JP2003507668A

JP2003507668A - 遊星歯車伝動装置

Info

Publication number: JP2003507668A
Application number: JP2001517069A
Authority: JP
Inventors: バイアートーマス
Original assignee: アルファゲトリーベバウゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2003-02-25
Also published as: WO2001013007A1; EP1153229A1; EP1153229B1; DE50000245D1

Abstract

(57)【要約】伝動装置もしくは変速機は、第１の変速段（Ｉ）と最後の変速段（ＩＩＩ）との間に、第２のサンギヤ（９）と、第２のプラネタリピニオン（７）を備えた第２のプラネタリキャリヤ（８）と、第２のリングギヤ（１３）とを備えた少なくとも１つの別の変速段が設けられており、別の変速段が、それぞれ連続してかつ第１の変速段（Ｉ）に直列に接続されており、別の変速段（ＩＩ）において、それぞれサンギヤ（９）が、先行した変速段のプラネタリキャリヤによって駆動されるようになっており、該当するプラネタリキャリヤが、後続の変速段の各サンギヤを駆動するようになっており、第１の変速段と第２の変速段とのプラネタリピニオン（３，７）にそれぞれ噛み合っている第１のリングギヤ（６）と第２のリングギヤ（１３）とが、それぞれ最後のプラネタリキャリヤ（５）または伝動装置ハウジング（１）に固く結合されていることによって特徴付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の遊星歯車伝動装置に関する
。

【０００２】２段式に形成された類似の伝動装置もしくは変速機は、ヨーロッパ特許第０８
２４６４０号明細書に基づき公知である。

【０００３】本発明の課題は、このような伝動装置において、構造容積の著しい増加なしに
著しく大きな変速比とトルク伝達とを達成することができるようにすることであ
る。さらに、伝動装置の剛性が特別な尺度で増加させられることが望ましい。さ
らに、伝動装置が簡単な手段によって廉価に製作可能であり、かつ摩耗の少ない
運転と同時に遊びの少ない伝達を保証していることが望ましい。

【０００４】この課題は、冒頭で述べた形式の伝動装置によって、請求項１の特徴部に記載
の特徴により解決される。

【０００５】有利な構成は従属請求項の対象である。

【０００６】全周にわたって４つのプラネタリピニオンを個々の伝動段もしくは変速段で使
用することによって、一方では、これらの変速段で高いトルクを伝達することが
でき、他方では、伝動装置の剛性が著しく増加させられる。

【０００７】１つのプラネタリキャリヤにそれぞれ４つのプラネタリピニオンを備えた、特
に１０８のリングギヤ歯数でｉ＝５．５の変速比を伴う変速段の構成では、意外
に有利な変速比が得られる。特に奇数の変速比ｉ＝５．５の使用時に偶数の総変
速比を達成することができる。

【０００８】本発明により３段式に形成された遊星歯車伝動装置では、総変速比は公式ｉ_ｇｅｓ＝ｉ_１×ｉ_２×ｉ_３−（ｉ_１×ｉ_２−１）により算出される。

【０００９】したがって、最大限に達成可能な変速比は実際にｉ＝９０１である。

【００１０】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００１１】図１に示した構成の説明伝動装置ハウジング１の内部には、３段式の遊星歯車伝動装置の回転可能な部
分が支承されている。図示の実施例では、伝動装置は左から右に向かって徐々に
変速する。

【００１２】３つの変速段は符号Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩで示してある。

【００１３】第１の変速段Ｉでは、外部から駆動可能な第１のサンギヤ２が第１のプラネタ
リピニオン３に噛み合っている。このプラネタリピニオン３は第１のプラネタリ
キャリヤ４に支承されている。全周にわたって分配されて、第１のプラネタリキ
ャリヤ４に３つの第１のプラネタリピニオン３が支承されている。

【００１４】第１のプラネタリピニオン３は、ここでは最後のプラネタリキャリヤ５として
規定される第３段ＩＩＩのプラネタリキャリヤに回動不能に結合されたリングギ
ヤ６に噛み合っている。このリングギヤ６と最後のプラネタリキャリヤ５とは固
い結合のために互いに同じ回転速度で回転する。第１のリングギヤ６と同様に最
後のプラネタリキャリヤ５に固く結合されている第２のリングギヤ１３には、第
２の変速段ＩＩから第２のプラネタリピニオン７が噛み合っている。この第２の
プラネタリピニオン７は、第２の変速段ＩＩに所属の第２のプラネタリキャリヤ
８の全周にわたって４つ支承されている。伝動軸においては、第１のプラネタリ
キャリヤ４に固く結合された第２のサンギヤ９が第２の変速段ＩＩの第２のプラ
ネタリピニオン７に噛み合っている。

