JP4921787B2

JP4921787B2 - 多段遊星歯車式変速機

Info

Publication number: JP4921787B2
Application number: JP2005358884A
Authority: JP
Inventors: 浩一北沢; 真仁須藤; 恭司浜本; 智博森上; 偉土井; 幹雄柏井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: JP2007162806A

Description

本発明は、各々がサンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤおよびプラネタリキャリヤを備えた複数の遊星歯車機構を直列に接続し、各遊星歯車機構のリングギヤを共有化した多段遊星歯車式変速機に関する。

各々がサンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤおよびプラネタリキャリヤを備えた３個の遊星歯車機構を直列に配置し、１段目の遊星歯車機構のプラネタリキャリヤを２段目の遊星歯車機構のサンギヤに接続し、２段目の遊星歯車機構のプラネタリキャリヤを３段目の遊星歯車機構のサンギヤに接続し、１段目の遊星歯車機構のサンギヤに入力される回転を３段目の遊星歯車機構のプラネタリキャリヤに減速して出力させる変速装置が、下記特許文献１により公知である。
実開平５−３１８７４号公報

ところで上記従来のものは、部品の種類および個数を削減するために、サンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤの歯数が１段目〜３段目の遊星歯車機構で同一に設定されており、かつ１個のリングギヤが３個の遊星歯車機構に対して共有されているので、３個の遊星歯車機構から周波数および位相が同一の振動が発生し、その共振により騒音が増加するという問題があった。また入力軸を小さい周期で正逆回転させる場合には、３個の遊星歯車機構のギヤの噛合部のバックラッシュの位相が同一になるため、ガタが発生して騒音が増加する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、多段遊星歯車式変速機の静粛性を改善することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、各々がサンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤおよびプラネタリキャリヤを備えた第１〜第３遊星歯車機構を互いに直列に接続すると共に、前記第１遊星歯車機構のサンギヤを入力軸又は出力軸（の何れか一方に、また前記第３遊星歯車機構のプラネタリキャリヤを入力軸又は出力軸の何れか他方にそれぞれ接続し、各遊星歯車機構のリングギヤを共有化した多段遊星歯車式変速機において、前記第１〜第３遊星歯車機構の３個のサンギヤの歯数を互いに異ならせることで、これら第１〜第３遊星歯車機構の減速比を互いに異ならせると共に、中間段に配置した第２遊星歯車機構のサンギヤの歯数を最も大きくして第２遊星歯車機構の減速比を最も小さく設定し、またこれら遊星歯車機構（５０，５１，５２）のギヤの歯幅を、第１遊星歯車機構（５０）、第２遊星歯車機構（５１）、第３遊星歯車機構（５１）の順で大きくなるようにしたことを特徴とする多段遊星歯車式変速機が提案される。

請求項１の構成によれば、第１〜第３遊星歯車機構を直列に接続してリングギヤを共有化した多段遊星歯車式変速機において、第１〜第３遊星歯車機構のサンギヤの歯数を互いに異ならせると共に、中間段に配置した第２遊星歯車機構のサンギヤの歯数を最も大きくすることで、第１〜第３遊星歯車機構の減速比を互いに異ならせると共に第２遊星歯車機構の減速比を最も小さく設定したので、各遊星歯車機構から発生する振動の周波数および位相を異ならせて共振による騒音を低減するとともに、正逆両方向の入力がある場合に各遊星歯車機構のギヤの噛合部のバックラッシュの位相を異ならせ、ガタの増加を抑制して騒音を低減することができる。

尚、実施例のモータＭの回転軸４６は本発明の入力軸に対応し、実施例の出力軸４９は本発明の出力軸に対応する。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１および図２は本発明の一実施例を示すもので、図１はアクティブサスペンション装置の斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図である。

図１に示すように、車輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１を車体に懸架するマルチリンク式のサスペンション装置Ｓは、車幅方向に延びるロアーム１２と、車幅方向に延びるアッパーアーム１３と、車体から斜め前方に延びるトレーリングアーム１４と、車体から斜め後方に延びるリーディングアーム１５と、車幅方向に延びるラテラルアーム１６とを介して上下動自在に支持される。車輪Ｗの上下動を緩衝するダンパー１７の下端がナックル１１に接続されるとともに、左右の車輪Ｗ，Ｗの上下動を相互に連動させて車体のローリングを抑制するスタビライザー１８の車幅方向外端がリンク１９を介してナックル１１に接続される。そして車体にブラケット２０を介して支持した電動アクチュエータＡにより揺動する駆動アーム２１の先端が、ロアアーム１２の中間部にリンク２２を介して接続される。

図２に示すように、電動アクチュエータＡはモータＭと減速機Ｇとで構成されており、減速機Ｇのハウジングは第１減速機ハウジング４１および第２減速機ハウジング４２のフランジ４１ａ，４２ａどうしをボルト４３…で結合してなり、モータハウジング４４はボルト４５…で第２減速機ハウジング４２に結合される。第１、第２減速機ハウジング４１，４２の内部に突出するモータＭの回転軸４６と、第１減速機ハウジング４１に一対のボールベアリング４７，４８で支持された出力軸４９とが軸線Ｌ上に配置されており、モータＭの回転軸４６の回転が第１遊星歯車機構５０、第２遊星歯車機構５１および第３遊星歯車機構５２を介して出力軸４９に伝達される。

