JP2017048919A

JP2017048919A - プラネタリギヤセット

Info

Publication number: JP2017048919A
Application number: JP2016143088A
Authority: JP
Inventors: 守弘松本; Morihiro Matsumoto; 敦本多; Atsushi Honda; 聡弘塚野; Satohiro Tsukano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2017-03-09
Also published as: CN106499804A

Abstract

【課題】山歯歯車であるサンギヤまたはリングギヤと噛み合い、かつ軸線方向に二分割したプラネタリピニオンを有し、そのプラネタリピニオンを構成する分割片の位相の相違やそれに伴う不都合を簡単な構成で改善することのできるプラネタリギヤセットを提供する。【解決手段】複数のプラネタリピニオン４のうち少なくともいずれか一つの第１プラネタリピニオン４Ｐは、同一軸線上に隣接して配置される第１歯車片１１と第２歯車片１２とを有し、第１歯車片１１は、所定の捩れ角を有し、第２歯車片１２は、第１歯車片１１における捩れ角とは反対側に向いた捩れ角を有し、かつ第１歯車片１１と第２歯車片１２とが相対回転可能でかつキャリア６に保持されている。【選択図】図２

Description

この発明は、山歯歯車によって構成された第１回転要素と、その第１回転要素に噛み合うプラネタリピニオンとを備えたプラネタリギヤセットに関するものである。

車両用の変速機などに用いられている遊星歯車機構は、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとに噛み合っているプラネタリピニオンを回転可能に保持しているキャリアとを回転要素とする差動歯車機構である。遊星歯車機構の一例が特許文献１に記載されており、その遊星歯車機構におけるサンギヤおよびリングギヤならびにプラネタリピニオンは山歯歯車によって構成されている。山歯歯車では、軸線方向での中央部を境にした両側の歯の捩れ角が互いに反対になっている。したがって、歯同士が噛み合ってトルクを伝達することにより生じるスラスト荷重は、軸線方向での中央部を境にした両側で互いに反対向きになる。そのため、サンギヤとリングギヤとの間で、プラネタリピニオンを介してトルクが伝達される場合、プラネタリピニオンでは上記のように互いに反対方向に生じるスラスト荷重が相殺され、キャリアにはスラスト荷重が生じない。つまり、特許文献１の構成によればピニオンギヤに対してスラスト軸受などの対策を講じる必要がなくなる。

特開２００９−０５２７４３号公報

山歯歯車の歯の捩れ角は、軸線方向での中央部を境にして反対になるから、上述した遊星歯車機構を組み立てる場合、いずれかのギヤを他のギヤに対して軸線方向に相対移動させて組み付けることができない。これに対して特許文献１に記載されているように、リングギヤを軸線方向での中央部で分割した構造では、いずれかの分割片を他方の分割片とは反対側から組み付けることができるので、山歯歯車の遊星歯車機構が組み付け可能なものとなる。しかしながら、上記のリングギヤなどの一つのギヤを二つの歯車片で構成した場合、そのギヤは、機構上、一つの歯車として機能するから、二つの歯車片の相対的な位相にずれがあると、他のギヤに対する一方の歯車片と他方の歯車片との噛み合い状態が相違することになる。その結果、いずれか一方の歯車片のみでトルクを伝達することになったり、あるいは他のギヤの歯と歯車片との噛み合いに異常が生じて摩耗が進行し、あるいは異音が生じるなどの可能性がある。このような不都合を解消するために、一つの山歯歯車を構成する歯車片同士の相対的な位相を調整することのできる機構を設けるとすれば、歯車機構の構成が複雑化するだけでなく、組み立て性もしくは製造性に劣る歯車機構になってしまう不都合が生じる。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、山歯歯車であるサンギヤまたはリングギヤと噛み合い、かつ軸線方向に二分割したプラネタリピニオンを有し、そのプラネタリピニオンを構成する分割片の位相の相違やそれに伴う不都合を簡単な構成で改善することのできるプラネタリギヤセットを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、軸線方向における一方側の歯の捩れ方向の向きと他方側の歯の捩れ方向の向きとが相反する第１回転要素と、円周方向に配置される複数のプラネタリピニオンを自転および公転可能に保持する第２回転要素とを含む少なくとも三つの回転要素からなるプラネタリギヤセットにおいて、前記複数のプラネタリピニオンのうち少なくともいずれか一つの第１プラネタリピニオンは、同一軸線上に隣接して配置される第１歯車片と第２歯車片とを有し、前記第１歯車片は、所定の捩れ角を有し、前記第２歯車片は、前記第１歯車片における前記捩れ角とは反対側に向いた捩れ角を有し、かつ前記第１歯車片と前記第２歯車片とが相対回転可能でかつ前記第２回転要素に保持されていることを特徴とするものである。