【００１５】第２のプラネタリキャリヤ８からは、このキャリヤ８に固く結合された最後の
サンギヤ１０が、第３の変速段ＩＩＩの最後のプラネタリキャリヤ５の最後のプ
ラネタリピニオン１１に噛み合っている。全周にわたって分配されて、最後のプ
ラネタリキャリヤ５には４つの最後のプラネタリピニオン１１が位置している。

【００１６】最後のプラネタリキャリヤ５は、徐々に変速する伝動装置において、出力軸を
成している。

【００１７】最初の両変速段Ｉ，ＩＩは機能的に直列に接続されて働く。

【００１８】それぞれ１０８の歯数が設けられた、プラネタリピニオンに噛み合っているリ
ングギヤにおいて、個々の段での変速比としてｉ_１＝１０、ｉ_２＝４、ｉ_３＝５
．５が付与されていて、最後の変速段、すなわち、ここでは、第３の変速段ＩＩ
Ｉに全周にわたって４つのプラネタリピニオンが組み付けられているのに対して
、最初の変速段Ｉ，ＩＩにはそれぞれ３つのプラネタリピニオンしか組み付けら
れていない場合には、説明した伝動装置によって、たとえばｉ＝１８１の変速比
を達成することができる。

【００１９】ヨーロッパ特許第０８２４６４０号明細書に基づき公知の伝動装置に比べて容
積に関して僅かしか大きくない本発明による伝動装置では、伝達したいトルクに
おいて５０％よりも多くの増加を達成することができる。同様に約５０％の剛性
増加も可能となる。両増加は、付加的な変速段の他に、特に両出力段ＩＩ，ＩＩ
Ｉでのそれぞれ４つのプラネタリピニオンの使用からならびにそれぞれ４つのプ
ラネタリピニオンを装着した変速段ＩＩ，ＩＩＩでのｉ＝５．５の変速比の選択
によって得られる。

【００２０】当然ながら、第１の変速段Ｉも、全周にわたって分配されて配置された４つの
プラネタリピニオンを備えて形成されていてよい。

【００２１】前記ヨーロッパ特許第０８２４６４０号明細書により公知の伝動装置と同様に
、ここでも、出力するプラネタリキャリヤが、このプラネタリキャリヤによって
支持されたプラネタリピニオンの両側に伝動装置ハウジング１の内部で転がり支
承されていて、しかも、軸方向で位置決めされていることが望ましい。

【００２２】個々のプラネタリピニオンはプラネタリキャリヤに自体慣用の形式で可能な限
り僅かな摩擦を伴って支承されている。

【００２３】高いモーメントの伝達のためには、本発明による３段式の伝動装置を有利な形
式で以下のように形成することができる。

【００２４】 −全てのリングギヤがｚ＝１０８の歯数を有している。

【００２５】 −第３の変速段において、プラネタリキャリヤに全周にわたって分配されて４
つのプラネタリピニオンが設けられており、変速比としてｉ_３＝５．５が規定さ
れている。

【００２６】 −第２の変速段において、プラネタリキャリヤに全周にわたって分配されて択
一的に４つまたは３つのプラネタリピニオンが設けられており、この段のための
変速比としてｉ_２＝４またはｉ_２＝５．５が規定されている。

【００２７】 −第１の変速段において、プラネタリキャリヤに全周にわたって分配されて３
つのプラネタリピニオンが設けられており、この段のための変速比としてｉ_１＝
３，４，５，７，１０が規定可能である。

【００２８】驚くべきことに、ｚ＝１０８のリングギヤ歯数で変速比がｉ＝５．５に設定さ
れている場合には、４つのプラネタリピニオンを全周にわたって所属のプラネタ
リキャリヤに使用することができる。この奇数の個別段変速比にもかかわらず、
本発明による運動機構によって偶数の総変速比を得ることができる。

【００２９】特別な利点は、本発明による変速運動機構と、可能な個別変速比もしくは総変
速比とによって、たとえば３段式の伝動装置において、歯列の均一な確実性が達
成可能となる点にある。これによって、伝達可能な高いモーメントと同時に僅か
な摩耗も可能となる。

【００３０】迅速に運転しかつひいては自体騒音の大きな最初の両変速段からは、伝動装置
ハウジングの外部に向かって、極めて減衰された僅かな騒音放出しか生ぜしめら
れない。このことは、最初の両変速段の回転部分が定置の伝動装置に直接結合さ
れておらず、したがって、生ぜしめられる固体伝播音が、パーティングラインを
備えた長い距離にわたってしか伝播されないことに関連している。このことは実
際に騒音封じに相当している。

