(57)【要約】【課題】ピニオンシャフトをプラネタリキャリアに比較的強固に固定して、その寿命を向上させる。【解決手段】ピニオンシャフトの固定構造は、プラネタリキャリア２４のプラネタリピニオン２２を挟んで対峙する一対の側板２７，２８に跨るようにピニオンシャフト２９を固定する。一対の側板に跨るピニオンシャフトの挿入先端２９ａが当接するストッパ壁２７ｂが一方の側板２７に形成され、ピニオンシャフトの基端縁２９ｂに直径方向の全長に延びるキー溝２９ｃが形成され、ピニオンシャフトの挿入先端がストッパ壁に当接した状態でキー溝の両側を延長するような延長溝２８ｃが他方の側板２８のピニオンシャフトが挿通される挿通孔２８ａの孔縁に形成され、キー溝の全長を越える長さのキー部材３１が両端を延長溝に収容するようにキー溝に挿入され、キー溝の両側から突出して延長溝に収容されたキー部材３１の端部が他方の側板２８に固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラネタリキャリア(24)のプラネタリピニオン(22)を挟んで対峙する一対の側板(27,28)に挿通孔(27a,28a)が同軸にそれぞれ形成され、前記一対の側板(27,28)に跨るように前記挿通孔(27a,28a)に挿入されて前記プラネタリピニオン(22)を軸支するピニオンシャフト(29)を前記プラネタリキャリア(24)に固定する構造において、
前記一対の側板(27,28)に跨る前記ピニオンシャフト(29)の挿入先端(29a)が当接するストッパ壁(27b)が一方の側板(27)に形成され、
前記ピニオンシャフト(29)の基端縁(29b)に直径方向の全長に延びるキー溝(29c)が形成され、
前記ピニオンシャフト(29)の挿入先端(29a)が前記ストッパ壁(27b)に当接した状態で前記キー溝(29c)の両側を延長するような延長溝(28c,28c)が他方の側板(28)の前記ピニオンシャフト(29)が挿通される挿通孔(28a)の孔縁に形成され、
前記キー溝(29c)の全長を越える長さのキー部材(31)が両端を前記延長溝(28c,28c)に収容するように前記キー溝(29c)に挿入され、
前記キー溝(29c)の両側から突出して前記延長溝(28c,28c)に収容された前記キー部材(31)の端部が前記他方の側板(28)に固定された
ことを特徴とするピニオンシャフトの固定構造。
【請求項２】
ピニオンシャフト(29)の基端側に１又は２以上の雌ねじ穴(29d)が軸方向に平行に形成された請求項１記載のピニオンシャフトの固定構造。
【請求項３】
キー部材(31)の端部の他方の側板(28)への固定が六角孔付きボルト(32)により行われた請求項１又は２記載のピニオンシャフトの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用多段変速機等に用いられるプラネタリギア機構のプラネタリキャリアに、プラネタリピニオンを軸支するピニオンシャフトを固定するピニオンシャフトの固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用多段変速機においては、一般的な主変速機の他に、その主変速機の変速回転をロー又はハイに切り換える副変速機を設けたものが知られており、その副変速機として、プラネタリギア機構を成すものが知られている。このプラネタリギア機構を成す副変速機としては、主変速機のメインシャフトに設けられたサンギヤと、アウトプットシャフトに連結されたプラネタリキャリアと、そのサンギヤに歯合してプラネタリキャリアに枢支される複数のプラネタリピニオンと、その複数のプラネタリピニオンが内転するリングギヤとを有するものが知られている。
【０００３】