この発明では、前記第１プラネタリピニオンの前記第１歯車片と前記第２歯車片とが軸線方向へ離隔することを規制する規制部を有することを特徴としている。

この発明では、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち一方の歯車片は、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち他方の歯車片側に延出し、かつピニオンシャフトと相対回転可能に支持された円筒部を有し、前記他方の歯車片が前記円筒部に嵌合され、前記規制部は、前記円筒部の先端に形成されたフランジ部を含むことを特徴としている。

この発明では、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち一方の歯車片は、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち他方の歯車片側に延出し、かつピニオンシャフトと相対回転可能に支持された円筒部を有し、前記他方の歯車片が前記円筒部に嵌合されていることを特徴としている。

この発明では、前記第１回転要素と同心円上に配置され、かつ軸線方向における一方側の捩れ方向の向きと他方側の捩れ方向の向きとが相反する歯を有する第３回転要素を更に備えていることを特徴としている。

この発明では、前記複数のプラネタリピニオンは、前記第１回転要素と噛み合う第２プラネタリピニオンと前記第２プラネタリピニオンおよび前記第３回転要素と噛み合う第３プラネタリピニオンとから構成され、前記第２プラネタリピニオンと前記第３プラネタリピニオンとの少なくとも一方が、前記第１プラネタリピニオンにより構成されていることを特徴としている。

この発明では、軸線方向における前記第２歯車片を挟んで前記第１歯車片とは反対側に配置され、かつ前記第２歯車片に一体化された第３歯車片と前記第１回転要素および前記第２回転要素以外の第４回転要素とを更に備え、前記第２歯車片と前記第３歯車片との一方の歯車片は、前記第１回転要素と噛み合い、前記第２歯車片と前記第３歯車片との他方の歯車片は、前記第４回転要素を構成する歯車に噛み合うように構成されていることを特徴としている。

この発明では、前記第１回転要素および前記第２回転要素ならびに前記第４回転要素以外の第５回転要素を更に備え、前記一方の歯車片は、前記第１回転要素と、前記第５回転要素を構成する歯車に噛み合う他の歯車とに噛み合うように構成されていることを特徴としている。

この発明では、前記第２歯車片と前記第３歯車片とのピッチ円が相違していることを特徴としている。

この発明では、前記第１プラネタリピニオンは、前記第２回転要素に前記軸線方向で一体とされているピニオンシャフトに保持されていることを特徴としている。

この発明によれば、プラネタリギヤセットの回転要素のうち、キャリアに保持されているプラネタリピニオンが第１歯車片と第２歯車片との二つの歯車片から構成されているため、第１歯車片と第２歯車片とが互いに回転方向に可動でき、すなわち相対回転可能となる。したがって、例えばサンギヤおよびリングギヤの歯間に回転方向の誤差がある場合には、第１歯車片と第２歯車片とが相対回転可能によりサンギヤとプラネタリピニオン、またプラネタリピニオンとリングギヤとの歯面がそれぞれ同時に接触し得る位相にプラネタリピニオンを構成する歯車片同士の相対的な位相が決定されるため、回転方向の誤差が吸収される。すなわち、位相の相違やそれに伴う不都合を簡単な構成で改善することができる。

また、この発明によれば、第１歯車片と第２歯車片との軸線方向への相対的な移動を制限する構成、すなわちプラネタリピニオンの第１歯車片と第２歯車片とのうち一方の歯車片が、他方の歯車片側に延出した円筒部を有し、他方の歯車片がその円筒部に嵌合され、またその円筒部の先端が第２歯車片の側面から突出した規制部とされている。これにより、第１歯車片と第２歯車片とは離隔する方向への相対移動が規制される。したがって、例えば第１歯車片と第２歯車片とがそれぞれ離れる方向にスラスト荷重が発生した場合であっても、上記のように軸線方向への相対的な移動が規制されていることにより、軸線方向へのスラスト荷重はプラネタリピニオンの内力として相殺することができる。またこの構成によれば、一方の歯車片のみがピニオンシャフトと相対回転可能となるためプラネタリピニオンを支持する軸受を一つに少なくすることができ、プラネタリギヤセット全体の構造の簡素化を図ることができる。

さらに、この発明によれば、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットに加え、ダブルピニオン型のプラネタリギヤセットおよびシングルピニオンとダブルピニオンとを組み合わせたラビニヨ型のプラネタリギヤセットならびに、互いにピッチ円の異なるプラネタリピニオン備えたステップドピニオンからなるプラネタリギヤセットによって構成した場合であっても、上述したプラネタリギヤセットと同様に、少なくともいずれかのプラネタリピニオンが分割した歯車片により構成されているため、各歯車片が相対回転できるため、歯車片の位相誤差を吸収することができる。また上述したように、スラスト荷重をプラネタリピニオンの内力で相殺できるためプラネタリピニオンの側面とキャリアの内面との摺動抵抗を抑制することができる。

