JP3922892B2

JP3922892B2 - 遊星差動歯車装置

Info

Publication number: JP3922892B2
Application number: JP2001158569A
Authority: JP
Inventors: 昭直峯岸; 整哉池田; 紳一郎中島
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002349670A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等に用いられる差動歯車装置、特に遊星歯車機構を用いた遊星差動歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の遊星差動歯車装置としては、例えば特開平４−３１２２４７号公報に記載のものがある。この遊星差動歯車装置は、回転駆動されるハウジングと、このハウジングに設けられた遊星歯車機構とを備えている。遊星歯車機構は、軸線をハウジングの回転軸線とそれぞれ一致させた内歯車及び太陽歯車と、軸線をハウジングの回転軸線と平行にし、かつ内歯車及び太陽歯車の間に配置された遊星歯車とを有しており、遊星歯車が内歯車及び太陽歯車と噛み合うようになっている。
【０００３】
ところで、遊星差動歯車装置においては、遊星歯車を自転可能に収容する収容孔がハウジングに形成されている。この収容孔の外周側と内周側との少なくとも一側部は開放されており、その開放部分において遊星歯車と内歯車又は太陽歯車と噛み合っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の遊星差動歯車装置において、遊星歯車の回転時には遊星歯車にその軸線と直交する方向の力が作用し、この力によって遊星歯車が開放部側へ押される結果、遊星歯車の歯面が収容孔の内周面と開放部との交差部に突き当たり、遊星歯車の円滑な回転が阻害されるという問題があった。特に、遊星歯車に大きな力が作用しているときには、遊星歯車の外周面が収容孔の内周面に大きな力で押し付けられるため、ハウジングの収容孔が形成された部分が弾性的に変形する。この結果、遊星歯車の歯面が収容孔の内周面と開放部との交差部により一層突き当たり易くなり、遊星歯車の円滑な回転がさらに阻害されるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、この発明は、回転軸線を中心として回転可能なハウジングと、上記回転軸線を中心とする円周上に上記回転軸線と平行に配置された複数の遊星歯車と、軸線を上記回転軸線と一致させて上記遊星歯車の外側に配置され、各遊星歯車と噛み合う内歯車と、軸線を上記回転軸線と一致させて上記遊星歯車の内側に配置され、各遊星歯車と噛み合う太陽歯車とを備え、上記ハウジングには、上記回転軸線を中心として環状に延びる保持突出部が形成され、この保持突出部には、内周側及び外周側の両側部が開放され、かつ上記遊星歯車を回転自在に収容する収容孔が形成され、上記遊星歯車が上記収容孔の開放された外側及び内側の側部において上記内歯車及び上記太陽歯車とそれぞれ噛み合う遊星差動歯車装置において、上記保持突出部の先端面には、軸線を上記回転軸線と一致させたストッパリングを固定し、それによって上記遊星歯車を上記収容孔内にほぼ位置固定するとともに、上記収容孔から抜け止めし、上記収容孔の内周面と底面との交差部には、上記内周面及び底面に滑らかに接する凹曲面を形成し、上記収容孔の開放された外側及び内側の側部における上記収容孔の内周面と上記保持突出部の外周面及び内周面との各交差部に面取りをそれぞれ形成し、この面取りと上記収容孔の内周面とのなす角度を鈍角にしたことを特徴としている。
【０００６】
この場合、上記ハウジングには、上記保持突出部と対向する外面から上記保持突出部の先端面まで貫通するボルト挿通孔が形成され、このボルト挿通孔に挿通されたボルトが上記ストッパリングに螺合され、このボルトを締め付けることによって上記ストッパリングが上記保持突出部の先端面に押圧固定されていることが望ましい。上記ボルト挿通孔の一部が上記保持突出部の外周面及び内周面に開放されており、上記ハウジングの外面における上記ボルト挿通孔の開口部から上記ボルト挿通孔に導入された潤滑油が、上記保持突出部の外周面及び内周面において開放された上記ボルト挿通孔の各部分を通じて上記内歯車及び上記太陽歯車に供給可能であることが望ましい。
【０００７】
