JP2001330085A - 遊星歯車機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遊星歯車機構のサンギヤ、リングギヤ、プラ
ネタリギヤに作用するスラスト力を低減する。 【解決手段】 遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚはサンギ
ヤ５６ｘ，５６ｙ，５６ｚと、リングギヤ５７ｘ，５７
ｙ，５７ｚと、プラネタリギヤ５８ｘ，５８ｙ，５８ｚ
と、プラネタリキャリヤ６０ｘ，６０ｙ，６０ｚとを備
える。前記サンギヤ５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ、リングギ
ヤ５７ｘ，５７ｙ，５７ｚおよびプラネタリギヤ５８
ｘ，５８ｙ，５８ｚをそれぞれ軸方向に２分割し、分割
された各々のギヤ半体５１ｘ〜５１ｚ，５２ｘ〜５２
ｚ，５３ｘ〜５３ｚを捩じれ方向が相互に逆なヘリカル
ギヤで構成することにより、噛合騒音を低減しながら各
ギヤに作用するスラスト力を軽減あるいは相殺すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サンギヤ、リング
ギヤ、プラネタリギヤおよびプラネタリキャリヤを備え
た遊星歯車機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−２９３６４４号公報に記載さ
れた遊星歯車機構は、サンギヤに噛み合う大径ピニオン
およびリングギヤに噛み合う小径ピニオンを一体化した
複合プラネタリギヤを備えており、大径ピニオンおよび
小径ピニオンを捩じれ方向が逆なヘリカルギヤで構成し
たものが記載されている。上記構成により、大径ピニオ
ンがサンギヤから受ける噛合反力と小径ピニオンがリン
グギヤから受ける噛合反力とを相殺し、複合プラネタリ
ギヤが受けるスラスト力を減少させてプラネタリキャリ
ヤの負荷を軽減することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のも
のは、大径ピニオンおよび小径ピニオンを有する特殊な
複合プラネタリギヤを前提としているため、一般的なプ
ラネタリギヤに対して適用できないだけでなく、大径ピ
ニオンはサンギヤとの間のトルク伝達にしか寄与せず、
小径ピニオンはリングギヤとの間のトルク伝達にしか寄
与しないため、複合プラネタリギヤ全体としてのトルク
伝達容量が減少してしまう問題がある。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、遊星歯車機構のトルク伝達容量を確保しながらサン
ギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤに作用するスラスト
力を低減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、サンギヤと、
リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛み合うプ
ラネタリギヤと、プラネタリギヤを支持するプラネタリ
キャリヤとを備えた遊星歯車機構において、前記サンギ
ヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤをそれぞれ軸方向
に２分割し、分割された各々のギヤ半体を捩じれ方向が
相互に逆なヘリカルギヤで構成したことを特徴とする遊
星歯車機構が提案される。

【０００６】上記構成によれば、遊星歯車機構のサンギ
ヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤをそれぞれ軸方向
に２分割し、分割された各々のギヤ半体を捩じれ方向が
相互に逆なヘリカルギヤで構成したので、サンギヤ、リ
ングギヤおよびプラネタリギヤに作用するスラスト力を
軽減あるいは相殺することができる。またプラネタリギ
ヤの２分割されたギヤ半体はそれぞれサンギヤおよびリ
ングギヤの両方に噛み合うので、トルク伝達容量を充分
に確保することができる。またサンギヤ、リングギヤお
よびプラネタリギヤを２分割せずに山歯ギヤで構成した
場合に比べて加工コストを削減することができ、しかも
同一部品を逆方向に組み合わせて２分割されたギヤ半体
の各々を構成することができるので、部品の種類の増加
によるコストアップを防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００８】図１〜図６は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は自動車の左後輪のサスペンションの斜視図、
図２は図１の２方向矢視図（サスペンションの後面
図）、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の
要部拡大図、図５は図３の５−５線断面図、図６はプラ
ネタリキャリヤ組立体の斜視図である。