この発明の一実施例を示す模式図である。図１の実施例におけるII-II線に沿う断面図である。第１歯車片と第２歯車片との軸線方向への相対的な移動を制限する構成例を説明するための断面図である。ダブルピニオン型のプラネタリギヤセットの構成例を説明するための模式図である。ラビニヨ型のプラネタリギヤセットの構成例を説明するための斜視図である。図５におけるVI-VI線に沿う断面図である。ロングプラネタリピニオンにおける第１歯車片と第２歯車片との軸線方向への相対的な移動を制限する構成例を説明するための断面図である。ステップドピニオン型のプラネタリギヤセットの構成例を説明するための断面図である。第２歯車片と第３歯車片との軸線方向への相対的な移動を制限する構成例を説明するための断面図である。

つぎに、この発明で対象とすることができるプラネタリギヤセットの一例について図１を参照しつつ説明する。図１はこの実施例におけるプラネタリギヤセット１を示す模式図である。このプラネタリギヤセット１は、三つの回転要素から構成されたシングルピニオン型のプラネタリギヤセット１である。そのプラネタリギヤセット１は、サンギヤ２と、そのサンギヤ２の外周側に同心円上に配置されたリングギヤ３と、サンギヤ２およびリングギヤ３に噛み合うプラネタリピニオン４と、そのプラネタリピニオン４を自転可能かつ公転可能に保持するピニオンシャフト５が連結されたキャリア６とから構成されている。なお、図１に示す例では、プラネタリピニオン４は、円周方向に所定の間隔を空けて三つ配置されている。

このプラネタリギヤセット１は、そのように円周方向に三つ配置されてたプラネタリピニオン４のうちのいずれか一つのプラネタリピニオン４が、後述するように相対回転可能な二つの歯車片により構成されていればよい。図１に示す例では、図１における上側のプラネタリピニオン４が、そのように相対回転可能な二つの歯車片により構成されており、そのプラネタリピニオンを以下の説明では第１プラネタリピニオン４Ｐと記す。

上記サンギヤ２およびリングギヤ３は、プラネタリピニオン４Ｐと常時噛み合い、かつ伝達されるトルクに応じた軸線方向の分力を相殺できるように、従来知られた山歯歯車と同様に構成されている。具体的には軸線方向における一方側の歯と、他方側の歯との捩れ角が相反するように形成されている。またサンギヤ２は、後述するプラネタリピニオン４Ｐと噛み合う第１外歯７と第２外歯８とが形成されている。さらに、リングギヤ３はプラネタリピニオン４Ｐと噛み合う第１内歯９と第２内歯１０とが形成されている。なお、捩れ角とは、互いに噛み合う歯車が噛み合うときに滑りが生じないピッチ面と、歯車の歯面との交線である歯筋が、軸線方向に対して傾斜している角度をいう。

一方、プラネタリピニオン４Ｐは、図２に示すように、同一のピニオンシャフト５に保持される二つの歯車片１１，１２により構成されており、一方の歯車片（以下、第１歯車片と記す）１１の歯の捩れ角と、他方の歯車片（以下、第２歯車片と記す）１２の捩れ角とが相反するように形成されている。すなわち、第１歯車片１１と第２歯車片１２とは、同一軸線上に隣接して配置されており、第１歯車片１１と第２歯車片１２とを組み合わせた際の歯の形状は、全体（ユニット）として山歯歯車とされている。なお、この第１歯車片１１および第２歯車片１２には、それぞれに第１歯車片１１を支持する軸受１６ならびに第２歯車片１２を支持す軸受１６が設けられ、それらの軸受１６を介してピニオンシャフト５に対して相対回転可能とされている。

上記の二つの歯車片１１，１２についてより具体的に説明すると、第１歯車片１１は、回転軸１３の軸線方向に所定の長さを有する第３外歯１４が形成され、同様に第２歯車片１２は回転軸１３の軸線方向に所定の長さを有する第４外歯１５が形成されている。また、それら各歯１４，１５は上述したように所定の捩れ角で形成されており、第１歯車片１１に形成されている外歯１４と第２歯車片１２に形成されている外歯１５とは互いに相反する捩れ角により形成されている。さらに、その第１歯車片１１と第２歯車片１２とは相対回転可能に設けられている。そして、第１歯車片１１の第３外歯１４は、上述したサンギヤ２の第１外歯７およびリングギヤ３の第１内歯９と噛み合うように構成され、同様に第２歯車片１２の第４外歯１５は、サンギヤ２の第２外歯８およびリングギヤ３の第２内歯１０と噛み合うように構成されている。なお、相対回転とは第１歯車片１１と第２歯車片１２との位相の誤差を調整できる程度の回転をいう。また、プラネタリピニオン４Ｐを含むプラネタリピニオン４は円周方向に複数配置されているが、少なくともそのうちの一つのプラネタリピニオン４（４Ｐ）が二つの歯車片１１，１２から構成されていればよく、その他のプラネタリピニオン４（４Ｐ）はサンギヤ２およびリングギヤ３と同様に山歯歯車から構成されてよい。さらに、サンギヤ２もしくはリングギヤ３の一方がこの発明の実施例における第１回転要素に相当し、キャリア６がこの発明の実施例における第２回転要素に相当し、サンギヤ２もしくはリングギヤ３の他方がこの発明の実施例における第３回転要素に相当する。

