機構。 A carrier,
A pinion shaft implanted in the carrier;
Planetary gears arranged around the pinion shaft;
A bearing that rotatably supports the planetary gear with respect to the pinion shaft;
After the pinion shaft is inserted into the hole of the carrier, the pinion shaft is fixed to the carrier by crimping the edge of the hole.
The planetary gear mechanism according to claim 1, wherein the pinion shaft has a rotationally asymmetric portion.
Priority Applications (1)
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- 2003-11-17 JP JP2003386491A patent/JP2005147285A/en active Pending
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