JP2005172036A

JP2005172036A - 遊星式動力伝達装置

Info

Publication number: JP2005172036A
Application number: JP2003409273A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ono; 賢一尾野; Akiyuki Suzuki; 章之鈴木; Yoshihito Nakajima; 義仁中島
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】遊星歯車３（遊星転動体）と支持軸４との間のころ配置空間に支持軸４の油通路１５から潤滑油を効率よく供給できるようにする。
【解決手段】支持軸４に、軸受配置空間に潤滑油を供給するための油通路１５が設けられている。保持器６の各柱部２３は、その軸方向の中央側部分２３ａが両側部分２３ｂ，２３ｃよりも外径側に寄った形状とされており、中央側部分２３ａの内径側が支持軸４の油通路１５の供給口１５ｃに対向配置されたとき油溜まり用の空隙を作る。これにより、外部の潤滑油が油通路１５を通じて針状ころ５が配置される空間へ供給されたとき、油通路１５の供給口１５ｃを保持器６が塞ぐことがなくなって、供給口１５ｃから潤滑油がころ５の配置空間に供給されやすくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、遊星式動力伝達装置に関する。

従来の遊星式動力伝達装置では、支持軸にケージアンドローラと呼ばれる転がり軸受を介して遊星転動体を外装しており、ケージアンドローラに潤滑油を供給するための油通路を支持軸に設けている（特許文献１参照）。ケージアンドローラとは、複数個のころを保持器で保持した構成である。

油通路は、支持軸の一端面から支持軸の外周面の軸方向略中央部分にかけて設けられている。保持器は、その柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも内径側に寄った形状とされている。
特開平７−１０３３２０号

上記従来例では、保持器の回転に伴い保持器の柱部における軸方向の中央側部分が支持軸の油供給孔の供給口を塞ぐような形になるために、油供給孔からころを配置している空間へ潤滑油が入りにくいと言える。特に、遊星式動力伝達装置では、支持軸の外径が小さく、油通路の内径も小さくなるので、潤滑油が前記ころ配置空間へ届きにくいことがある。

本発明は、外輪と太陽軸との間に介装されている複数の遊星転動体それぞれの中心孔に支持軸が保持器で保持された複数のころを介してそれぞれ挿入され、各支持軸にその一端側からころ配置空間へ潤滑油を導く油通路が設けられている遊星式動力伝達装置において、前記保持器は、軸方向両側に平行に配置される環状部それぞれの円周方向複数箇所に柱部が架け渡され、かつ、柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄った形状とされ、かつ、前記中央側部分の内径側が前記支持軸の油通路の供給口に対向配置された状態のときに油溜まり用の空隙を作ることを特徴とするものである。

当該動力伝達装置は、外輪と太陽軸と遊星転動体との間でギヤ結合により動力を伝達する装置や、摩擦結合により動力を伝達する装置も含むものである。

この場合、支持軸の油通路の供給口を保持器が塞ぐことがなくなって、供給口の外径側に油溜まり用の空隙を作るから、供給口から供給される潤滑油が前記空隙に溜まりやすくなる。これにより、潤滑油がころおよびころと接触する相手部材に効率よく供給されることになって、潤滑性が向上する。

保持器を、その柱部における軸方向の中央側部分の外径側を遊星転動体の内周面で回転案内する外径案内とすることができる。この場合、保持器の案内面が柱部における軸方向の中央側部分の外径側であるので、研磨などの仕上げ加工が容易に行える。

本発明の遊星式動力伝達装置は、外部に存在する潤滑油を支持軸の油通路を経てころ配置空間に効率よく供給できるようになるので、遊星転動体の動作安定性を向上できるなど、信頼性を高めることができる。

本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、遊星歯車式動力伝達装置の上半分を断面にした側面図、図２は、図１の一部を拡大して示す図、図３は、図１の（３）−（３）線断面の矢視図、図４は、図１の保持器を示す斜視図、図５は、図２の（５）−（５）線断面の矢視図である。図には、外輪と太陽軸との間に介装されている複数の遊星転動体それぞれの中心孔に支持軸がそれぞれ挿入された周知の遊星歯車式動力伝達装置を例に挙げている。本実施形態の動力伝達装置は、ギヤ結合により動力を伝達するものに適用して説明する。

図中、１は上記外輪の一例としてのリング歯車、２は上記太陽軸の一例としての太陽歯車、３は上記遊星転動体の一例としての複数の遊星歯車、４は複数の支持軸、５は複数のころとしての針状ころ、６は保持器、７はキャリア、８はワッシャである。

リング歯車１は、太陽歯車２およびキャリア７の周囲に、これら太陽歯車２およびキャリア７に対し相対回転自在に支持されるものであり、内周にはヘリカルギヤが形成されている。