また、この発明によるプラネタリギヤセット１は、上述したように、プラネタリピニオン４Ｐが第１歯車片１１と第２歯車片１２とにより構成されているため、山歯歯車を用いてプラネタリギヤセット１を組み付けることが可能である。具体的には、サンギヤ２に分割したプラネタリピニオン４Ｐの一方の歯車片１１，（１２）を組み付け、ついでリングギヤ３を、先に組み付けた歯車片１１，（１２）に噛ませつつ軸線方向から挿入する。ついで、分割したプラネタリピニオン４Ｐの他方の歯車片１２，（１１）を一方の分割片１１，（１２）とは軸線方向で反対側からサンギヤ２およびリングギヤ３に噛ませつつ挿入することによりこのプラネタリギヤセット１の組み付けが可能となる。

この発明によれば、図２に示すようにプラネタリピニオン４Ｐを第１歯車片１１と第２歯車片１２とから構成することにより、第１歯車片と１１第２歯車片１２とが相対回転可能となるため位相誤差を吸収できる。具体的には、例えばサンギヤ２の各歯７，８およびリングギヤ３の各歯９，１０に回転方向の誤差（位相差）がある場合には、第１歯車片１１と第２歯車片１２とが相対回転可能とされているため、プラネタリピニオン４Ｐの位相が、サンギヤ２とプラネタリピニオン４Ｐとの歯面がそれぞれ同時に接触し得る位相に決定される。また、プラネタリピニオン４Ｐとリングギヤ３との歯面もそれぞれが同時に接触し得る位相に決定される。その結果、上記回転方向の誤差が吸収される。すなわち、位相誤差を吸収できるためプラネタリギヤセット１の組み付け時の構成を簡素化することができる。

また、プラネタリピニオン４Ｐはキャリア６によって支持されているため、直接入力要素および出力要素ならびに反力要素となることがなく、さらに上述したようにプラネタリピニオン４Ｐはサンギヤ２とリングギヤ３との間でトルクを伝達するため、サンギヤ２やリングギヤ３に位相のずれがある場合であっても、それぞれとの位相の調整が可能である。したがって、この発明においてはプラネタリピニオン４Ｐを分割して構成することで上記の課題の要因とならずプラネタリギヤセット１を構成することができる。

図１および図２の構成によれば、プラネタリピニオン４Ｐがリングギヤ３から受けるスラスト荷重と、プラネタリピニオン４Ｐがサンギヤ２から受けるスラスト荷重とは軸線方向で反対方向になる。その場合、いずれかの回転要素にトルクが入力されることにより、ピニオンシャフト５と軸受１６との不可避的なガタ（遊び）が詰まる。つまり、そのガタが詰まることにより、プラネタリピニオン４Ｐが回転軸１３に対して傾く。また、その傾きにより、サンギヤ２とプラネタリピニオン４Ｐとの噛み合いおよびリングギヤ３とプラネタリピニオン４Ｐとの噛み合いが変化して、上記のリングギヤ３から受けるスラスト荷重およびサンギヤ２から受けるスラスト荷重は予め定めた値から変動する。例えばリングギヤ３から受けるスラスト荷重が減少した場合には、サンギヤ２から受けるスラスト荷重は増大する。そして、その変動したサンギヤ２から受けるスラスト荷重と変動したリングギヤ３から受けるスラスト荷重との差分のスラスト荷重がプラネタリピニオン４Ｐを軸線方向の一方側に押圧する。

また、プラネタリピニオン４Ｐを支持する軸受１６がテーパローラベアリングの場合には、上記のようにプラネタリピニオン４Ｐが回転軸１３に対して傾くことに伴って、テーパローラベアリングを構成する転動体（コロ）が回転軸１３に対して傾く（スキュー現象ともいう）。なお、このスキューは、上記のガタの量に応じて変化し、すなわちガタの量が増大すればスキューの量も増大することがある。このような軸受１６のスキュー現象が発生することにより、プラネタリピニオン４Ｐにはスラスト荷重が作用する。

上記の、いずれのスラスト荷重も、入力されるトルクの方向が定まっている場合には、それらのスラスト荷重が作用する方向を特定もしくは予測することができる。したがって、図１および図２の構成によれば、第１歯車片１１に作用する軸線方向のスラスト荷重と、第２歯車片１２に作用する軸線方向のスラスト荷重とが互いに接近する方向に作用するように歯の捩れ方向を定めることによりそのスラスト荷重を相殺（打ち消す）もしくは低減することができる。