【００３１】リングギヤのためのｚ＝１０８の歯数および３つの全ての変速段におけるそれ
ぞれ最大でｉ＝１０の変速比ならびに全周にわたって分配された、変速段あたり
それぞれ３つのプラネタリピニオンでは、上述した公式によれば、ｉ＝９０１の
最大変速比が達成可能となる。

【００３２】図２に示した構成の説明図１に示した構成に対する図２に示した構成の違いは、第１のリングギヤ６と
第２のリングギヤ１３とが最後のプラネタリキャリヤ５に固く結合されているの
ではなくて、伝動装置ハウジング１に結合されている点にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】３段式の遊星歯車伝動装置の概略図である。

【図２】図１に示した構成に比べて選択的に形成された遊星歯車伝動装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１伝動装置ハウジング、２サンギヤ、３プラネタリピニオン、４
プラネタリキャリヤ、５プラネタリキャリヤ、６リングギヤ、７
プラネタリピニオン、８プラネタリキャリヤ、９サンギヤ、１０サ
ンギヤ、１１プラネタリピニオン、１２リングギヤ、１３リングギ
ヤ、Ｉ変速段、ＩＩ変速段、ＩＩＩ変速段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遊星歯車伝動装置であって、第１の変速段（Ｉ）で駆動され
る、第１のプラネタリキャリヤ（４）の、第１のリングギヤ（６）内で転動する
第１のプラネタリピニオン（３）と協働する第１のサンギヤ（２）と、最後の変
速段（ＩＩＩ）で出力する、最後のリングギヤ（１２）内で転動する最後のプラ
ネタリピニオン（１１）を備えた、最後のサンギヤ（１０）によって駆動される
最後のプラネタリキャリヤ（５）と、定置の伝動装置ハウジング（１）とが設け
られており、該伝動装置ハウジング（１）において、最後の変速段（ＩＩＩ）の
最後のリングギヤ（１２）が、伝動装置ハウジング（１）に固く結合されている
形式のものにおいて、第１の変速段（Ｉ）と最後の変速段（ＩＩＩ）との間に、第２のサンギヤ（９
）と、第２のプラネタリピニオン（７）を備えた第２のプラネタリキャリヤ（８
）と、第２のリングギヤ（１３）とを備えた少なくとも１つの別の変速段（ＩＩ
）が設けられており、別の変速段（ＩＩ）が、それぞれ連続してかつ第１の変速
段（Ｉ）に直列に接続されており、別の変速段（ＩＩ）において、それぞれサン
ギヤ（９）が、先行した変速段のプラネタリキャリヤによって駆動されるように
なっており、該当するプラネタリキャリヤが、後続の変速段（ＩＩＩ）の各サン
ギヤを駆動するようになっており、第１の変速段（Ｉ）と第２の変速段（ＩＩ）
とのプラネタリピニオン（３，７）にそれぞれ噛み合っている第１のリングギヤ
（６）と第２のリングギヤ（１３）とが、それぞれ最後のプラネタリキャリヤ（
５）または伝動装置ハウジング（１）に固く結合されていることを特徴とする、
遊星歯車伝動装置。
【請求項２】入力側と出力側とが交換されている、請求項１記載の遊星歯
車伝動装置。
【請求項３】当該遊星歯車伝動装置が、３段式に形成されている、請求項
１または２記載の遊星歯車伝動装置
【請求項４】少なくとも最後のプラネタリキャリヤ（５）に周方向で４つ
のプラネタリピニオン（１１）が設けられている、請求項１から３までのいずれ
か１項記載の遊星歯車伝動装置。
【請求項５】最後のプラネタリキャリヤ（５）と、該プラネタリキャリヤ
（５）の直前のプラネタリキャリヤ（８）とにしか周方向でそれぞれ４つのプラ
ネタリピニオン（１１，７）が設けられていない、請求項４記載の遊星歯車伝動
装置。
【請求項６】それぞれ１つのプラネタリキャリヤ（５；８）に全周にわた
って分配されて配置された４つのプラネタリピニオン（１１，７）を備えた変速
段における変速比が、それぞれ偶数の変速入力回転数および出力回転数において
ｉ＝５．５である、請求項１から５までのいずれか１項記載の遊星歯車伝動装置
。
【請求項７】最後の変速段における変速比がｉ＝５．５であり、該変速段
の直前の変速段における変速比がｉ＝４である、請求項５記載の遊星歯車伝動装
置。