JP2789683B2 - 遊星歯車装置 - Google Patents
遊星歯車装置Info
- Publication number
- JP2789683B2 JP2789683B2 JP16817989A JP16817989A JP2789683B2 JP 2789683 B2 JP2789683 B2 JP 2789683B2 JP 16817989 A JP16817989 A JP 16817989A JP 16817989 A JP16817989 A JP 16817989A JP 2789683 B2 JP2789683 B2 JP 2789683B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- pinion gear
- center
- pinion
- teeth
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は遊星歯車装置に関するものである。
（従来の技術） 一般に遊星歯車装置に用いられる歯車の諸元は、殆ど
性能や機能面から決定されているのが実情であって、噛
合いのタイミングの検討はなされていない。
性能や機能面から決定されているのが実情であって、噛
合いのタイミングの検討はなされていない。
（発明が解決しようとする課題） 上記のように性能や機能面から歯車の諸元が決められ
た遊星歯車装置は、運転してみて不快なギヤ音を発生す
ると、対症的に防音対策を講じなければならない場合が
ある。しかし、ギヤ音の防音対策は高価で実用的でない
という問題があった。低騒音を目的として歯車の諸元を
設定するという考え方は遊星ギヤ３組間の位相差や３個
の歯車が直線上に配列している場合について研究報告が
なされているが、この発明が指向する４個歯車の位相差
に関する報告はない。
た遊星歯車装置は、運転してみて不快なギヤ音を発生す
ると、対症的に防音対策を講じなければならない場合が
ある。しかし、ギヤ音の防音対策は高価で実用的でない
という問題があった。低騒音を目的として歯車の諸元を
設定するという考え方は遊星ギヤ３組間の位相差や３個
の歯車が直線上に配列している場合について研究報告が
なされているが、この発明が指向する４個歯車の位相差
に関する報告はない。
（課題を解決するための手段） この発明は、従来技術の騒音問題を解決するためにな
されたもので、サンギヤから第１ピニオンギヤを経て第
２ピニオンギヤに伝えられるトルクが、上記サンギヤと
同心に配置されるアニュラスギヤに伝えられる遊星歯車
装置において、第１ピニオンギヤ中心と隣接する２つの
ギヤの各中心とを結んでなる第１交差角内の第１ピニオ
ンギヤの歯数と、第２ピニオンギヤ中心と第１ピニオン
ギヤ中心とを結ぶ直線と第２ピニオンギヤ中心とアニュ
ラスギヤ中心とを結ぶ直線の延長線とでなる第２交差角
内の第２ピニオンギヤの歯数との和が整数であることを
特徴とするものである。
されたもので、サンギヤから第１ピニオンギヤを経て第
２ピニオンギヤに伝えられるトルクが、上記サンギヤと
同心に配置されるアニュラスギヤに伝えられる遊星歯車
装置において、第１ピニオンギヤ中心と隣接する２つの
ギヤの各中心とを結んでなる第１交差角内の第１ピニオ
ンギヤの歯数と、第２ピニオンギヤ中心と第１ピニオン
ギヤ中心とを結ぶ直線と第２ピニオンギヤ中心とアニュ
ラスギヤ中心とを結ぶ直線の延長線とでなる第２交差角
内の第２ピニオンギヤの歯数との和が整数であることを
特徴とするものである。
（作用） 第１ピニオンギヤ中心と隣接する２つのギヤの各中心
とを結んでなる第１交差角内の第１ピニオンギヤの歯数