【０００９】図１および図２は自動車の左後輪のサスペ
ンションを示すもので、車輪Ｗを回転自在に支持するナ
ックル１１はＡ型のロアアーム１２およびアッパーアー
ム１３を介して上下動可能に支持される。ロアアーム１
２は先端に設けたボールジョイント１４を介してナック
ル１１の下部に接続され、基端に設けた一対のゴムブッ
シュジョイント１５，１５を介して車体１６に接続され
る。アッパーアーム１３は先端に設けたボールジョイン
ト１７を介してナックル１１の上部に接続され、基端に
設けた一対のゴムブッシュジョイント１８，１８を介し
て車体１６に接続される。左右のナックル１１，１１の
前部間はスタビライザーバー１９を介して相互に接続さ
れ、また左右のナックル１１，１１の後部と車体１６と
がそれぞれラテラルリンク２０，２０を介して接続され
る。ロアアーム１２の先端側に設けたゴムブッシュジョ
イント２１にショックアブソーバ２２の下端が接続さ
れ、ロアアーム１２の中央に設けたばね座１２ａに懸架
ばね２３の下端が支持され、ロアアーム１２の基端側に
設けたボス部１２ｂにリンク２４および駆動アーム２５
を介してアクチュエータ２６が接続される。

【００１０】車輪Ｗと共にナックル１１が上下動し、ナ
ックル１１に接続されたロアアーム１２およびアッパー
アーム１３が車体１６に支持された基端を支点として上
下動すると、ロアアーム１２に接続されたショックアブ
ソーバ２２および懸架ばね２３が伸縮して車輪Ｗの上下
動が緩衝される。更に、アクチュエータ２６を駆動して
出力軸２７（図２参照）回りに駆動アーム２５を回転さ
せると、その駆動アーム２５にリンク２４を介して接続
されたロアアーム１２が上下動する。従って、左右の車
輪Ｗ，Ｗにそれぞれ設けたアクチュエータ２６，２６を
相互に関連して駆動することにより、車両のローリング
を積極的に制御することができる。

【００１１】次に、図３〜図６に基づいてアクチュエー
タ２６の構造を説明する。

【００１２】アクチュエータ２６はモータ３１と、減速
ギヤボックス３２とから構成される。減速ギヤボックス
３２のハウジングは、メインハウジング３３と、サブハ
ウジング３４と、メンテナンス用のカバー３６とから構
成されており、メインハウジング３３の端部に設けたモ
ータ取付部３３ａにモータ３１が直角方向に取り付けら
れる。

【００１３】メインハウジング３３は概略円筒状の部材
であって、モータ取付部３３ａと反対側の端部に設けた
取付フランジ３３ｂが、車体に設けた図示せぬ取付ブラ
ケットにボルトで固定される。メインハウジング３３の
取付フランジ３３ｂの内周に形成された開口３３ｃにサ
ブハウジング３４がねじ込まれて固定される。一端に駆
動アーム２５がボルト３７で固定された出力軸２７がサ
ブハウジング３４にボールベアリング３８を介して支持
され、またメインハウジング３３の内壁３３ｄに設けた
ボールベアリング４０に入力軸４１が回転自在に支持さ
れる。サブハウジング３４、ボールベアリング３８およ
び出力軸２７は予め組み立てられてサブアセンブリ化さ
れている。

【００１４】メインハウジング３３のモータ取付部３３
ａにボールベアリング４４を介して駆動軸４７が支持さ
れており、この駆動軸４７の一端はモータ３１の出力軸
３１ａにスプライン結合され、他端に駆動ベベルギヤ４
９が設けられる。そして入力軸４１の一端に設けた従動
ベベルギヤ５０が駆動軸４７の駆動ベベルギヤ４９に噛
合する。従って、モータ３１の出力軸３１ａの回転は駆
動軸４７、駆動ベベルギヤ４９および従動ベベルギヤ５
０を経て入力軸４１に伝達される。駆動ベベルギヤ４９
および従動ベベルギヤ５０の噛み合わせ状態は、カバー
３６を取り外すことにより確認可能である。

【００１５】入力軸４１の回転はメインハウジング３３
の内部に収納した３セットの遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，
Ｐｚを介して減速され、出力軸２７に出力される。３セ
ットの遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚは同軸上に直列に
配置されるもので、実質的に同じ構造を備えているが、
その軸方向の幅が入力側から出力側に向かって順次増加
している。その理由は、減速によって伝達トルクが増加
するため、その伝達トルクに耐えるようにギヤの厚さを
増加させる必要があるためである。