また、上記のように歯の捩れ方向を定めるなどの簡単な構成でスラスト荷重を相殺もしくは低減することができることにより、スラスト軸受などのスラスト荷重を受けもつ構成を必要とせず、プラネタリギヤセット１全体の構成を簡素化することができる。さらに、併せて、このような構成によりスラスト荷重を相殺もしくは低減することができるため、第１歯車片１１の側面とキャリア６の内面、もしくは第２歯車片１２の側面とキャリア６の内面とが接触することによる動力損失を抑制もしくは低減することができる。

一方、第１歯車片１１と第２歯車片１２とが離隔する方向にトルクが伝達された場合には、第１歯車片１１の側面とキャリア６の内面とが接触し、また第２歯車片１２の側面とキャリア６の内面とが接触する可能性がある。そのような場合にはその接触面での摺動抵抗を要因として、動力損失が増大するおそれがある。そのため、図３に示すプラネタリギヤセット１では、第１歯車片１１と第２歯車片１２とが離隔することを規制するように構成されている。

具体的には、第２歯車片１２が第１歯車片１１から離隔する方向に移動したときに、第２歯車片１２の側面のうち、第１歯車片１１に対向した面とは反対側の側面が接触する規制部１７が設けられている。この規制部１７は、第１歯車片１１がトルクを伝達することにより、第１歯車片１１に作用する軸線方向の荷重と、第２歯車片１２がトルクを伝達することにより、第２歯車片１２に作用する軸線方向の荷重とを、内力として相殺するように構成されている。図３に示す例では、第１歯車片１１に、第２歯車片１２側に延出し、かつピニオンシャフト５と相対回転可能に支持された円筒部１８が形成されている。また、第２歯車片１２の内周面がその円筒部１８の外周面に嵌合するように構成されている。さらにその円筒部１８の先端が、第２歯車片１２の側面から突出するように、円筒部１８が第２歯車片１２の軸長よりも長く形成され、その先端にフランジ部である規制部１７が連結されている。この規制部１７は、例えば、円筒部１８の先端に螺合されたナットや、円筒部１８の先端に嵌め合わされたスナップリングによって構成することができる。なお、第２歯車片１２を円筒部に嵌合させた後に、円筒部１８の先端を押圧するかしめ加工により、規制部１７を形成してもよい。上述したように第１歯車片１１と第２歯車片１２とに作用する軸線方向の荷重を相殺することができればよいので、円筒部１８を第２歯車片１２に形成し、その円筒部１８に第１歯車片１１を嵌合するように構成してもよい。

図３の構成によれば軸線方向に対するスラスト荷重を抑制することができる。すなわち、第１歯車片１１は、第２歯車片１２側に延出した円筒部１８を有しており、第２歯車片１２が円筒部１８に嵌合され、規制部１７により第１歯車片１１と第２歯車片１２とが離隔しないように規制されている。つまり、規制部１７により軸線方向の可動量が制約されている。したがって、例えば第１歯車片１１と第２歯車片１２とがそれぞれ離れる方向にスラスト荷重が発生した場合であっても、そのスラスト荷重はプラネタリピニオン４Ｐの内力として相殺することができる。その結果、プラネタリピニオン４Ｐの側面とキャリア６の内面との接触による摺動抵抗を抑制もしくは低減させることができる。なお、第２歯車片１２と円筒部１８との相対回転は僅かであり、ほぼ同一回転数で回転しているため第２歯車片１２の側面と規制部１７の側面との接触面における摺動抵抗はほとんど生じない。

また、このように構成することにより、上述した図２の構成に比べて軸受１６の数を減少させることができる。つまり、図２の構成では第１歯車片１１と第２歯車片１２とをそれぞれ支持する軸受１６が設けられているが、この構成によれば、土台となる第１歯車片１１のみを支持する構造とされるため、プラネタリピニオン４Ｐを支持する軸受１６を一つに抑えることができるため大幅にコストを低下させることができる。言い換えれば、支持部材を簡略化することができるため、プラネタリギヤセット１全体としての構造を簡素化できる。なお、第２歯車片１２と円筒部１８との相対回転は僅かであり、ほぼ同一回転数で回転しているため、第２歯車片１２の内周面と円筒部１８の外周面との接触面における摺動抵抗はほとんど生じない。

また、この実施例におけるプラネタリギヤセットは、図４に示すような半径方向における内側のプラネタリピニオン４ａ（以下、インナープラネタリピニオン４ａと記す）がサンギヤ２と噛み合い、半径方向における外側のプラネタリピニオン４ｂ（以下、アウタープラネタリピニオン４ｂと記す）がリングギヤ３およびインナープラネタリピニオン４ａと噛み合うように構成されたダブルピニオン型のプラネタリギヤセット１９を対象としてもよい。その場合は、少なくともインナープラネタリピニオン４ａおよびアウタープラネタリピニオン４ｂのうちの少なくとも一方のプラネタリピニオン４が上述したプラネタリピニオン４Ｐと同様に二つの歯車片から構成されていればよい。なお、サンギヤ２もしくはリングギヤ３の一方がこの発明の実施例における第１回転要素に相当し、キャリア６がこの発明の実施例における第２回転要素に相当し、サンギヤ２もしくはリングギヤ３の他方がこの発明の実施例における第３回転要素に相当し、インナープラネタリピニオン４ａがこの発明の実施例における第２プラネタリピニオンに相当し、アウタープラネタリピニオン４ｂがこの発明の実施例における第３プラネタリピニオンに相当する。