と、第２ピニオンギヤ中心と第１ピニオンギヤ中心とを
結ぶ直線と第２ピニオンギヤ中心とアニュラスギヤ中心
とを結ぶ直線の延長線とでなる第２交差角内の第２ピニ
オンギヤの歯数との和が整数であるから、サンギヤの歯
が第１ピニオンギヤの歯に噛合うときに、例えば第１ピ
ニオンギヤの噛合い歯面は、第１ピニオンギヤ進行方向
遅れ側の歯面であれば、同時に第２ピニオンギヤの歯が
アニュラスギヤの歯に噛合っていて、第２ピニオンギヤ
の歯に噛合うアニュラスギヤの歯面はアニュラスギヤ進
行方向遅れ側の歯面となるような同位相の条件で、これ
ら両噛合い点における接線力によるギヤに作用する軸ま
わりのモーメントは相殺される。
とを結んでなる第１交差角内の第１ピニオンギヤの歯数
と、第２ピニオンギヤ中心と第１ピニオンギヤ中心とを
結ぶ直線と第２ピニオンギヤ中心とアニュラスギヤ中心
とを結ぶ直線の延長線とでなる第２交差角内の第２ピニ
オンギヤの歯数との和が整数であるから、サンギヤの歯
が第１ピニオンギヤの歯に噛合うときに、例えば第１ピ
ニオンギヤの噛合い歯面は、第１ピニオンギヤ進行方向
遅れ側の歯面であれば、同時に第２ピニオンギヤの歯が
アニュラスギヤの歯に噛合っていて、第２ピニオンギヤ
の歯に噛合うアニュラスギヤの歯面はアニュラスギヤ進
行方向遅れ側の歯面となるような同位相の条件で、これ
ら両噛合い点における接線力によるギヤに作用する軸ま
わりのモーメントは相殺される。
（実施例） 以下、図示の実施例につき詳細に説明する。第１図に
おいて、符号1,2,3および４はそれぞれサンギヤ、第１
ピニオンギヤ、第２ピニオンギヤ及びアニュラスギヤを
示しており、それぞれ隣接する歯同士が噛合っている。
そして、サンギヤ１の回転はサンギヤ１と同軸上に配置
されるアニュラスギアに伝えられる。サンギヤ１及びア
ニュラスギヤ４の中心にＭ、第１ピニオンギヤ２および
第２ピニオンギヤ３の中心にそれぞれＯおよびＰ、サン
ギヤ１と第１ピニオンギヤ２とのピッチ点（両ギヤのピ
ッチ円の交点）にＡ、第１ピニオンギヤ２と第２ピニオ
ンギヤ３とのピッチ点にＢ、第２ピニオンギヤ３とアニ
ュラスギヤ４とのピッチ点にＣの符号を付与して、 ∠AOB＝α ∠BPC＝β をそれぞれ交差角と名付けて説明を進める。つまりαは
第１ピニオンギヤ２の中心と第１ピニオンギヤ２に隣接
する２つのギヤの各中心とを結んでなる交差角であり、
βは、第２ピニオンギヤ３の中心と第１ピニオンギヤ２
の中心とを結ぶ直線と第２ピニオンギヤ３の中心とアニ
ュラスギヤ４の中心とを結ぶ直線の延長線とでなる交差
角である。第２図は各ギヤの噛合い状態を示している。
すなわち、この場合、サンギヤ１の歯M1は第１ピニオン
ギヤ２の歯O1と噛合い、歯M1の噛合い面はサンギヤ回転
方向進み側の歯面であり、歯O1の噛合い面は第１ピニオ
ンギヤ回転方向遅れ側の歯面である。同様に、第２ピニ
オンギヤ３の歯P2はアニュラスギヤ４の歯Q1と噛合い、
歯P2の噛合い面は第２ピニオンギヤ回転方向進み側の歯
面であり、歯Q1の噛合い面はアニュラスギヤ回転方向遅
れ側の歯面である。このようなギヤの配列と歯形状をし
ていれば、交差角αにおける第１ピニオンギヤ２の歯数
と交差角βにおける第２ピニオンギヤ３の歯数との和は
整数となる。たとえPOにおける第１ピニオンギヤ２と第
２ピニオンギヤ３との間での噛合い状態が上記のようで
なくともサンギヤ１と第１ピニオンギヤ２との噛合い及
び第２ピニオンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合いが
上記のようであれば良い。すなわち図示の場合、例えば
第１ピニオンギヤ２の交差角αにおける歯数が整数＋0.
