(57)【要約】【課題】  剛性を可及的に向上させることができるプラネタリキャリアを提供する。【解決手段】  複数のピニオンを支持する第１支持壁４０と、第１支持壁４０から軸方向に延び、端部に合わせ面６２が形成された第１連結壁４８とを有する第１部材６０と、第１部材６０の第１連結壁４８の合わせ面６２に溶接により接合される第２部材とを有するプラネタリキャリアにおいて、前記合わせ面６２上において外周端から内周端へ向けて第１連結壁４８が連続する長さを連続径方向長さｄとしたとき、連続径方向長さｄが長くなることに関連して溶接深さを深くする。このようにすると、連続径方向長さｄが相対的に短い部位では溶接深さが短くされる一方、連続径方向長さｄが相対的に長い部位では、溶接深さが深くされるので、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリアの剛性の向上が可能となる。【選択図】  図３
2006105196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピニオンを支持する支持壁と、該支持壁から軸方向に延び、軸方向端部に合わせ面が形成された連結壁とを有する第１部材と、
該第１部材の連結壁の合わせ面に溶接により接合される第２部材と
を備えたプラネタリキャリアであって、
前記合わせ面上において径方向の一方の端から他方の端へ向けて前記連結壁が連続する長さを連続径方向長さとしたとき、該連続径方向長さが長くなることに関連して、前記一方の端から他方の端へ向けての溶接深さが深くなっていることを特徴とするプラネタリキャリア。
【請求項２】
前記第１部材の連結壁と前記第２部材は、外周側のみが溶接により互いに接合されていることを特徴とする請求項１のプラネタリキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラネタリギアユニットのプラネタリキャリアに関し、特に、そのプラネタリキャリアの剛性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機等に用いられるプラネタリギアユニットは、一般に、サンギア、リングギア、それらサンギアおよびリングギアと同軸で回転するプラネタリキャリア、および、そのプラネタリキャリアに自転可能に支持されてそれらサンギアおよびリングギアに噛み合わされているピニオンを有している。そして、上記プラネタリキャリアは、ピニオンの軸心に挿し通されたピニオンシャフトの両端を支持するための一対の支持壁を有している。
【０００３】
上記プラネタリギアユニットの各ギアの歯は、噛み合いの進行が連続して円滑に行われるようにするため、はす歯とされることが多い。しかし、噛み合い歯をはす歯とすると、ピニオンを支持するプラネタリキャリアには、噛み合いの反力により捩りモーメントが生じる。従って、プラネタリキャリアには高い剛性が要求される。そこで、上記一対の支持壁間を互いに連結する軸方向の連結壁を、周方向に複数設けることが考えられている（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
上記特許文献１に記載のプラネタリキャリアは、一方の支持壁と連結壁とが一体的に形成されており、それに別部材である他方の支持壁が連結されている。
【特許文献１】特開２００１−１０８０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
支持壁と連結壁とを有する第１部材と、例えば他方の支持壁などの第２部材との間の連結を溶接により行う場合、溶接深さを一定にして溶接することが一般的である。また、溶接の吹き抜け（すなわち、溶接側の端面とは反対側の端面にスパッタが生じること）を防止する必要がある。そのため、合わせ面の形状によっては、溶接深さを深くすることができず、接合面積が不十分となって、プラネタリキャリアの剛性が十分に確保できない場合がある。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、剛性を可及的に向上させることができるプラネタリキャリアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための第１発明は、複数のピニオンを支持する支持壁と、その支持壁から軸方向に延び、軸方向端部に合わせ面が形成された連結壁とを有する第１部材と、その第１部材の連結壁の合わせ面に溶接により接合される第２部材とを備えたプラネタリキャリアであって、前記合わせ面上において径方向の一方の端から他方の端へ向けて前記連結壁が連続する長さを連続径方向長さとしたとき、その連続径方向長さが長くなることに関連して、前記一方の端から他方の端へ向けての溶接深さが深くなっていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、第１発明において、連続径方向長さが長くなることに関連して、溶接深さが深くなっているとは、連続径方向長さと溶接深さとが一対一に対応しており、連続径方向長さが長くなるほど溶接深さが深くなる態様だけでなく、連続径方向長さと溶接深さとが一対一に対応していない態様も含むものであり、溶接深さが部位によって相対的に変化させられており、且つ、溶接深さが相対的に深い部位の前記連続径方向長さが、溶接深さが相対的に浅い部位の前記連続径方向長さよりも長くなっていればよい。