また、上述したダブルピニオン型のプラネタリギヤセット１９の場合においても組み付けることが可能である。このプラネタリピニオン４Ｐのうち、インナープラネタリピニオン４ａとアウタープラネタリピニオン４ｂとの双方が分割されている場合は、先ず、サンギヤ２に分割された一方のインナープラネタリピニオン４ａを組み付ける。ついで、分割された一方のアウタープラネタリピニオン４ｂをリングギヤ３およびサンギヤ２に噛み合うインナープラネタリピニオン４ａに噛ませつつ、軸線方向から挿入する。ついで、分割されたプラネタリピニオン４ａ，４ｂの他方を軸線方向から挿入することにより全てのギヤが噛み合い、組み付けることが可能となる。

なお、インナープラネタリピニオン４ａおよびアウタープラネタリピニオン４ｂのうちの一方のプラネタリピニオン４ａ，（４ｂ）を分割した場合は、先ず、サンギヤ２もしくはリングギヤ３に分割されていない一方のプラネタリピニオン４ｂ，（４ａ）を半径方向から組み付ける。ついで、分割された一方のプラネタリピニオン４ａ，（４ｂ）の歯車片をサンギヤ２もしくはリングギヤ３の他方および分割されていないプラネタリピニオン４ｂ，（４ａ）に噛ませつつ軸線方向から挿入する。その後、分割された他方のプラネタリピニオン４ａ，（４ｂ）の歯車片を一方の分割片とは軸線方向で反対側から挿入することにより全てのギヤが噛み合い、組み付けることが可能となる。

つぎに、この発明における更に他の実施例について説明する。図５は、シングルピニオン型のプラネタリギヤセットとダブルピニオン型のプラネタリギヤセットとを組み合わせたラビニヨ型のプラネタリギヤセット２０であり、図５の左側から見た場合はダブルピニオン型のプラネタリギヤセット、右側から見た場合はシングル型のプラネタリギヤセットとされている。具体的には、図５および図６に示すように、サンギヤが挿入されている回転軸２１に軸線方向にオフセットした位置に小径のフロントサンギヤ２２と大径のリアサンギヤ２３とが連結されている。また、フロントサンギヤ２２と同心円上にリングギヤ２４が設けらている。さらに、リアサンギヤ２３とリングギヤ２４とに共用して噛み合うようにロングプラネタリピニオン２５が構成され、フロントサンギヤ２２とロングプラネタリピニオン２５とに共用して噛み合うようにショートプラネタリピニオン２６が構成されている。そして、ロングプラネタリピニオン２５は、ロングピニオンシャフト２７に回転可能に支持され、ショートプラネタリピニオン２６は、ショートピニオンシャフト２８に回転可能に支持され、それらピニオンシャフト２７，２８はキャリア２９によって保持されている。すなわち、このラビニヨ型のプラネタリギヤセット２０は、フロント側のリングギヤとリア側のリングギヤとが一体であり、またフロント側のキャリアとリヤ側のキャリアとが一体に構成されている。つまり、シングル型のプラネタリギヤセットとダブル型のプラネタリギヤセットのうち、リングギヤ２４とキャリア２９とが共有であり、またロングプラネタリピニオン２５の回転数によりプラネタリピニオンの回転数を共有としている複合プラネタリギヤセットとされている。

また、この実施例においてはリングギヤ２４とリアサンギヤ２３とに噛み合うロングプラネタリピニオン２５を分割し、回転方向へ可動、すなわち相対回転可能とされている。なお、分割されるプラネタリピニオンは、上記のプラネタリピニオンに限定されず、複数設けられたうちの、組み付け性を想定した少なくとも一つのプラネタリピニオンが分割されていればよい。なお、ロングプラネタリピニオン２５はダブルピニオン型のプラネタリギヤセットにより構成されている側、すなわち図５，６における左側から順に同一軸線上に隣接して第１歯車片１１、第２歯車片１２、第３歯車片３０、第４歯車片３１とされ、第２歯車片１２および第３歯車片３０ならびに第４歯車片３１が一体となって形成されている。なお、各歯車片のうち少なくとも一つの歯車が分割片とされていればよい。また、分割されたロングプラネタリピニオン２５のうちの短尺側、すなわち、リングギヤ２４およびショートプラネタリピニオン２６と噛んでいる第１歯車片１１をプラネタリピニオン２５ａとし、ロングプラネタリピニオン２５のうち長尺側、すなわちリアサンギヤ２３と噛み合い、第２歯車片１２および第３歯車片３０ならびに第４歯車片３１が一体となっている歯車片をプラネタリピニオン２５ｂとする。また、リングギヤ２４がこの発明の実施例における第１回転要素に相当し、キャリア２９がこの発明の実施例における第２回転要素に相当し、リアサンギヤ２３がこの発明の実施例における第４回転要素に相当し、フロントサンギヤ２２がこの発明の実施例における第５回転要素に相当し、ロングプラネタリピニオン２５がこの発明の実施例における第１プラネタリピニオンに相当する。