75とすれば第２ピニオンギヤ３の交差角βにおける歯数
は整数＋0.25となり、これらの和は整数＋１でやはり整
数となる。さらに換言すれば、駆動側と被駆動側で噛み
合う歯面は互いに反対側であるから、第１ピニオンギヤ
２の交差角α内歯数の少数部ａ＝0.25のときサンギヤ１
と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第１ピニオン
ギヤ２と第２ピニオンギヤとの噛合い点では同位相、ａ
＝０のときは逆位相となる。ｂについても第１ピニオン
ギヤ２と第２ピニオンギヤとの噛合い点および第２ピニ
オンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同様のこ
とが成立つ。従ってａ＋ｂ＝１または０のときサンギヤ
１と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第２ピニオ
ンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同位相とな
る。
おいて、符号1,2,3および４はそれぞれサンギヤ、第１
ピニオンギヤ、第２ピニオンギヤ及びアニュラスギヤを
示しており、それぞれ隣接する歯同士が噛合っている。
そして、サンギヤ１の回転はサンギヤ１と同軸上に配置
されるアニュラスギアに伝えられる。サンギヤ１及びア
ニュラスギヤ４の中心にＭ、第１ピニオンギヤ２および
第２ピニオンギヤ３の中心にそれぞれＯおよびＰ、サン
ギヤ１と第１ピニオンギヤ２とのピッチ点（両ギヤのピ
ッチ円の交点）にＡ、第１ピニオンギヤ２と第２ピニオ
ンギヤ３とのピッチ点にＢ、第２ピニオンギヤ３とアニ
ュラスギヤ４とのピッチ点にＣの符号を付与して、 ∠AOB＝α ∠BPC＝β をそれぞれ交差角と名付けて説明を進める。つまりαは
第１ピニオンギヤ２の中心と第１ピニオンギヤ２に隣接
する２つのギヤの各中心とを結んでなる交差角であり、
βは、第２ピニオンギヤ３の中心と第１ピニオンギヤ２
の中心とを結ぶ直線と第２ピニオンギヤ３の中心とアニ
ュラスギヤ４の中心とを結ぶ直線の延長線とでなる交差
角である。第２図は各ギヤの噛合い状態を示している。
すなわち、この場合、サンギヤ１の歯M1は第１ピニオン
ギヤ２の歯O1と噛合い、歯M1の噛合い面はサンギヤ回転
方向進み側の歯面であり、歯O1の噛合い面は第１ピニオ
ンギヤ回転方向遅れ側の歯面である。同様に、第２ピニ
オンギヤ３の歯P2はアニュラスギヤ４の歯Q1と噛合い、
歯P2の噛合い面は第２ピニオンギヤ回転方向進み側の歯
面であり、歯Q1の噛合い面はアニュラスギヤ回転方向遅
れ側の歯面である。このようなギヤの配列と歯形状をし
ていれば、交差角αにおける第１ピニオンギヤ２の歯数
と交差角βにおける第２ピニオンギヤ３の歯数との和は
整数となる。たとえPOにおける第１ピニオンギヤ２と第
２ピニオンギヤ３との間での噛合い状態が上記のようで
なくともサンギヤ１と第１ピニオンギヤ２との噛合い及
び第２ピニオンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合いが
上記のようであれば良い。すなわち図示の場合、例えば
第１ピニオンギヤ２の交差角αにおける歯数が整数＋0.