【０００９】
第２発明は、第１発明のプラネタリキャリアにおいて、前記第１部材の連結壁と前記第２部材は、外周側のみが溶接により互いに接合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、連続径方向長さが相対的に短い部位では溶接深さが短くされる一方、連続径方向長さが相対的に長い部位では、溶接深さが深くされるので、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリアの剛性の向上が可能となる。
【００１１】
第２発明によれば、溶接作業が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたプラネタリキャリア１０を備えたプラネタリギアユニット１２を含む自動変速機の一部を示す断面図である。
【００１３】
プラネタリギアユニット１２は所謂ラビニヨ型であり、シングルピニオン型の第１プラネタリギアユニット１４およびダブルピニオン型の第２プラネタリギアユニット１６の２つのプラネタリギアユニットが互いに隣接し、且つ、プラネタリキャリア同士、リングギア同士が互いに連結されて共用化されて１つのプラネタリギアユニットとされている。
【００１４】
第１プラネタリギアユニット１４は、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸である入力軸１８の回りに相対回転可能に、その入力軸１８の外周側に嵌合された第１サンギア２０と、その第１サンギア２０と噛み合う複数個（本実施例では３個）のロングピニオン２２と、そのロングピニオン２２と噛み合うリングギア２４と、そのロングピニオン２２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリア１０とを備えている。そして、上記ロングピニオン２２の軸心には、ニードルベアリング２６を介してロングピニオン２２をプラネタリキャリア１０に固定するためにロングピニオンシャフト２８が挿し通されている。
【００１５】
前記第２プラネタリギアユニット１６は、前記第１サンギア２０に隣接する位置において、入力軸１８に対して相対回転可能にその入力軸１８の外周側に嵌合された第２サンギア３０と、その第２サンギア３０と噛み合うとともに、前記ロングピニオン２２とも噛み合う複数個（本実施例では３個）のショートピニオン３２とを備えており、それら第２サンギア３０およびショートピニオン３２と、前記ロングピニオン２２、プラネタリキャリア１０、リングギア２４などにより、第２プラネタリギアユニット１６が構成される。そして、上記ショートピニオン３２の軸心には、ニードルベアリング３４を介してショートピニオン３２をプラネタリキャリア１０に固定するためにショートピニオンシャフト３６が挿し通されている。
【００１６】
本実施例のプラネタリキャリア１０は、鍛造工程後に切削加工を施すことによって製造されるものであり、互いに平行な第１支持壁４０および第２支持壁４２と、それら第１支持壁４０と第２支持壁４２との間に設けられ、それら第１支持壁４０および第２支持壁４２に平行な補強壁４４と、第２支持壁４２の外側面から第１支持壁４０とは反対側となる軸方向外側へ垂直に突き出すボス部４６と、第１支持壁４０と補強壁４４とをそれらの軸方向に連結する第１連結壁４８と、第２支持壁４２と補強壁４４とをそれらの軸方向に連結する第２連結壁５０（図２参照）とを備えている。
【００１７】
上記第２支持壁４２には、ショートピニオンシャフト３６の一端を支持する支持穴５２が形成されており、補強壁４４には、ショートピニオンシャフト３６の他端を支持する支持穴５４が形成されている。この支持穴５２、５４にショートピニオンシャフト３６の両端がそれぞれ支持されることにより、ショートピニオン３２の両端は、ショートピニオンシャフト３６を介して、それぞれ第２支持壁４２および補強壁４４に支持される。従って、補強壁４４は、ショートピニオン３２を支持する支持壁としても機能する。
【００１８】
また、第２支持壁４２には、さらに、ロングピニオンシャフト２８の一端を支持する支持穴５６が形成されており、第１支持壁４０には、ロングピニオンシャフト２８の他端を支持する支持穴５８が形成されている。この支持穴５６、５８にロングピニオンシャフト２８の両端がそれぞれ支持されることにより、ロングピニオン２２の両端は、ロングピニオンシャフト２８を介して、それぞれ第２支持壁４２および第１支持壁４０に支持される。
【００１９】