ついで、このラビニヨ型のプラネタリギヤセット２０の組み付け方について図６を参照しつつ説明する。具体的には、フロントサンギヤ２２とフロントサンギヤ２２に噛み合うショートプラネタリピニオン２６を組み付ける。ついで、リアサンギヤ２３とロングプラネタリピニオン２５の長尺側のプラネタリピニオン２５ｂとを噛ませつつ軸線方向から挿入する。ついで、リングギヤ２４を軸線方向から挿入する。そして最後にロングプラネタリピニオン２５の分割された短尺側のプラネタリピニオン２５ａを、ショートプラネタリピニオン２６およびリングギヤ２４と噛むように上記軸線方向と反対側から挿入することによりラビニヨ型のプラネタリギヤセット２０を組み付けることが可能となる。また、図７に示すような軸線方向への可動を制約する構造、すなわち一つの軸受１６により支持される構造の場合は、上述した組み付け方と同様の方法で組み付け、ナット等の固定部材で規制部１７を形成することにより組み付けが可能となる。

つぎに、この発明における更に他の実施例について説明する。図８および図９に示すプラネタリギヤセットは、いわゆるステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２である。このステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２は、ピッチ円の異なる小径の歯車および大径の歯車からなるプラネタリピニオン３３，３４と、そのプラネタリピニオン３３，３４を支持するキャリア３５と、第１リングギヤ３６と第２リングギヤ３７とから構成されている。具体的には、小径のプラネタリピニオン３３と第１リングギヤ３６とが噛み合い、同様に大径のプラネタリピニオン３４と第２リングギヤ３７とが噛み合って構成されている。小径のプラネタリピニオン３３のうち大径のプラネタリピニオン３４に隣接する歯車片と大径のプラネタリピニオン３４のうちの小径のプラネタリピニオン３３に隣接する歯車片とが一体化されている。すなわち、小径のプラネタリピニオン３３側から順に第１歯車片１１、第２歯車片１２、第３歯車片３０、第４歯車片３１とした場合、ピッチ円の異なる第２歯車片１２と第３歯車片３０とが一体化されている。つまり、第１歯車片１１と第２歯車片１２とが相対回転可能に構成され、同様に第３歯車片３０と第４歯車片３１とが相対回転可能に構成されている。なお、この各歯車片は、上述した例に限定されず、小径のプラネタリピニオン３３もしくは大径のプラネタリピニオン３４の少なくとも一方のプラネタリピニオンが分割されていればよい。そして、このステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２は、例えば、キャリア３５を固定して、第１リングギヤ３６を入力要素とし、第２リングギヤ３７を出力要素とした場合、減速状態となりトルクを増幅させることができる。なお、第１リングギヤ３６もしくは第２リングギヤ３７の一方がこの発明の実施例における第１回転要素に相当し、キャリア３５がこの発明の実施例における第２回転要素に相当し、第１リングギヤ３６もしくは第２リングギヤ３７の他方がこの発明の実施例における第４回転要素に相当し、小径のプラネタリピニオン３３もしくは大径のプラネタリピニオン３４の一方がこの発明の実施例における第１プラネタリピニオンに相当する。

ついで、このステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２の組み付け方を図８を参照しつつ説明する。まずピニオンシャフト３８に小径のステップドプラネタリピニオン３３の分割片（第１歯車片１１）を軸線方向から挿入する。ついで、第１リングギヤ３６を、挿入した第１歯車片１１に噛ませつつ軸線方向から挿入する。ついで、第２歯車片１２と第３歯車片３０とが一体化された歯車片を、第１リングギヤ３６に噛ませつつ軸線方向から挿入する。ついで、第２リングギヤ３７を、挿入された第３歯車片３０に噛ませつつ軸線方向から挿入する。そして最後に大径のプラネタリピニオン３４の分割片（第４歯車片３１）を軸線方向から挿入することによりステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２を組み付けることができる。また図９に示す、軸線方向の相対移動を規制する構成の場合は、上述した組み付け方と同様に組み付け、第４歯車片３１を組み付けた後にナット等の固定部材で規制部１７を形成することにより組み付けが可能となる。なお、上述した組み付け方は、小径のプラネタリピニオン３３側から説明したが、大径のプラネタリピニオン３４側から組み付けてもよい。