75とすれば第２ピニオンギヤ３の交差角βにおける歯数
は整数＋0.25となり、これらの和は整数＋１でやはり整
数となる。さらに換言すれば、駆動側と被駆動側で噛み
合う歯面は互いに反対側であるから、第１ピニオンギヤ
２の交差角α内歯数の少数部ａ＝0.25のときサンギヤ１
と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第１ピニオン
ギヤ２と第２ピニオンギヤとの噛合い点では同位相、ａ
＝０のときは逆位相となる。ｂについても第１ピニオン
ギヤ２と第２ピニオンギヤとの噛合い点および第２ピニ
オンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同様のこ
とが成立つ。従ってａ＋ｂ＝１または０のときサンギヤ
１と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第２ピニオ
ンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同位相とな
る。
一般に歯の諸元を決定してから第１ピニオンギヤおよ
び第２ピニオンギヤの中心位置を決定すると、交差角α
およびβにおける各歯数の和は帯小数となるのが普通で
ある。第３図において、第１ピニオンギヤの交差角内歯
数の小数部をａ、第２ピニオンギヤのそれをｂとして、
振動レベルを計算した結果が示されている。この場合、
軸方向、水平方向および鉛直方向のいずれの方向におけ
る振動レベルもａ＝ｂ＝０のとき最小を示している（点
Ｋ参照）。ａ＋ｂ＝１のときも最悪の組合せに対して10
dB以上の起振力低減効果を示している。
び第２ピニオンギヤの中心位置を決定すると、交差角α
およびβにおける各歯数の和は帯小数となるのが普通で
ある。第３図において、第１ピニオンギヤの交差角内歯
数の小数部をａ、第２ピニオンギヤのそれをｂとして、
振動レベルを計算した結果が示されている。この場合、
軸方向、水平方向および鉛直方向のいずれの方向におけ
る振動レベルもａ＝ｂ＝０のとき最小を示している（点
Ｋ参照）。ａ＋ｂ＝１のときも最悪の組合せに対して10
dB以上の起振力低減効果を示している。
第４図において、サンギヤ１と第１ピニオンギヤ２と
の噛合い点および第２ピニオンギヤ３とアニュラスギヤ
４との噛合い点における噛合いが同位相のとき、両噛合
い点における接線力によるキャリアに作用する軸まわり
のモーメント、正しくはモーメントの変動成分は同時に
働き相殺するようになっている。すなわち、サンギヤと
第１ピニオンギヤとの噛合い点における接線力はFt1に
より生じる軸まわりのモーメントと第２ピニオンギヤと
アニュラスギヤとの噛合い点における接線力Ft3によっ
て生じるモーメントとが同位相のときに打ち消し合うの
である。いま、軸まわりのモーメントを反時計方向を正
とすれば次式が成立する。
の噛合い点および第２ピニオンギヤ３とアニュラスギヤ
４との噛合い点における噛合いが同位相のとき、両噛合
い点における接線力によるキャリアに作用する軸まわり
のモーメント、正しくはモーメントの変動成分は同時に
働き相殺するようになっている。すなわち、サンギヤと
第１ピニオンギヤとの噛合い点における接線力はFt1に
より生じる軸まわりのモーメントと第２ピニオンギヤと
アニュラスギヤとの噛合い点における接線力Ft3によっ
て生じるモーメントとが同位相のときに打ち消し合うの
である。いま、軸まわりのモーメントを反時計方向を正
とすれば次式が成立する。
Ft1によるモーメント＝Ft・lS・sin（ｔ＋α） Ft3によるモーメント＝−Ft・lL・sin（ｔ＋β） Ft2の対によるモーメント＝ −Ft・sinθ・（lS＋lL）・sint 但しモーメント・アームはlLがlSより長いから、Ft3に
よるモーメントの方が少し大きくなる。従って、サンギ
ヤ１と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第２ピニ
オンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同位相の
場合、ピニオンギヤ間の噛合い点における接線力Ft2の
対によるモーメントがFt3によるモーメントと打ち消し
合う方向に作用するａ＝ｂ＝０のときに、最小の応答が
得られる。
よるモーメントの方が少し大きくなる。従って、サンギ
ヤ１と第１ピニオンギヤ２との噛合い点および第２ピニ
オンギヤ３とアニュラスギヤ４との噛合い点で同位相の
場合、ピニオンギヤ間の噛合い点における接線力Ft2の
対によるモーメントがFt3によるモーメントと打ち消し
合う方向に作用するａ＝ｂ＝０のときに、最小の応答が
得られる。
スラスト力についてもサンギヤと第１ピニオンギヤと
の噛合い点および第２ピニオンギヤとアニュラスギヤと
の噛合い点における力が互いに打ち消し合う方向に働
き、ま第１ピニオンギヤと第２ピニオンギヤとの噛合い
点においては位相に関係なく全周で釣り合っている。な
お、半径力については、キャリア全周で見るとそれぞれ
釣り合っており並進力およびモーメントを生じさせな