上記遊星歯車の外周面と端面との交差部には、断面が直線状をなすテーパ面で構成された面取りが形成されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１はこの発明に係る遊星差動歯車装置１の縦断面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。これらの図に示すように、遊星差動歯車装置１は、ハウジング２を備えている。ハウジング２は、全体として筒状をなしており、回転軸線Ｌを中心として回転駆動されるようになっている。
【０００９】
すなわち、ハウジング２は、回転軸線Ｌ方向の中央部において図１の左右に二分されており、左半体２Ａと右半体２Ｂとから構成されている。左半体２Ａは、両端が開口した円筒状をなしており、その内周面の左側の端部には、スプライン孔部２１が形成されている。このスプライン孔部２１には、入力軸（図示せず）が回転不能に嵌合されている。入力軸は、エンジン（図示せず）に連結されている。したがって、エンジンが回転すると、それに伴ってハウジング２が回転軸線Ｌを中心として回転駆動される。左半体２Ａの右側（右半体２Ｂ側）の端部には、環状のフランジ部２２が形成されている。
【００１０】
右半体２Ｂは、有底円筒状をなしており、左半体２Ａ側が開口し、他端部に底部２３を有している。右半体２Ｂは、その軸線を左半体２Ｂの軸線（回転軸線Ｌ）と一致させた状態で、右半体２Ｂの開口側端部がフランジ部２２の外周側に突き当てられ、ボルトＢ１によって連結固定されている。右半体２Ｂの底部２３の中央部には、挿通孔２３ａが形成されている。
【００１１】
フランジ部２２の右半体２Ｂ側を向く端面には、回転軸線Ｌを中心として環状に延びる保持突出部２４が形成されている。保持突出部２４には、その先端面から基端側（フランジ部２２側）へ向かって回動軸線Ｌと平行に延びる複数の収容孔２４ａが形成されている。収容孔２４ａの内径は、図２から明かなように、保持突出部２４の厚さより大きく設定されており、収容孔２４ａの中心は保持突出部２４の厚み方向におけるほぼ中央部に配置されている。この結果、収容孔２４ａの内周側及び外周側の側部は、保持突出部２４から開放されている。
【００１２】
図３に示すように、収容孔２４ａの底面と内周面との交差部には、断面略４半分の円弧状をなす凹曲面２４ｂが形成されている。これにより、収容孔２４ａが形成された保持突出部２４の強度向上が図られている。凹曲面２４ｂは、断面円弧状にすることなく、楕円状に形成してもよい。
【００１３】
収容孔２４ａには、遊星歯車３が回転自在に挿入されている。遊星歯車３は、スパーギヤであってもよく、ヘリカルギヤであってもよい。遊星歯車３の外周面と端面との交差部には、凹曲面２４ｂに接触するのを回避するための面取り３１が形成されている。面取り３１は、断面が直線状をなすテーパ面として形成されているが、凹曲面２４ｂより曲率半径の大きい円弧状の凸曲面によって形成してもよい。遊星歯車３の外径は、収容孔２４ａの内径とほぼ同一に設定されている。したがって、遊星歯車３の内周側及び外周側の側部は、収容孔２４ａから外部に突出している。遊星歯車３の長さは、収容孔２４ａの深さとほぼ同一に設定されている。
【００１４】
図４において想像線で示すように、収容孔２４ａの内周面と保持突出部２４の内周面及び外周面との各交差部には、鋭角をなす角部２４ｃが形成される。このような角部２４ｃが形成されると、遊星歯車３の歯面が角部２４ｃに食い付いて、遊星歯車３の円滑な回転が阻害されるおそれがある。そこで、この実施の形態の遊星差動歯車装置１においては、角部２４ｃに面取り２４ｄを形成している。面取り２４ｄは、平面で構成されており、面取り２４ｄと収容孔２４ａの内周面とのなす角は鈍角になっている。このような面取り２４ｄを形成すると、遊星歯車３の歯面が収容孔２４ａの内周面と面取り２４ｄとの交差部に食い付くのを防止することができ、それによって遊星歯車３を円滑に回転させることができる。面取り２４ｄは平面で構成することなく、外側に膨出する凸曲面によって構成してもよい。
【００１５】
上記ハウジング２の内部には、ストッパリング２５が配置されている。このストッパリング２５は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させ、かつ保持突出部２４の先端面に接触した状態で配置されている。ストッパリング２５は、フランジ部２２を貫通して保持突出部２４の先端側へ向かって延びるボルト挿通孔２６に挿通されたボルトＢ２のねじ部が螺合しており、このボルトＢ２を締め付けることにより、ストッパリング２５が保持突出部２４の先端面に押圧固定されている。これにより、遊星歯車３が収容孔２４ａ内にほとんど移動不能に位置固定され、かつ抜け止めされている。