【００１６】先ず、出力側の第３遊星歯車機構Ｐｚの構
造を説明する。第３遊星歯車機構Ｐｚはサンギヤ５６
ｚ、リングギヤ５７ｚ、３個のプラネタリギヤ５８ｚ
…、３本のプラネタリギヤ軸５９ｚ…およびプラネタリ
キャリヤ６０ｚを備える。プラネタリキャリヤ６０ｚ
は、円板状の第１側板６０ａと、第１側板６０ａの外周
から１２０°間隔で軸方向に延びる３本の脚部６０ｂ…
と、脚部６０ｂ…の先端に結合される円板状の第２側板
６０ｃとを備えており、第１側板６０ａおよび第２側板
６０ｃの中央にそれぞれ円形の開口６０ｄ，６０ｅが形
成される。３本のプラネタリギヤ軸５９ｚ…の両端は第
１側板６０ａおよび第２側板６０ｃにそれぞれ固定され
ており、これらプラネタリギヤ軸５９ｚ…にプラネタリ
ギヤ５８ｚ…がニードルベアリング６１ｚ，６１ｚを介
して支持される。プラネタリギヤ５８ｚ…の一部は、隣
接する脚部６０ｂ…と一対の側板６０ａ，６０ｃとによ
って囲まれた開口から外部に突出している。これらプラ
ネタリキャリヤ６０ｚ、３本のプラネタリギヤ軸５９ｚ
…およびプラネタリギヤ５８ｚ…は、第３プラネタリキ
ャリヤ組立体６２ｚ（図６参照）として予め組み立てら
れる。

【００１７】第３遊星歯車機構Ｐｚの各プラネタリギヤ
５８ｚは、捩じれ方向が相互に逆なヘリカルギヤから成
る一対のギヤ半体５１ｚ，５１ｚを背中合わせに組み合
わせて構成される。一対のギヤ半体５１ｚ，５１ｚには
同一部品が用いられており、その一方の表裏を反転させ
て使用することにより、部品の種類を減少させてコスト
を削減することができる第２遊星歯車機構Ｐｙのプラネ
タリキャリヤ６０ｙは、第３遊星歯車機構Ｐｚのプラネ
タリキャリヤ６０ｚの側板６０ｃに形成された開口６０
ｅ（図６参照）の代わりに、側板６０ｃの中央部から突
出するサンギヤ軸６０ｆ（図４参照）を備える。前記サ
ンギヤ軸６０ｆにスプライン結合される第３遊星歯車機
構Ｐｚのサンギヤ５６ｚは、捩じれ方向が相互に逆なヘ
リカルギヤから成る一対のギヤ半体５２ｚ，５２ｚを背
中合わせに組み合わせて構成される。第３遊星歯車機構
Ｐｚのリングギヤ５７ｚは、捩じれ方向が相互に逆なヘ
リカルギヤから成る一対のギヤ半体５３ｚ，５３ｚを背
中合わせに組み合わせて構成されており、メインハウジ
ング３３の内周に嵌合してピン５４…で回り止めされ、
メインハウジング３３の開口３３ｃにねじ結合されたサ
ブハウジング３４によって軸方向に固定される。サンギ
ヤ５６ｚの一対のギヤ半体５２ｚ，５２ｚを同一部品で
構成して一方の表裏を反転させて使用することにより、
部品の種類を減少させてコストを削減することができ、
またリングギヤ５７ｚの一対のギヤ半体５３ｚ，５３ｚ
を同一部品で構成して一方の表裏を反転させて使用する
ことにより、部品の種類を減少させてコストを削減する
ことができる。

【００１８】第１遊星歯車機構Ｐｘおよび第２遊星歯車
機構Ｐｙの構造は第３遊星歯車機構Ｐｚの構造と実質的
に同じであり、その符号は第３遊星歯車機構Ｐｚの構成
要素の符号の添字ｚを、それぞれｘおよびｙに変更した
ものである。また第２、第３遊星歯車機構Ｐｙ，Ｐｚの
サンギヤ５６ｙ，５６ｚはプラネタリキャリヤ６０ｘ，
６０ｙに設けたサンギヤ軸６０ｆ，６０ｆにスプライン
結合されるが、第１遊星歯車機構Ｐｘのサンギヤ５６ｘ
は入力軸４１に一体に形成される。

【００１９】第１プラネタリキャリヤ組立体６２ｘのサ
ンギヤ５６ｘとプラネタリキャリヤ６０ｘ内面との間に
スラストベアリング６６が配置され、第２プラネタリキ
ャリヤ組立体６２ｙのサンギヤ５６ｙとプラネタリキャ
リヤ６０ｙ内面との間にスラストベアリング６７が配置
され、第３プラネタリキャリヤ組立体６２ｚのサンギヤ
５６ｚと出力軸２７との間にスラストベアリング６８が
配置され、第３プラネタリキャリヤ組立体６２ｚが出力
軸２７にスプライン結合される。そして第１〜第３遊星
歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚのプラネタリギヤ５８ｘ…，
５８ｙ…，５８ｚ…は、それぞれ対応するサンギヤ５６
ｘ，５６ｙ，５６ｚおよびリングギヤ５７ｘ，５７ｙ，
５７ｚに噛合する。

