JP4214354B2 - 遊星歯車装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、差動歯車機構等として用いられる遊星歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の遊星歯車装置としては、例えば特開平４−３１２２４７号公報に記載のものがある。この公報に記載の遊星歯車装置は、回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングと、このハウジングの内周面に一体に設けられた内歯車と、ハウジング内にその回転軸線を中心として回転可能に設けられたキャリア及び太陽歯車と、キャリアに回転自在に、かつ位置固定して設けられた遊星歯車とを備えており、遊星歯車は内歯車及び太陽歯車と噛み合っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記遊星歯車装置を差動歯車装置として用いる場合、ハウジングはその回転軸線を中心としてデフキャリアに回転自在に支持される。したがって、内歯車は、ハウジングの回転軸線を中心として回転する。一方、太陽歯車はハウジングの回転軸線上に配置された出力軸によって支持される。この場合、ハウジングや出力軸の加工部分の軸線は回転軸線と設計上一致させられているが、実際には各種の誤差により若干ずれている。この結果、ハウジングに支持された内歯車と、出力軸に支持された太陽歯車とは、異なる軸線を中心として回転することになる。そのような状態では、差動回転時に内歯車、遊星歯車及び太陽歯車の各歯車が円滑に回転することができず、各歯車に無理な力が作用する。この結果、各歯車に局部的な摩耗が発生し易いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、回転軸線を中心として回転可能なハウジングと、このハウジング内にそれぞれの軸線を上記回転軸線と一致させて回転自在に設けられた内歯車及び太陽歯車と、上記ハウジングに自転可能に、かつ位置固定して設けられ、上記内歯車及び上記太陽歯車と噛み合う３個以上の遊星歯車とを備え、上記ハウジングの内周面と上記内歯車の外周面との間に僅かの隙間が形成されていることを特徴としている。
この場合、上記隙間の大きさが、上記内歯車の外周面が上記ハウジングの内周面に接触することなく、上記内歯車が上記遊星歯車との噛み合いによって自動的に調芯されるのを許容する大きさに設定されていることが望ましい。
【０００５】
【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及び図２を参照して説明する。
図１はこの発明に係る遊星歯車装置１を示す図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、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、遊星歯車装置１は、回転軸線Ｌを中心として回転駆動されるハウジング２を備えている。
【０００６】
ハウジング２は、回転軸線Ｌ方向における中央部において図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、エンジンに連結された入力軸（いずれも図示せず）が回転不能に嵌合されている。したがって、エンジンが回転すると、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。このフランジ部２２の右側の端面の外周部には、回転軸線Ｌを中心とする円形の環状凹部２２ａが形成されている。
【０００７】
ハウジング２の他方の半体である右半体２Ｂは、有底円筒状をなしており、左半体２Ａ側の端部が開口し、他方の端部には底部２３が形成されている。右半体２Ｂの左端部には、環状のフランジ部２４が形成されており、このフランジ部２４の左端面の外周部には、回転軸線Ｌを中心とする円形の環状突出部２４ａが形成されている。この環状突出部２４ａが左半体２Ａの環状凹部２２ａに嵌合されるとともに、フランジ部２２を貫通してフランジ部２４に螺合されたボルトＢ１を締め付けることにより、左右の半体２Ａ，２Ｂが互いの軸線（回転軸線Ｌ）を一致させた状態で連結固定されている。ここで、ボルトＢ１は、複数（例えば６個）用いられており、各ボルトＢ１が配置されたピッチ円の直径は、環状凹部２２ａの内径（環状突出部２４ａの内径）とほぼ同一に設定されている。これにより、フランジ部２２，２４の外径をできる限り小さくなるようにしている。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。
【０００８】
左半体２Ａのフランジ部２２の右端面には、回転軸線Ｌを中心として環状に延びる保持突出部２５が形成されている。この保持突出部２５には、その先端面（右端面）から基端側（フランジ部２２側）へ向かって回動軸線Ｌと平行に延びる三つ以上（この実施の形態では６つ）の収容孔２５ａが形成されている。各収容孔２５ａは、保持突出部２５の周方向へ等間隔に又は不等間隔に配置されている。図２から明かなように、収容孔２５ａの内径は、保持突出部２５の径方向の厚さより大きく設定されている。しかも、収容孔２５ａの中心は、保持突出部２５の厚み方向（径方向）における中央部に配置されている。この結果、各収容孔２５ａの内周側及び外周側の側部は、保持突出部２５から内周側及び外周側にそれぞれ開放されており、保持突出部２５は各収容孔２５ａによってその数と同数に分断されている。
【０００９】
収容孔２５ａには、遊星歯車３が回転可能（自転可能）に挿入されている。遊星歯車３は、平歯車であってもよく、ヘリカルギヤであってもよい。遊星歯車３の外径は、収容孔２５ａ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の外周側及び内周側の側部は、収容孔２５ａから外周側及び内周側にそれぞれ突出している。遊星歯車３の長さは、収容孔２５ａの深さとほぼ同一に設定されている。
【００１０】