【００１６】
右半体２Ｂの内周面には、内歯車４が回動可能に嵌合されている。この内歯車４の長さは、フランジ部２２と底部２３との間隔とほぼ同一に設定されている。したがって、内歯車４は回転軸線Ｌ方向へはほとんど移動不能になっている。内歯車４の内周面には、内歯車部４１とスプライン孔部４２とが形成されている。内歯車部４１は、遊星歯車３と噛み合っている。スプライン孔部４２は、ストッパリング２５と底部２３との間に位置するように配置されている。スプライン孔部４２を構成する歯は、内歯車部４１と同一であってもよく、異なる歯車諸元を有するものであってもよい。スプライン孔部４２には、出力部材５が回動不能に嵌合している。この出力部材５の中央部には、軸線を回転軸線Ｌと一致させたスプライン孔部５１が形成されている。このスプライン孔部５１には、出力軸（図示せず）の一端部が回動不能に嵌合されている。出力軸の他端部は、挿通孔２３ａを貫通して外部に突出している。
【００１７】
ハウジング２の内部には、太陽歯車６がその軸線を回転軸線Ｌと一致させて配置されている。この太陽歯車６は、全体が円筒状をなしており、左半体２Ａ内に挿入された支持筒部６１と、右半体２Ｂ内に挿入された外歯車部６２とを有している。支持筒部６１は、左半体２Ａの内周面に軸受Ｊを介して回動可能に支持されている。支持筒部６１の内周面の外側の端部には、スプライン孔６３が形成されている。このスプライン孔６３には、上記出力軸と異なる別の出力軸の一端部が回動不能に嵌合している。この出力軸の他端部は、左半体２Ａから外部に突出している。外歯車部６２は、遊星歯車３とそのほぼ全長にわたって噛み合っている。
【００１８】
上記遊星歯車３の中央部には、その軸線上を一端面から他端面まで貫通する貫通孔３２が形成されている。この貫通孔３２と対向するハウジング２のフランジ部２２には、これを貫通する潤滑油導入孔２２ａが形成されている。したがって、デフケース（図示せず）内に収容された潤滑油は、潤滑油導入孔２２ａを通って貫通孔３２内に導入される。また、遊星歯車３には、貫通孔３２の内周面から遊星歯車３の外面まで貫通する油孔（横孔）３３が形成されている。したがって、貫通孔３２内に導入された潤滑油は、油孔３３を通って遊星歯車３と内歯車４との噛み合い部、および遊星歯車３と太陽歯車６との噛み合い部に供給される。油孔３３は、１つだけ形成してもよいが、この実施の形態のように、複数形成するのが望ましい。複数の油孔３３は、遊星歯車３の周方向及び軸線方向へ互いに離れた箇所に配置するのが望ましい。また、油孔３３の外側の端部は、遊星歯車３の歯面又は歯先面に開口させてもよいが、歯底面に開口させるのが望ましい。
【００１９】
上記構成の遊星差動歯車装置１において、ハウジング２が回転駆動されると、それと一体に遊星歯車３が回転軸線Ｌを中心として公転する。このとき、内歯車４と太陽歯車６とにそれぞれ連結された出力軸に作用する負荷が同一であるときには、ハウジング２、遊星歯車３、内歯車４及び太陽歯車６が回転軸線Ｌを中心として一体に回転する。したがって、遊星歯車３が回転することはない。一方、二つの出力軸に作用する負荷が異なる場合には、それに応じて内歯車４と太陽歯車６とが差動回転し、遊星歯車３が回転する。このとき、遊星歯車３を回転自在に収容する収容孔２４ａの開放部に、収容孔２５ａの内周面とのなす角が鈍角である面取り２４ｄが形成されているので、遊星歯車３の歯面が収容孔２４ａの内周面と保持突出部２４の外周面又は内周面との交差部に食い付くのを防止することができる。したがって、遊星歯車３を円滑に回転させることができる。しかも、収容孔２４ａの内周面と底面との交差部には、円弧状の凹曲面２４ｂが形成されているので、保持突出部２４のうちの２つの収容孔２４ａ，２４ａ間の部分の基端部の強度を向上させることができる。したがって、当該部分の変形を小さくすることができ、収容孔２４ａの内周面の変形を小さくすることができる。よって、遊星歯車３の歯面が収容孔２４ａの内周面と保持突出部２４の外周面又は内周面との交差部に食い付くのをより一層確実に防止することができる。
【００２０】