太陽歯車２は、その内周にスプラインが、また、外周にヘリカルギヤがそれぞれ形成されており、この内周に第１回転軸１０がスプライン嵌合されている。

遊星歯車３は、内周が円形の中心孔３ａを備え、外周にヘリカルギヤが形成されており、この遊星歯車３それぞれがリング歯車１と太陽歯車２とに噛合されている。

支持軸４は、遊星歯車３の中心孔３ａに針状ころ５および保持器６を介して挿入されている。針状ころ５および保持器６がケージアンドローラと呼ばれる転がり軸受を構成している。針状ころ５は、遊星歯車３の内周面を外輪軌道とし、支持軸４の外周面を内輪軌道とする。

キャリア７は、２枚の対向する環状板１２，１３の外径側の円周方向複数箇所を架橋壁１４で連接したような形状である。第１、第２環状板１２，１３の対応する円周方向複数箇所（３箇所）には、貫通孔１２ａ，１３ａがそれぞれ厚み方向に沿って設けられており、第１環状板１２の貫通孔１２ａに支持軸４の一端が、また、第２環状板１３の貫通孔１３ａに支持軸４の他端がそれぞれ嵌入装着されている。支持軸４は、キャリア７に図示しないストッパピンなどを用いて軸方向の位置決めと回り止めとを行うようにしてもよい。また、第１環状板１２の中心孔には、スプラインが形成されており、この中心孔に第２回転軸１１がスプライン嵌合されている。

上述した装置の動作を説明する。例えばリング歯車１は固定とする。まず、第１回転軸１０を駆動する場合には、太陽歯車２が一体回転するので、遊星歯車３が自転および公転し、この公転に伴いキャリア７および第２回転軸１１が従動される。これにより、第１回転軸１０の回転動力が減速されて第２回転軸１１に伝達される。

一方、第２回転軸１１を駆動する場合には、キャリア７が一体回転するので、遊星歯車３が自転および公転し、この公転に伴い太陽歯車２および第１回転軸１０が従動される。これにより、第２回転軸１１の回転動力が増速されて第１回転軸１０に伝達される。

ところで、支持軸４には、複数の針状ころ５の配置空間に潤滑油を供給するための油通路１５が各支持軸４に設けられているが、この油通路１５の供給口から潤滑油を針状ころ配置空間に供給させやすくするために、次のように構成しているので、詳しく説明する。

油通路１５は、各支持軸４における一端面側から外周面における針状ころ軌道領域へ潤滑油を導くものであり、油導入穴１５ａと、油供給孔１５ｂとで構成されている。油導入穴１５ａは、各支持軸４の一端面側から他端側途中まで軸方向に沿って設けられている。油供給孔１５ｂは、油導入穴１５ａの奥側から支持軸４の外周面における針状ころ軌道領域まで径方向に沿って設けられている。

各支持軸４は、例えばクロムモリブデン鋼（ＪＩＳＧ４１０５）に硬化処理（浸炭焼入れ、焼き戻し）を施したもの、あるいは高炭素クロム軸受鋼（ＪＩＳＧ４８０５）を硬化処理（ずぶ焼入れ、焼き戻し）したものなどが挙げられる。油導入穴１５ａは、支持軸４の一端から軸方向に沿ってドリル加工することにより、また、油供給穴１５ｂは、支持軸４の径方向に沿ってドリル加工することにより、それぞれ簡単に形成することができ、加工コストの低減に貢献できる。

ケージアンドローラの保持器６は、軸方向の両側に同軸上に配置される第１、第２環状部２１，２２と、両環状部２１，２２間で円周方向複数箇所に架け渡される柱部２３と、各柱部２３の間に設けられて針状ころ５を非分離に収納保持するポケット２４とを備えている。この保持器６は、例えば鋼板をプレス成形して形成される。

各柱部２３は、その軸方向の中央側部分２３ａが両側部分２３ｂ，２３ｃよりも外径側に寄った形状とされている。各柱部２３の中央側部分２３ａの内壁面には円周方向に突出して好ましくは凸形状とされたころ止め部２５が、また、各柱部２３の両側部分２３ｂ，２３ｃの内壁面には円周方向に突出して好ましくは凸形状とされたころ止め部２６がそれぞれ設けられている。円周方向で隣り合う二つの柱部２３の各ころ止め部２５によってポケット２４から針状ころ５が保持器６の径方向外向きへ抜け出すのを防ぎ、円周方向に隣り合う二つの柱部２３の各ころ止め部２６によってポケット２４から針状ころ５が径方向内向きへ抜け出すのを防ぐ。なお、ころ止め部はなくてもよい。