そして、このようなプラネタリギア機構では、図５に示すように、プラネタリキャリア１のプラネタリピニオン６を挾んで対峙する一対の側板２，３に挿通孔２ｂ，３ｂを同軸にそれぞれ形成し、プラネタリピニオン６を軸支するピニオンシャフト４をこの挿通孔２ｂ，３ｂに挿通させている。このピニオンシャフト４のプラネタリキャリア１への組付けに際しては、プラネタリキャリア１の一対の側板２，３間にプラネタリピニオン６を介挿した状態でピニオンシャフト４をその挿通孔２ｂ，３ｂに挿通させ、そのピニオンシャフト４をその両側板２，３に跨って挿設している。そして、このピニオンシャフト４のプラネタリキャリア１への固定に関しては、図示しないが、そのピニオンシャフト４の各端部をかしめて各側板２，３に固定することが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。このようなピニオンシャフトの固定構造では、そのピニオンシャフト４の端部をかしめてプラネタリキャリア１に固定するので、その作業性を向上し得るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２１５１９０号公報
【特許文献２】特開平５−２８５７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記プラネタリギア機構を有する自動変速装置は、例えば大型トラックのような比較的大型の車両に多く用いられており、このような大型の車両にあっては商用に使用されて、年間の走行距離が１０万キロメートルを超えるようなものも少なくない。このような商用に用いられる大型車両にあっては、その走行距離が長いために、その自動変速装置の定期的な点検及び整備は、長期における走行を可能とするために重要な事項となる。しかし、ピニオンシャフト４の各端部をかしめてプラネタリキャリア１の各側板２，３に固定しただけでは、ピニオンシャフトにかかる回転方向と軸方向の負荷を負担できないという問題がある。
【０００６】
この点を解消して、ピニオンシャフト４をプラネタリキャリア１から取外可能に固定する構造として、図５に示すように、プラネタリキャリア１の一方の側板２とピニオンシャフト４に互いに連通するピン孔２ａ，４ａを形成し、このピン孔２ａ，４ａにピニオンシャフト４の直径よりも短い中空の割ピン５を挿入することが行われている。この固定構造では、一方の側板２とピニオンシャフト４の間にその割ピン５を掛け渡し、その割ピン５によりピニオンシャフト４をプラネタリキャリア１に固定するとしている。このような固定構造では、図６に示すように、その割ピン５を破線矢印で示すように押し込んでピニオンシャフト４のピン孔４ａにその割ピン５の全てを収容させることにより、そのピニオンシャフト４を実線矢印で示すようにプラネタリキャリア１から抜き出すことができるとされている。
【０００７】
しかし、この割ピン５を用いたピニオンシャフトの固定構造では、中空の割ピン５一つで、プラネタリキャリア１に対するピニオンシャフト４の回転方向と軸方向の負荷を受け持っており、その負荷が比較的過大となって、その寿命が低下する懸念があった。
【０００８】
本発明の目的は、ピニオンシャフトをプラネタリキャリアに比較的強固に固定して、その寿命を向上し得るピニオンシャフトの固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、プラネタリキャリアのプラネタリピニオンを挟んで対峙する一対の側板に挿通孔が同軸にそれぞれ形成され、一対の側板に跨るように挿通孔に挿入されてプラネタリピニオンを軸支するピニオンシャフトをプラネタリキャリアに固定する構造の改良である。
【００１０】
その特徴ある構成は、一対の側板に跨るピニオンシャフトの挿入先端が当接するストッパ壁が一方の側板に形成され、ピニオンシャフトの基端縁に直径方向の全長に延びるキー溝が形成され、ピニオンシャフトの挿入先端がストッパ壁に当接した状態でキー溝の両側を延長するような延長溝が他方の側板のピニオンシャフトが挿通される挿通孔の孔縁に形成され、キー溝の全長を越える長さのキー部材が両端を延長溝に収容するようにキー溝に挿入され、キー溝の両側から突出して延長溝に収容されたキー部材の端部が他方の側板に固定されたところにある。