い。
の噛合い点および第２ピニオンギヤとアニュラスギヤと
の噛合い点における力が互いに打ち消し合う方向に働
き、ま第１ピニオンギヤと第２ピニオンギヤとの噛合い
点においては位相に関係なく全周で釣り合っている。な
お、半径力については、キャリア全周で見るとそれぞれ
釣り合っており並進力およびモーメントを生じさせな
い。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、この発明によれば、サ
ンギヤからアニュラスギヤへトルクを２個のピニオンギ
ヤを介して伝達する歯車群において、サンギヤの噛合い
点およびアニュラスギヤの噛合い点で同位相の噛合いを
するから、各噛合い点における接線力によるキャリアに
作用する軸まわりのモーメントは相殺されて、振動を防
止し不快なギヤ音を大幅に低下させる効果を有するもの
である。
ンギヤからアニュラスギヤへトルクを２個のピニオンギ
ヤを介して伝達する歯車群において、サンギヤの噛合い
点およびアニュラスギヤの噛合い点で同位相の噛合いを
するから、各噛合い点における接線力によるキャリアに
作用する軸まわりのモーメントは相殺されて、振動を防
止し不快なギヤ音を大幅に低下させる効果を有するもの
である。
第１図は本発明の指向する遊星歯車装置における歯車群
の配置を示す概念図、第２図は本発明の一実施例を示す
概略図、第３図は本発明の効果を説明するための噛合い
状態と振動レベルとの関係曲線図、第４図は本発明の効
果を説明するためのモーメント線図である。 １……サンギヤ、２……第１ピニオンギヤ、３……第２
ピニオンギヤ、４……アニュラスギヤ、A,B,C……ピッ
チ点、α……第１交差角、β……第２交差角
の配置を示す概念図、第２図は本発明の一実施例を示す
概略図、第３図は本発明の効果を説明するための噛合い
状態と振動レベルとの関係曲線図、第４図は本発明の効
果を説明するためのモーメント線図である。 １……サンギヤ、２……第１ピニオンギヤ、３……第２
ピニオンギヤ、４……アニュラスギヤ、A,B,C……ピッ
チ点、α……第１交差角、β……第２交差角
Claims (1)
- 【請求項１】サンギヤから第１ピニオンギヤを経て第２
ピニオンギヤに伝えられるトルクが上記サンギヤと同心
に配置されるアニュラスギヤに伝えられる遊星歯車装置
において、 第１ピニオンギヤ中心と第１ピニオンギヤに隣接する２
つのギヤの各中心とを結んでなる第１交差角内の第１ピ
ニオンギヤの歯数と、第２ピニオンギヤ中心と第１ピニ
オンギヤ中心とを結ぶ直線と第２ピニオンギヤ中心とア
ニュラスギヤ中心とを結ぶ直線の延長線とでなる第２交
差角内の第２ピニオンギヤの歯数との和が整数であるこ
とを特徴とする遊星歯車装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16817989A JP2789683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 遊星歯車装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16817989A JP2789683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 遊星歯車装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333538A JPH0333538A (ja) | 1991-02-13 |
| JP2789683B2 true JP2789683B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=15863254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16817989A Expired - Lifetime JP2789683B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 遊星歯車装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789683B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6986726B2 (en) | 2004-02-26 | 2006-01-17 | Ford Global Technologies, Llc | Planet pinion carrier assembly for Ravigneaux gearset |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16817989A patent/JP2789683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0333538A (ja) | 1991-02-13 |
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