上述したラビニヨ型のプラネタリギヤセット２０およびステップドピニオン型のプラネタリギヤセット３２においても、上述したシングルピニオン型のプラネタリギヤセット１と同様の作用および効果が得られる。すなわち、複数設けられているプラネタリピニオンのいずれかが分割されていることにより、各分割片が相対回転することにより位相誤差を吸収することができる。したがって、位相の相違やそれに伴う不都合を簡単な構成で改善することができ、その結果、歯車機構の構成を簡素化することができる。また、ギヤの耐久性もしくは異音等の弊害を回避もしくは抑制することができる。さらに、複数の歯車片によりプラネタリピニオンを構成することにより、山歯歯車を用いた各プラネタリギヤセットを組み付けることが可能となる。

以上、各プラネタリギヤセットについてその構成および組み付け方について説明したが、上述した例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１…プラネタリギヤセット、２…サンギヤ、３，２４…リングギヤ、４…プラネタリピニオン、４Ｐ…第１プラネタリピニオン、４ａ…第２プラネタリピニオン（インナープラネタリピニオン）、４ｂ…第３プラネタリピニオン（アウタープラネタリピニオン）、５，３８…ピニオンシャフト、６，２９，３５…キャリア、１１…第１歯車片、１２…第２歯車片、１７…規制部、１８…円筒部、１９…ダブルピニオン型のプラネタリギヤセット、２０…ラビニヨ型のプラネタリギヤセット、２２…フロントサンギヤ、２３…リアサンギヤ、２５…ロングプラネタリピニオン、２６…ショートプラネタリピニオン、３０…第３歯車片、３１…第４歯車片、３２…ステップドピニオン型のプラネタリギヤセット、３３…小径のプラネタリピニオン、３４…大径のプラネタリピニオン、３６…第１リングギヤ、３７…第２リングギヤ。

Claims

軸線方向における一方側の歯の捩れ方向の向きと他方側の歯の捩れ方向の向きとが相反する第１回転要素と、円周方向に配置される複数のプラネタリピニオンを自転および公転可能に保持する第２回転要素とを含む少なくとも三つの回転要素からなるプラネタリギヤセットにおいて、
前記複数のプラネタリピニオンのうち少なくともいずれか一つの第１プラネタリピニオンは、同一軸線上に隣接して配置される第１歯車片と第２歯車片とを有し、前記第１歯車片は、所定の捩れ角を有し、前記第２歯車片は、前記第１歯車片における前記捩れ角とは反対側に向いた捩れ角を有し、かつ前記第１歯車片と前記第２歯車片とが相対回転可能でかつ前記第２回転要素に保持されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項１に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１プラネタリピニオンの前記第１歯車片と前記第２歯車片とが軸線方向へ離隔することを規制する規制部を有する
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項２に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち一方の歯車片は、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち他方の歯車片側に延出し、かつピニオンシャフトと相対回転可能に支持された円筒部を有し、
前記他方の歯車片が前記円筒部に嵌合され、
前記規制部は、前記円筒部の先端に形成されたフランジ部を含む
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項１または２に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち一方の歯車片は、前記第１歯車片と前記第２歯車片とのうち他方の歯車片側に延出し、かつピニオンシャフトと相対回転可能に支持された円筒部を有し、
前記他方の歯車片が前記円筒部に嵌合されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１回転要素と同心円上に配置され、かつ軸線方向における一方側の捩れ方向の向きと他方側の捩れ方向の向きとが相反する歯を有する第３回転要素を更に備えている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項５に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記複数のプラネタリピニオンは、前記第１回転要素と噛み合う第２プラネタリピニオンと前記第２プラネタリピニオンおよび前記第３回転要素と噛み合う第３プラネタリピニオンとから構成され、
前記第２プラネタリピニオンと前記第３プラネタリピニオンとの少なくとも一方が、前記第１プラネタリピニオンにより構成されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
軸線方向における前記第２歯車片を挟んで前記第１歯車片とは反対側に配置され、かつ前記第２歯車片に一体化された第３歯車片と前記第１回転要素および前記第２回転要素以外の第４回転要素とを更に備え、
前記第２歯車片と前記第３歯車片との一方の歯車片は、前記第１回転要素と噛み合い、前記第２歯車片と前記第３歯車片との他方の歯車片は、前記第４回転要素を構成する歯車に噛み合うように構成されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項７に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１回転要素および前記第２回転要素ならびに前記第４回転要素以外の第５回転要素を更に備え、
前記一方の歯車片は、前記第１回転要素と前記第５回転要素を構成する歯車に噛み合う他の歯車とに噛み合うように構成されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項７に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第２歯車片と前記第３歯車片とのピッチ円が相違している
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のプラネタリギヤセットにおいて、
前記第１プラネタリピニオンは、前記第２回転要素に前記軸線方向で一体とされているピニオンシャフトに保持されている
ことを特徴とするプラネタリギヤセット。