保持突出部２５の先端面には、ストッパリング２６が同芯に、かつ接触状態で配置されている。このストッパリング２６には、フランジ部２２を貫通して保持突出部２５の先端側へ向かって延びるボルト挿通孔２７に挿通されたボルトＢ２のねじ部が螺合されており、このボルトＢ２を締め付けることにより、ストッパリング２６が保持突出部２５の先端面に押圧固定されている。これにより、収容孔２５ａの先端開口部が閉じられ、遊星歯車３が収容孔２５ａ内に軸線方向へほとんど移動不能に収容されている。
【００１１】
右半体２Ｂの内部には、内歯車４が回転可能に収容されている。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、各遊星歯車３と噛み合っている。したがって、内歯車４は、各遊星歯車３が自転すると、遊星歯車３との噛み合いによる自動調芯作用により、その軸線が各遊星歯車３が配置された円周の中心、つまり回転軸線Ｌと一致するように変位させられる。ここで、内歯車４の外径は、右半体２Ｂの内径より若干小径に設定されており、その半径差の分だけ内歯車４の外周面と右半体２Ｂ（ハウジング２）の内周面との間に隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓの大きさは、遊星歯車３が回転していないときには内歯車４がその径方向へガタつくのをできる限り抑えることができ、しかも内歯車４の外周面が右半体２Ｂの内周面に接触することなく、内歯車４が各遊星歯車３との噛み合いによって自動的に調芯されるのを許容する大きさに設定されている。したがって、遊星歯車３が自転すると、内歯車４は、その外周面が右半体２Ｂの内周面に接触することなく回転する。なお、自動調芯にほとんど影響のない程度であれば内歯車４の外周面の一部が右半体２Ｂの内周面に接触するようになっていてもよい。
【００１２】
内歯車４のスプライン孔部４２には、出力部材５が回動不能に嵌合されている。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、挿通孔２３ａを貫通した出力軸の一端部が回動不能に嵌合されている。なお、スプライン孔部４２は、内歯車部４１と異なる歯車諸元で形成してもよいが、同一の歯車諸元で構成するのが望ましい。そのようにすれば、スプライン孔部４２を内歯車部４１と同時に加工することができるからである。
【００１３】
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を介して回転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されている。この出力軸の他端部は、左半体２Ａの左端開口部から外部に突出している。一方、太陽歯車６の外歯車部６２は、遊星歯車３とほぼ全長にわたって噛み合っている。したがって、太陽歯車６は、遊星歯車３が自転しているときには、ハウジング２及び内歯車４に対して相対回転し、遊星歯車３が自転せずに停止しているときには、ハウジング２、遊星歯車３及び内歯車４と共に一体に回転する。
【００１４】
上記構成の遊星歯車装置１においては、内歯車４の外周面がハウジング２の内周面に対して僅かの隙間をもって嵌合しているので、内歯車４はハウジング２によって回転中心が規制されることがなく、遊星歯車３が自転しているときには、内歯車４が遊星歯車３との噛み合いによって自動的に調芯される。したがって、ハウジング２の右半体２Ｂの内周面が回転軸線Ｌから若干ずれていたり、太陽歯車６の外歯車部６２の軸線が回転軸線Ｌから若干ずれていたとしても、内歯車４、遊星歯車３及び太陽歯車４は円滑に回転することができ、各歯車３，４，６に無理な力が作用することがない。よって、各歯車３，４，６の一部が早期に摩耗するのを防止することができる。
【００１５】
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）の公転及び太陽歯車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、一つの円周上に配置された１種類（３個）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のように、直径の異なる２つの円周上に２種類の遊星歯車をそれぞれ３個以上ずつ配置し、２種類の遊星歯車を互いに噛み合わせるとともに、一方の種類の遊星歯車を内歯車に、他方の種類の遊星歯車を太陽歯車にそれぞれ噛み合わせるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、遊星歯車が自転する差動回転時には、内歯車の軸線を自動的に調芯して太陽歯車の軸線と一致させることができ、内歯車、太陽歯車及び遊星歯車を円滑に噛み合わせることができる。したがって、それらの歯車の一部が早期に摩耗するのを防止す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。
【符号の説明】
Ｌ 回転軸線
１ 遊星歯車装置
２ ハウジング
３ 遊星歯車
４ 内歯車
６ 太陽歯車

Claims (2)

1. 回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングと、このハウジング内にそれぞれの軸線を上記回転軸線と一致させて回転自在に設けられた内歯車及び太陽歯車と、上記ハウジングに自転可能に、かつ位置固定して設けられ、上記内歯車及び上記太陽歯車と噛み合う３個以上の遊星歯車とを備え、上記ハウジングの内周面とこれに対向する上記内歯車の外周面との間に隙間が形成され、上記隙間の大きさが、上記内歯車が上記遊星歯車との噛み合いによって自動的に調芯されるのを許容する大きさに設定され、上記内歯車には軸線を上記回転軸線と一致させたスプライン孔部が設けられ、このスプライン孔部に出力部材がスプライン嵌合され、上記出力部材には軸線を上記回転軸線と一致させたスプライン孔部が設けられ、このスプライン孔部に出力軸がスプライン嵌合されていることを特徴とする遊星歯車装置。
2. 上記隙間の大きさが、上記内歯車の外周面が上記ハウジングの内周面に接触することなく、上記内歯車が上記遊星歯車との噛み合いによって自動的に調芯されるのを許容する大きさに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車装置。

Images