【００１１】
この場合、ピニオンシャフトの基端側に１又は２以上の雌ねじ穴が軸方向に平行に形成されることが好ましく、キー部材の端部の他方の側板への固定が六角孔付きボルトにより行われることが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のピニオンシャフトの固定構造では、プラネタリキャリアに対するピニオンシャフトの直径方向の負荷を、キー溝に挿入されてその両端が他方の側板に固定されたキー部材により受け持つ。また、プラネタリキャリアに対するピニオンシャフトの軸方向の負荷は、一方の側板に形成されてピニオンシャフトの挿入先端が当接するストッパ壁と、他方の側板に固定されたキー部材により受け持つ。このため、プラネタリキャリアに対するピニオンシャフトの直径方向と軸方向の負荷を受け持つキー部材として、中実のものを使用することにより、中空の割ピンを用いる従来の固定構造に比較して、その強度を増大させることができる。
【００１３】
また、そのキー部材はキー溝の全長を越える長さのものが用いられ、キー溝の両側から突出して延長溝に収容されたキー部材の端部を他方の側板に固定するので、そのキー部材の両側のキー溝から延長溝に渡る２箇所の部分において、ピニオンシャフトの直径方向と軸方向の負荷を分担することができる。このように、そのキー部材が受け持つ負荷はそのキー部材の２箇所に分散させることができるので、そのキー部材の疲労強度は更に向上することになる。よって、本発明のピニオンシャフトの固定構造では、ピニオンシャフトをプラネタリキャリアに比較的強固に固定し得るものとなり、それによりその疲労強度は増加して、その寿命を十分に向上することが可能になるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明実施形態のピニオンシャフトの固定構造を示す図４のＣ部拡大断面図である。
【図２】そのキー部材を示す図１のＡ方向から観た図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】その固定構造を有する変速機の縦断面図である。
【図５】従来のピニオンシャフトの固定構造を示す図１に対応する断面図である。
【図６】その従来の固定構造においてピニオンシャフトを取り外す状態を示す図５に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明のピニオンシャフトの固定構造は、車両用多段変速機等に用いられるプラネタリギア機構に用いられるものであり、この実施の形態において説明する多段変速機１０の後部を図４に示す。この図４に示す車両用多段変速機１０は、そのギヤケース１１の内部の上側にメインシャフト１２が前後方向に延びて配置され、このメインシャフト１２の後方にはアウトプットシャフト１４が同軸に設けられる。一方、そのメインシャフト１２の下方のギヤケース１１の内部には、カウンタシャフト１６がメインシャフト１２に平行に配置される。
【００１７】
図示しないが、カウンタシャフト１６には各速段ギヤが設けられ、これらに歯合する各段ギヤがメインシャフト１２に設けられる。また、メインシャフト１２の上方には、シフトロッド１８がそのメインシャフト１２と平行に設けられ、このシフトロッド１８には、カウンタシャフト１６に設けられた図示しない各段ギヤのいずれかをメインシャフト１２に連結するシフトフォークが設けられる。そして、カウンタシャフト１６に設けられた図示しない各速段ギヤ、及びメインシャフト１２に設けられて図示しない各速段ギヤに歯合する図示しない各段ギヤ等により主変速機が構成される。そして、この車両用多段変速機１０は、このような主変速機の他に、その主変速機の変速回転をロー又はハイに切り換える副変速機２０が設けられる。
【００１８】