前記第１連結壁４８と第１支持壁４０とは第１部材６０として一体成形されており、第１連結壁４８の第１支持壁４０とは反対側の軸方向端面である合わせ面６２は、補強壁４４の側面に当接させられている。そして、上記合わせ面６２の外周部および補強壁４４の合わせ面６２側の側面の外周部に形成された溶接部６４により、第１部材６０と補強壁４４とは互いに連結されている。従って、本実施例では、補強壁４４が第２部材として機能する。また、第１部材６０には、第１支持壁４０および第１連結壁４８を軸方向に貫通し、且つ、上記支持穴５４と同径且つ同軸とされた軸方向穴６６が形成されている。
【００２０】
前記ボス部４６は、外周面にスプラインが形成されており、そのスプラインが、カウンタギアのボス部６８の内周面に形成されたスプラインと噛み合うように、ボス部４６はカウンタギアのボス部６８の内側に嵌め入れられている。
【００２１】
図２は、上記プラネタリキャリア１０の斜視図である。図２に示すように、第１支持壁４０および第２支持壁４２は、ともに円盤状部材であり、それぞれ、軸心穴７２、７４を有する。
【００２２】
また、前記ロングピニオンシャフト２８を支持するために形成された３つの支持穴５８は、互いの周方向の間隔が等しくなる位置、すなわち、１２０°間隔で配置されており、同様に、３つの軸方向穴６６も、１２０°間隔で配置されている。また、第１部材６０には、それら支持穴５８および軸方向穴６６の他に、各軸方向穴６６に隣接するように、その軸方向穴６６よりもやや小径の軸方向穴７６が形成されているが、この軸方向穴７６は、軽量化のためのものである。
【００２３】
前記第１連結壁４８は、第１支持壁４０の周方向に等間隔に３つ設けられ、各第１連結壁４８は、軸方向の一端が第１支持壁４０の外周縁に連結され、他端が補強壁４４の一方の面の外周縁に溶接により連結されている。その補強壁４４の他方の面には、その補強壁４４を介して第１連結壁４８と対向するように、前記第２連結壁５０の一端が溶接により連結されており、第２連結壁５０の他端は、第２支持壁４２の外周縁に連結されている。
【００２４】
補強壁４４は、一方の面に第１連結壁４８が連結され他方の面に第２連結壁５０が連結されている３つの外周部分が、その内周側において互いに結合された形状であり、この補強壁４４により、第１連結壁４８および第２連結壁５０は、その内周側が互いに連結されることとなるので、プラネタリキャリヤ１０の剛性が向上する。
【００２５】
図３は、上記第１部材６０を合わせ面６２側から見た平面図である。合わせ面６２は、外周辺６２ａ、内周辺６２ｂ、径方向辺６２ｃ、傾斜辺６２ｄにより囲まれる面である。外周辺６２ａは、図３に示す平面視において第１支持壁４０の外周と略重なる形状であり、内周辺６２ｂは、同平面視において第１支持壁４０の軸心穴７２と略重なり、一方の端の周方向の位置が上記外周辺６２ａと略一致し、且つ、その外周辺６２ａよりも短くされており、径方向辺６２ｃは、上記外周辺６２ａと内周辺６２ｂとをそれらの周方向の位置が一致させられている側にて互いに連結しており、傾斜辺６２ｄは、外周辺６２ａと内周辺６２ｂとを他方の端において互いに連結している。この合わせ面６２は、その全面が補強壁４４に当接させられている。
【００２６】
この合わせ面６２は、傾斜辺６２ｄが内周端となる範囲では径方向長さが連続的に変化し、また、合わせ面６２には、前記軸方向穴６６の一端が上記径方向辺６２ｃ寄りに開口している。従って、この合わせ面６２上において径方向の一方の端から他方の端へ向けて第１連結壁４８が連続する長さを連続径方向長さｄとすると、その連続径方向長さｄは、周方向に変化することになる。
【００２７】
たとえば、上記連続径方向長さｄとして、外周端からの長さを考えた場合、前記軸方向穴６６の中心および第１部材６０の軸心を通る径方向線Ｌ１上においてその連続径方向長さｄは最短（ｄ１とする）となり、内周辺６２ｂの傾斜辺６２ｄと連結されている側の端および第１部材６０の軸心を通る径方向線Ｌ２上などにおいてその連続径方向長さｄは最長（ｄ２とする）となる。
【００２８】
図３において、溶接範囲すなわち溶接部６４はハッチで示されている。図３に示されるように、溶接部６４は作業性を考慮して合わせ面６２の外周側のみに形成されている。ただし、外周辺６２ａの両端は溶接部６４とされていない。これは、溶接の吹き抜けを防止するためである。さらに、溶接部６４の溶接深さ（ここでは径方向の溶接長さ）は、周方向に変化させられている。すなわち、周方向の位置が前記軸方向穴６６と重なる範囲である径方向線Ｌ３〜Ｌ４間では、溶接深さが最短連続径方向長さｄ１よりも短く（浅く）、その半分程度とされている。そして、径方向線Ｌ３から径方向線Ｌ２までの範囲では、径方向線Ｌ２側に行くに従って順次溶接深さが深くされていき、径方向線Ｌ２を過ぎると、再び順次溶接深さが浅くされている。このように溶接深さが周方向に変化させられることにより、溶接の吹き抜けを防止しつつ溶接面積（接合面積）を大きくすることができる。
【００２９】
なお、本実施例の溶接は、電子ビーム溶接により行われている。ただし、溶接方法は、電子ビーム溶接に限定されるものではなく、溶接深さが制御可能な公知の溶接方法であれば、特に制限なく利用可能である。