【００２０】而して、モータ３１を駆動すると、駆動軸
４７の回転は駆動ベベルギヤ４９、従動ベベルギヤ５０
および入力軸４１を経て第１遊星歯車機構Ｐｘのサンギ
ヤ５６ｘに伝達される。すると、回転するサンギヤ５６
ｘおよび停止したリングギヤ５７ｘに噛合するプラネタ
リギヤ５８ｘ…がプラネタリギヤ軸５９ｘ…回りに回転
しながら、第１プラネタリキャリヤ組立体６２ｘがサン
ギヤ５６ｘよりも減速されて回転する。このようにして
第１プラネタリキャリヤ組立体６２ｘが回転すると、そ
の回転は第１プラネタリキャリヤ組立体６２ｘのサンギ
ヤ軸６０ｆにスプライン結合された第２遊星歯車機構Ｐ
ｙのサンギヤ５６ｙに伝達される。

【００２１】第２遊星歯車機構Ｐｙのサンギヤ５６ｙの
回転は減速されて第２プラネタリキャリヤ組立体６２ｙ
に出力され、第２プラネタリキャリヤ組立体６２ｙのサ
ンギヤ軸６０ｆにスプライン結合７０された第３遊星歯
車機構Ｐｚのサンギヤ５６ｚの回転は減速されて第３プ
ラネタリキャリヤ組立体６２ｚに出力される。その結
果、第３プラネタリキャリヤ組立体６２ｚにスプライン
結合された出力軸２７が回転し、出力軸２７に駆動アー
ム２５およびリンク２４を介して接続されたロアアーム
１２が上下動する。

【００２２】このよう、減速ギヤボックス３２の内部で
３セットの遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚを直列に接続
したので、コンパクトな構造で大きな減速比を確保し、
ロアアーム１２を大きなトルクで確実に駆動することが
できる。またアクチュエータ２６を駆動アーム２５およ
びリンク２４を介してロアアーム１２に接続したので、
油圧式のアクチュエータやリニアモータ式のアクチュエ
ータをスタビライザーバーのリンク部に配置する場合に
比べて、そのアクチュエータ２６のレイアウトの自由度
を高めることができる。なぜならば、駆動アーム２５お
よびリンク２４の方向、長さ、角度等を選択することに
より、ロアアーム１２に対するアクチュエータ２６の取
付位置を任意に設定できるからである。

【００２３】また第１〜第３遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，
Ｐｚのプラネタリキャリヤ組立体６２ｘ，６２ｙ，６２
ｚは、そのプラネタリキャリヤ６０ｘ，６０ｙ，６０ｚ
の一対の側板６０ａ，６０ｃが３本の脚部６０ｂ…で一
体に結合されてボックス状の構造となっているため、一
対の側板を３本のプラネタリギヤ軸だけで結合した従来
のものに比べて剛性を大幅に高めることが可能となり、
プラネタリキャリヤ６０ｘ，６０ｙ，６０ｚの歪みによ
るトルク伝達効率の低下や、各ギヤの噛合部の摩耗によ
る耐久性の低下を防止することができる。

【００２４】また第１〜第３遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐｙ，
Ｐｚのサンギヤ５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ、プラネタリギ
ヤ５８ｘ…，５８ｙ…，５８ｚ…およびリングギヤ５７
ｘ，５７ｙ，５７ｚが、捩じれ方向が相互に逆なヘリカ
ルギヤから成る一対のギヤ半体５１ｘ〜５１ｚ，５２ｘ
〜５２ｚ，５３ｘ〜５３ｚを背中合わせに組み合わせて
構成されるので、噛合騒音の小さいヘリカルギヤの長所
をそのまま生かしながら、ヘリカルギヤの短所であるス
ラスト力の発生を軽減することができる。即ち、捩じれ
方向が相互に逆な一対のヘリカルギヤを組み合わせるこ
とにより、両ヘリカルギヤが互いに押し合うスラスト力
を発生する場合には、それらスラスト力を完全に相殺す
ることができる。また両ヘリカルギヤが相互に離反する
方向のスラスト力を発生する場合には、それらスラスト
力を２方向に分散させて実質的に半分に減少させること
ができる。これにより、前記スラスト力を支持するスラ
ストベアリング６６〜６８を小型化し、あるいは廃止す
ることができる。