この図４に示す副変速機２０は、多段変速機１０の後部に設けられたプラネタリギア機構から成り、メインシャフト１２の後端に設けられたサンギヤ２１と、アウトプットシャフト１４に設けられたプラネタリキャリア２４と、そのサンギヤ２１に歯合してプラネタリキャリア２４に枢支される複数のプラネタリピニオン２２と、その複数のプラネタリピニオン２２が内転するリングギヤ２３とを有する。そして、この副変速機２０は、リングギヤ２３をプラネタリキャリア２４に連結するか、或いはギヤケース１１に連結するかにおいて、メインシャフト１２の回転をアウトプットシャフト１４にそのまま伝達するか、或いは減速して伝達するかの切替ができるように構成される。
【００１９】
このようなプラネタリギア機構を成す副変速機２０にあって、プラネタリキャリア２４は、小径部２６ａ（図１）がアウトプットシャフト１４に連結されて大径部２６ｂ（図１）がサンギヤ２１の周囲に達する円錐形状のコーン部２６と、その円錐形状を成すコーン部２６の大径部２６ｂに軸方向に所定の間隔をあけて設けられた一対の側板２７，２８を有する。この一対の側板２７，２８はプラネタリピニオン２２を挟んで対峙するように連結部材２６ｃを介して連結固定される。図１及び図２に詳しく示すように、その一対の側板２７，２８には挿通孔２７ａ，２８ａが同軸にそれぞれ形成される。プラネタリピニオン２２を軸支するピニオンシャフト２９は、その一対の側板２７，２８に跨るように挿通孔２７ａ，２８ａに挿入される。
【００２０】
本発明は、このピニオンシャフト２９をプラネタリキャリア２４に固定する構造であって、プラネタリキャリア２４へのピニオンシャフト２９の組付けに際しては、プラネタリキャリア２４の一対の側板２７，２８間にプラネタリピニオン２２を介装させた状態でピニオンシャフト２９をその両側板２７，２８に跨って挿設して、そのピニオンシャフト２９によりプラネタリピニオン２２を軸支させ、その後、そのピニオンシャフト２９をプラネタリキャリア２４に固定している。
【００２１】
本発明のピニオンシャフト２９の固定構造では、一対の側板２７，２８に跨るピニオンシャフト２９の挿入先端２９ａが当接するストッパ壁２７ｂが一方の側板２７に形成される。図におけるストッパ壁２７ｂは、円錐形を成すコーン部２６の大径部２６ｂに連続して形成され、このストッパ壁２７ｂにピニオンシャフト２９の挿入先端２９ａが当接した状態で、そのピニオンシャフト２９の基端縁２９ｂは、その一方の側板２７に連結部材２６ｃ（図３）を介して設けられた他方の側板２８の前面２８ｂと面一に成るように、ピニオンシャフト２９の全長が決定される。そして、図１〜図３に示すように、他方の側板２８の前面２８ｂと面一に成るピニオンシャフト２９の基端縁２９ｂには、その直径方向の全長に延びるキー溝２９ｃが形成される。図におけるキー溝２９ｃは断面が方形を成すような、いわゆる角形の切り欠き溝である場合を示す（図３）。
【００２２】
一方、ピニオンシャフト２９の挿入先端２９ａがストッパ壁２７ｂに当接した状態で、そのキー溝２９ｃが形成されたピニオンシャフト２９の基端縁２９ｂと面一になる他方の側板２８の前面２８ｂには、そのキー溝２９ｃの両側を延長するような延長溝２８ｃ，２８ｃが、その他方の側板２８のピニオンシャフト２９が挿通される挿通孔２８ａの両側における孔縁に形成される。この延長溝２８ｃ，２８ｃの断面は、キー溝２９ｃと同一の方形状の断面形状に形成される。このキー溝２９ｃには、そのキー溝２９ｃの全長を越える長さのキー部材３１が挿入され、そのキー溝２９ｃの両端から突出するキー部材３１の両端が延長溝２８ｃ，２８ｃに収容されるように構成される。そして、キー溝２９ｃの両側から突出して延長溝２８ｃ，２８ｃに収容されたキー部材３１の両端部が他方の側板２８に固定される。
【００２３】
この実施の形態では、キー部材３１の両端部の他方の側板２８への固定は、六角孔付きボルト３２により行われる。具体的に、図１の拡大図に示すように、他方の側板２８には、延長溝２８ｃの底面から軸方向に平行な雌ねじ穴２８ｄが形成され、この雌ねじ穴２８ｄに対応するキー部材３１の端部には取付孔３１ａが形成される。六角孔付きボルト３２はこの取付孔３１ａに挿通された後に雌ねじ穴２８ｄに螺合され、これにより、キー部材３１の端部が他方の側板２８に固定される。そして、図２及び図３に示すように、ピニオンシャフト２９の基端側には、一対の側板２７，２８から引き抜くための１又は２以上の別の雌ねじ穴２９ｄがキー溝２９ｃを挟む両側に、それぞれが軸方向に平行に形成される。