この保持器６は、遊星歯車３の中心孔３ａを形成する内壁面に接触した状態で回転案内されるレース案内で用いられる。そのため、保持器６の中央側部分２３ａと遊星歯車３の中心孔内壁面との間のすきまＳ１が、保持器６の両側部分２３ｂ，２３ｃと支持軸４との間のすきまＳ２よりも小さく設定されている。外径側のすきまＳ１は、０．２〜０．５ｍｍ、内径側のすきまＳ２は、０．４〜１．０ｍｍに設定することができる。また、中央側部分２３ａの内径側での軸方向長さＷは、針状ころ５の全長の４０％〜６０％、好ましくは、４０％〜５０％に設定することができる。

このような保持器６であれば、その柱部２３における軸方向の中央側部分２３ａの内径側が支持軸４の油通路１５の供給口１５ｃに対向配置されたとき油溜まり用の空隙を作る。これにより、外部の潤滑油が油通路１５を通じて針状ころ５が配置される空間へ供給されたとき、油通路１５の供給口１５ｃを保持器６が塞ぐことがなくなって、供給口１５ｃの外径側に油溜まり用の空隙を作るから、供給口１５ｃから供給される潤滑油が前記空隙に溜まりやすくなる。これにより、潤滑油が針状ころ５および針状ころ５が接触する相手部材（遊星歯車３、支持軸４、保持器６）に効率よく供給されることになって、潤滑性が向上する。したがって、遊星歯車３の動作安定性を向上できるので、遊星歯車式動力伝達装置の信頼性向上に貢献できる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。

図６から図８は本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、図８に示すようなソリッドタイプの保持器６を用いている。このソリッドタイプの保持器６は、例えば鋼管を旋削加工して、ポケット２４を孔開けすることにより製作される。ここでの保持器６にはころ止め部を設けていないが、ころ止め部を設けてもよい。この実施形態でも、上記実施形態と同様の作用、効果が得られる。

また、上記遊星歯車式動力伝達装置において、その各部の構成についても上記実施形態で示したものに限定されない。例えば、図示しないが、支持軸４の油導入穴１５ａは、支持軸４の全長にわたって貫通して設けてから、片端の開口を栓で閉塞することにより得ることもできる。油導入穴１５ａと油供給孔１５ｂとを、支持軸４の中心軸線に対して斜めとなる１本の貫通孔で構成することができる。この場合、油導入孔１２と油供給孔１３とを一回のドリル加工で形成することができる。また、キャリア７は、単一の環状板を備える構成とし、この環状板に複数の支持軸４を片持ち梁状に支持した構成にすることができる。

本発明は、ギヤ結合による動力伝達装置にり動力を伝達する装置にリング歯車１と太陽歯車２と遊星歯車３との各ヘリカルギヤを無くして、リング歯車１の内周と太陽歯車２の外周と遊星歯車３の外周とを円形にし、それらの摩擦結合により動力を伝達する遊星摩擦式動力伝達装置にも適用することができる。

本発明の一実施形態に係る遊星歯車式動力伝達装置の上半分を断面にした側面図図１の一部を拡大して示す図図１の（３）−（３）線断面の矢視図図１の保持器を示す斜視図図２の（５）−（５）線断面の矢視図本発明の他の実施形態で、図１に対応する図図６の一部を拡大して示す図図６の保持器を示す斜視図

符号の説明

１リング歯車２太陽歯車
３遊星歯車４支持軸
５針状ころ６保持器
７キャリア１５油通路
１５ａ油導入穴１５ｂ油供給孔
１５ｃ油供給孔の供給口２１保持器の第１環状部
２２保持器の第２環状部２３保持器の柱部
２３ａ柱部の中央側部分２３ｂ，２３ｃ柱部の両側部分

Claims

外輪と太陽軸との間に介装されている複数の遊星転動体それぞれの中心孔に支持軸が保持器で保持された複数のころを介してそれぞれ挿入され、各支持軸にその一端側からころ配置空間へ潤滑油を導く油通路が設けられている遊星式動力伝達装置において、
前記保持器は、軸方向両側に平行に配置される環状部それぞれの円周方向複数箇所に柱部が架け渡され、かつ、柱部における軸方向の中央側部分が両側部分よりも外径側に寄った形状とされ、かつ、前記中央側部分の内径側が前記支持軸の油通路の供給口に対向配置された状態のときに油溜まり用の空隙を作る、ことを特徴とする遊星式動力伝達装置。
前記保持器は、その柱部における軸方向の中央側部分の外径側が前記遊星転動体の内周面で回転案内される外径案内とされる、ことを特徴とする請求項１の遊星式動力伝達装置。