【００３０】
以上、説明したように、本実施例によれば、連続径方向長さｄが相対的に短い部位では溶接深さが短くされる一方、連続径方向長さｄが相対的に長い部位では、溶接深さが深くされるので、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリア１０の剛性の向上が可能となる。
【００３１】
また、本実施例によれば、第１連結壁４８と補強壁４４は外周側のみが溶接により互いに接合されているので、溶接作業が容易となる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施例を説明する。図４は、前述の第１部材６０とは別の第１部材８０を、図３と同方向からみた平面図である。この第１部材８０は、プレス成形により製造されるものであり、円環板状の第１支持壁８２と、その第１支持壁８２の一方の側面の外周縁に連結されてその側面から軸方向に延びる３つの第１連結壁８４とが一体的に構成されている。
【００３３】
上記第１支持壁８２には、第１実施例と同様の機能を有する支持穴５８が第１実施例の場合と同一の位置に形成されており、また、第１実施例において軸方向穴６６が形成されている位置に、その軸方向穴６６と同一の大きさの貫通穴８６が形成されている。
【００３４】
第１連結壁８４において第１支持壁４０に連結されている側とは反対側の側面は、図示しない連結壁（第２部材）に連結される合わせ面８８である。この合わせ面８８は、外周辺の両端と内周辺の両端は、互いに周方向において略一致する位置とされているが、内周辺は前記貫通孔８６を避けるように外周側に凹んだ凹部９０を有しているので、その凹部９０が内周端となる範囲における合わせ面８８の径方向長さは、合わせ面８８の他の部分の径方向長さよりも短くなっている。なお、本実施例の合わせ面８８は径方向に不連続となっている部分はないので、径方向長さ（すなわち、同一径方向線上における外周端から内周端までの長さ）は、そのまま連続径方向長さｄを表す。
【００３５】
溶接部９２は、図４においてハッチで示される範囲であり、第１実施例の場合と同様に、合わせ面８８の外周側のみに形成され、また、周方向の両端部分は溶接部９２とされていない。さらに、第２実施例においても溶接部９２の溶接深さは、周方向に変化させられている。すなわち、前記凹部９０が形成されていることにより径方向長さが短くなっている範囲を含む周方向の略半分の範囲における溶接深さに比べ、その範囲よりも径方向長さが長い残りの範囲の溶接深さは深くされている。従って、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリアの剛性の向上が可能となる。なお、本実施例でも溶接は、電子ビーム溶接により行われるが、溶接深さが制御可能であれば、公知の他の溶接方法が適用可能である点は、前述の実施例と同様である。
【００３６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３７】
たとえば、前述の実施例の第１部材６０、８０は、第１支持壁４０、８２と第１連結壁４８、８４とが一体的に構成されたものであったが、それら第１支持壁４０、８２と第１連結壁４８、８４とが別体とされ、互いに溶接等により結合されるものであってもよい。
【００３８】
また、前述の第１実施例は、所謂ラビニヨ型のプラネタリギアユニット１４に用いられるプラネタリキャリア１０であったが、ラビニヨ型以外のプラネタリギアユニット、たとえば、単独のシングルまたはダブルピニオン型のプラネタリギアユニットにも適用できる。
【００３９】
また、前述の第１実施例では、第１部材６０に接合される第２部材は連結壁４４であったが、連結壁４４が設けられず、第２支持壁４２が第２部材となって第１部材６０に接合されてもよい。
【００４０】
また、前述の実施例では、合わせ面６２、８８の外周側のみが溶接により接合されていたが、それに加えて、または、それに代えて、内周側も溶接されてもよい。また、それらの態様に加えて、或いは、それらの態様に代えて、側辺（第１実施例における径方向辺６２ｃや傾斜辺６２ｄ）側から溶接されてもよい。
【００４１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明が適用されたプラネタリキャリアを備えたプラネタリギアユニットを含む自動変速機の一部を示す断面図である。
【図２】図１のプラネタリキャリアの斜視図である。
【図３】図１の第１部材を合わせ面側から見た平面図である。
【図４】第２実施例の第１部材を、図３と同方向からみた平面図である、
【符号の説明】
【００４３】
１０：プラネタリキャリア、    ４４：補強壁（第２部材）、    ４８：第１連結壁、    ６０：第１部材、    ６２：合わせ面
【図１】
2006105196.tif 000003
【図２】
2006105196.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006105196.tif 000006