【００２５】また捩じれ方向が相互に逆な一対のヘリカ
ルギヤを組み合わせる代わりに、山歯ギヤ（ダブルヘリ
カルギヤ）を採用しても同様の効果を得ることができ
る。しかしながら山歯ギヤは加工が面倒でコストが嵩む
問題があり、それに対して本実施例のヘリカルギヤは加
工が容易で低コストである。しかもプラネタリギヤ５８
ｘ…，５８ｙ…，５８ｚ…の全てのギヤ半体５２ｘ…，
５２ｙ…，５２ｚ…はサンギヤ５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ
およびリングギヤ５７ｘ，５７ｙ，５７ｚの両方に噛合
するので、プラネタリギヤ５８ｘ…，５８ｙ…，５８ｚ
…のギヤ半体５２ｘ…，５２ｙ…，５２ｚ…がサンギヤ
５６ｘ，５６ｙ，５６ｚおよびリングギヤ５７ｘ，５７
ｙ，５７ｚを何れか一方だけに噛合させた場合に比べ
て、トルク伝達容量を高めることができる。

【００２６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００２７】例えば、本発明の遊星歯車機構Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚはサスペンション制御装置のアクチュエータ２
６以外の任意の用途に用いることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、遊星歯車機構のサンギヤ、リングギヤおよび
プラネタリギヤをそれぞれ軸方向に２分割し、分割され
た各々のギヤ半体を捩じれ方向が相互に逆なヘリカルギ
ヤで構成したので、サンギヤ、リングギヤおよびプラネ
タリギヤに作用するスラスト力を軽減あるいは相殺する
ことができる。またプラネタリギヤの２分割されたギヤ
半体はそれぞれサンギヤおよびリングギヤの両方に噛み
合うので、トルク伝達容量を充分に確保することができ
る。またサンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤを
２分割せずに山歯ギヤで構成した場合に比べて加工コス
トを削減することができ、しかも同一部品を逆方向に組
み合わせて２分割されたギヤ半体の各々を構成すること
ができるので、部品の種類の増加によるコストアップを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の左後輪のサスペンションの斜視図

【図２】図１の２方向矢視図（サスペンションの後面
図）

【図３】図１の３−３線拡大断面図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】図３の５−５線断面図

【図６】プラネタリキャリヤ組立体の斜視図

【符号の説明】

５６ｘ サンギヤ ５６ｙ サンギヤ ５６ｚ サンギヤ ５７ｘ リングギヤ ５７ｙ リングギヤ ５７ｚ リングギヤ ５８ｘ プラネタリギヤ ５８ｙ プラネタリギヤ ５８ｚ プラネタリギヤ ５１ｘ〜５１ｚ ギヤ半体 ５２ｘ〜５２ｚ ギヤ半体 ５３ｘ〜５３ｚ ギヤ半体

フロントページの続き (72)発明者 河島 光則 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 渡邊 和久 栃木県芳賀郡波賀町芳賀台143番地 株式 会社ピーエスジー内 Ｆターム(参考） 3J027 FA17 FA19 FA36 FA37 FB02 GA03 GB03 GC13 GC25 GC26 GD04 GD08 GD12 GE17 GE30

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンギヤ（５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ）
   と、リングギヤ（５７ｘ，５７ｙ，５７ｚ）と、サンギ
   ヤ（５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ）およびリングギヤ（５７
   ｘ，５７ｙ，５７ｚ）に噛み合うプラネタリギヤ（５８
   ｘ，５８ｙ，５８ｚ）と、プラネタリギヤ（５８ｘ，５
   ８ｙ，５８ｚ）を支持するプラネタリキャリヤ（６０
   ｘ，６０ｙ，６０ｚ）とを備えた遊星歯車機構におい
   て、前記サンギヤ（５６ｘ，５６ｙ，５６ｚ）、リング
   ギヤ（５７ｘ，５７ｙ，５７ｚ）およびプラネタリギヤ
   （５８ｘ，５８ｙ，５８ｚ）をそれぞれ軸方向に２分割
   し、分割された各々のギヤ半体（５１ｘ〜５１ｚ，５２
   ｘ〜５２ｚ，５３ｘ〜５３ｚ）を捩じれ方向が相互に逆
   なヘリカルギヤで構成したことを特徴とする遊星歯車機
   構。