また、この実施の形態の遊星差動歯車装置においては、デフケース内の潤滑油が、潤滑油導入孔２２ａ、貫通孔３２及び油孔３３を介して遊星歯車３と内歯車４及び太陽歯車６との各噛み合い部に十分に供給される。したがって、各歯車３，４，６の歯面、特に遊星歯車３の歯面が早期に摩耗するのを防止することができる。
【００２１】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、ハウジング２（遊星歯車３）を回転駆動し、内歯車４及び太陽歯車６の回転を出力として取り出しているが、内歯車４又は太陽歯車６を回転駆動し、ハウジング２（遊星歯車３）の回転及び太陽歯車６又は内歯車４の回転を出力として取り出すようにしてもよい。
また、上記の実施の形態においては、一つの遊星歯車３を内歯車４及び太陽歯車６と噛み合わせているが、特開平４−３１２２４７号公報に記載のものと同様に、互いに噛み合う二つの遊星歯車を用い、二つの遊星歯車のいずれか一方を内歯車４と噛み合わせ、他方を太陽歯車６と噛み合わせるようにしてもよい。その場合には、二つの遊星歯車用に二つの収容孔が形成される。二つの収容孔は、互いに連通し、その連通箇所において二つの遊星歯車が互いに噛み合う。また、一方の収容孔については、その外周側の側部が開放される。そして、その収容孔に収容された遊星歯車が内歯車４と噛み合う。他方の収容孔については、その内周側の側部が開放される。そして、その収容孔に収容された遊星歯車が太陽歯車６と噛み合う。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、遊星歯車を円滑に回転させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す断面図であって、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図である。
【図４】同実施の形態の収容孔の内周面と保持突出部の内周面及び外周面との交差部を示す拡大図である。
【符号の説明】
Ｌ回転軸線
１遊星差動歯車装置
２ハウジング
３遊星歯車
４内歯車
６太陽歯車
２２ａ潤滑油導入孔
２４ａ収容孔
２４ｂ凹曲面
２４ｄ面取り
３２貫通孔
３３油孔（横孔）

Claims

回転軸線を中心として回転可能なハウジングと、上記回転軸線を中心とする円周上に上記回転軸線と平行に配置された複数の遊星歯車と、軸線を上記回転軸線と一致させて上記遊星歯車の外側に配置され、各遊星歯車と噛み合う内歯車と、軸線を上記回転軸線と一致させて上記遊星歯車の内側に配置され、各遊星歯車と噛み合う太陽歯車とを備え、上記ハウジングには、上記回転軸線を中心として環状に延びる保持突出部が形成され、この保持突出部には、内周側及び外周側の両側部が開放され、かつ上記遊星歯車を回転自在に収容する収容孔が形成され、上記遊星歯車が上記収容孔の開放された外側及び内側の側部において上記内歯車及び上記太陽歯車とそれぞれ噛み合う遊星差動歯車装置において、
上記保持突出部の先端面には、軸線を上記回転軸線と一致させたストッパリングを固定し、それによって上記遊星歯車を上記収容孔内にほぼ位置固定するとともに、上記収容孔から抜け止めし、
上記収容孔の内周面と底面との交差部には、上記内周面及び底面に滑らかに接する凹曲面を形成し、
上記収容孔の開放された外側及び内側の側部における上記収容孔の内周面と上記保持突出部の外周面及び内周面との各交差部に面取りをそれぞれ形成し、この面取りと上記収容孔の内周面とのなす角度を鈍角にしたことを特徴とする遊星差動歯車装置。
上記ハウジングには、上記保持突出部と対向する外面から上記保持突出部の先端面まで貫通するボルト挿通孔が形成され、このボルト挿通孔に挿通されたボルトが上記ストッパリングに螺合され、このボルトを締め付けることによって上記ストッパリングが上記保持突出部の先端面に押圧固定されていることを特徴とする請求項１に記載の遊星差動歯車装置。
上記ボルト挿通孔の一部が上記保持突出部の外周面及び内周面に開放されており、上記ハウジングの外面における上記ボルト挿通孔の開口部から上記ボルト挿通孔に導入された潤滑油が、上記保持突出部の外周面及び内周面において開放された上記ボルト挿通孔の各部分を通じて上記内歯車及び上記太陽歯車に供給可能であることを特徴とする請求項２に記載の遊星差動歯車装置。
上記遊星歯車の外周面と端面との交差部には、断面が直線状をなすテーパ面で構成された面取りが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の遊星差動歯車装置。