【００２４】
このようなピニオンシャフト２９の固定構造では、プラネタリキャリア２４に対するピニオンシャフト２９の直径方向の負荷を、キー溝２９ｃに挿入されてその両端が他方の側板２８に固定されたキー部材３１により受け持つ。即ち、図２における実線矢印や破線矢印で示すようなピニオンシャフト２９の直径方向の負荷が生じると、キー溝２９ｃに挿入されたキー部材３１の端部であって、そのキー溝２９ｃと他方の側板２８に形成された延長溝２８ｃ，２８ｃとの境において、そのキー部材３１を挟み切ろうとする剪断力が生じる。キー部材３１はこの剪断力によっても剪断されないような強度のものを用いることによりその直径方向の負荷を受け持つことができる。
【００２５】
また、プラネタリキャリア２４に対するピニオンシャフト２９の軸方向の負荷は、一方の側板２７に形成されてピニオンシャフト２９の挿入先端が当接するストッパ壁２７ｂと、他方の側板２８に固定されたキー部材３１により受け持つ。ストッパ壁２７ｂは一方の側板２７に直接形成されているので、ピニオンシャフト２９がその一方の側板２７側から抜け出すような軸方向の負荷を十分に受け持つ強度のものとすることができる。
【００２６】
その一方、キー部材３１は六角孔付きボルト３２により他方の側板２８に固定されているので、そのキー部材３１及び六角孔付きボルト３２は、ピニオンシャフト２９がその他方の側板２８側から抜け出すような軸方向の負荷を受け持つことになる。このため、プラネタリキャリア２４に対するピニオンシャフト２９の直径方向と軸方向の負荷を受け持つキー部材３１として、中実であって比較的堅牢なものを使用することにより、中空の割ピン５（図５）用いる従来の固定構造に比較して、その強度を増大させることができる。
【００２７】
また、そのキー部材３１はキー溝２９ｃの全長を越える長さのものが用いられ、キー溝２９ｃの両側から突出して延長溝２８ｃ，２８ｃに収容されたキー部材３１の両端部を他方の側板２８に固定するので、そのキー部材３１の両側のキー溝２９ｃから延長溝２８ｃ，２８ｃに渡る２箇所の部分において、ピニオンシャフト２９の直径方向と軸方向の負荷を分散することができる。このように、そのキー部材３１が受け持つ負荷は分散するので、そのキー部材３１の疲労強度は向上することになる。よって、本発明のピニオンシャフト２９の固定構造では、ピニオンシャフト２９をプラネタリキャリア２４に比較的強固に固定し得るので、その寿命を十分に向上することが可能になるのである。
【００２８】
そして、このような固定構造では、六角孔付きボルト３２を取外して、キー部材３１をキー溝２９ｃ及び延長溝２８ｃ，２８ｃの双方から取外し、そのピニオンシャフト２９を他方の側板２８側から抜き取ることにより、このピニオンシャフト２９をプラネタリキャリア２４から取外すことができる。このとき、そのキー溝２９ｃが形成されたピニオンシャフト２９の基端側に雌ねじ穴２９ｄを形成しているので、その雌ねじ穴２９ｄに引き抜き用の図示しない取手を固定することにもできるので、その引き抜き作業が困難になるようなことはない。
【符号の説明】
【００２９】
２２  プラネタリピニオン
２４  プラネタリキャリア
２７  一方の側板
２７ａ  挿通孔
２７ｂ  ストッパ壁
２８  他方の側板
２８ａ  挿通孔
２８ｃ  延長溝
２９  ピニオンシャフト
２９ａ  挿入先端
２９ｂ  基端縁
２９ｃ  キー溝
２９ｄ  雌ねじ穴
３１  キー部材
３２  六角孔付きボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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