第１遊星歯車機構５０は、モータＭの回転軸４６に固定されたサンギヤ５３と、第１減速機ハウジング４１の内面に固定されたリングギヤ５４と、サンギヤ５３およびリングギヤ５４に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ５５…と、プラネタリギヤ５５…を回転自在に支持するプラネタリキャリア５６とで構成される。

第２遊星歯車機構５１は、第１遊星歯車機構５０のプラネタリキャリア５６に固定されたサンギヤ５７と、第１遊星歯車機構５０に共用されるリングギヤ５４と、サンギヤ５７およびリングギヤ５４に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ５８…と、プラネタリギヤ５８…を回転自在に支持するプラネタリキャリア５９とで構成される。

第３遊星歯車機構５２は、第２遊星歯車機構５１のプラネタリキャリア５９に固定されたサンギヤ６０と、第１、第２遊星歯車機構５０，５１に共用されるリングギヤ５４と、サンギヤ６０およびリングギヤ５４に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ６２…と、プラネタリギヤ６２…を回転自在に支持するプラネタリキャリア６３とで構成されており、このプラネタリキャリア６３に出力軸４９が固定される。

第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２の３個のサンギヤ５３，５７，６０のうち、第１遊星歯車機構５０のサンギヤ５３の歯数が最も小さく、第２遊星歯車機構５１のサンギヤ５７の歯数が最も大きく、第３遊星歯車機構５２のサンギヤ６０の歯数が両者の中間の大きさに設定される。これに伴い、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２の３種のプラネタリギヤ５５…，５８…，６２…のうち、第１遊星歯車機構５０のプラネタリギヤ５５…の歯数が最も大きく、第２遊星歯車機構５１のプラネタリギヤ５８…の歯数が最も小さく、第３遊星歯車機構５２のプラネタリギヤ６２…の歯数が両者の中間の大きさに設定される。尚、部品点数を減少させるべく、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２のリングギヤ５４は共用されているため、その歯数は当然同じである。

これにより、例えば第１遊星歯車機構５０の減速比は５．５に、第２遊星歯車機構５１の減速比は４．０に、第３遊星歯車機構５２の減速比は５．０に設定される。

しかして、第１減速機ハウジング４１の取付部４１ｂが、車体に固定された前記ブラケット２０にボルト６４およびナット６５で締結される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。

電動アクチュエータＡのモータＭを駆動すると、モータＭの回転軸４６に固定した第１遊星歯車機構５０のサンギヤ５３が回転し、このサンギヤ５３およびリングギヤ５４に噛合するプラネタリギヤ５５…が自転しながらプラネタリキャリア５６を公転させる。プラネタリキャリア５６に固定した第２遊星歯車機構５１のサンギヤ５７が回転すると、このサンギヤ５７およびリングギヤ５４に噛合するプラネタリギヤ５８…が自転しながらプラネタリキャリア５９を公転させる。プラネタリキャリア５９に固定した第３遊星歯車機構５２のサンギヤ６０が回転すると、このサンギヤ６０およびリングギヤ５４に噛合するプラネタリギヤ６２…が自転しながらプラネタリキャリア６３を公転させるので、プラネタリキャリア６３に固定した出力軸４９が軸線Ｌまわりに回転する。

このように、モータＭの回転軸４６と出力軸４９との間に第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２を直列に配置したので、モータＭの回転数を大きな減速比で減速して駆動アーム２１を大きなトルクで駆動することができる。モータＭのトルクは第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２により次第に増加するため、第１遊星歯車機構５０の各ギヤの歯幅、第２遊星歯車機構５１の各ギヤの歯幅、第３遊星歯車機構５２の各ギヤの歯幅は次第に大きくなっている。

上述のようにして駆動アーム２１が揺動すると、この駆動アーム２１にリンク２２を介して接続されたロアーム１２が上下動することで、車体に対するナックル１１の位置、つまり車輪Ｗの位置を積極的に変化させ、これにより乗り心地性能や操縦安定性能を向上させることができる。

さて、第１遊星歯車機構５０のサンギヤ５３およびプラネタリギヤ５５の歯数と、第２遊星歯車機構５１のサンギヤ５７およびプラネタリギヤ５８の歯数と、第３遊星歯車機構５２のサンギヤ６０およびプラネタリギヤ６２の歯数とが同一であると仮定すると、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２が一つのリングギヤ５４を共用していることから、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２から周波数および位相が同一の振動が発生してしまい、その共振により騒音が増加する可能性がある。またモータＭの回転軸４６が小さい周期で正逆回転すると、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２のギヤの噛合部のバックラッシュの位相も同一になるため、ガタが発生して騒音が増加する可能性がある。

しかしながら、本実施例によれば、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２の３個のサンギヤ５３〜６０の歯数を互いに異ならせると共に、中間段に配置した第２遊星歯車機構５１のサンギヤ５７の歯数を最も大きくすることで、これら第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２の減速比をそれぞれ異ならせると共に第２遊星歯車機構５１の減速比を最も小さく設定したので、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２から発生する振動の周波数および位相を異ならせて共振による騒音を低減することができるだけなく、第１〜第３遊星歯車機構５０〜５２のギヤの噛合部のバックラッシュの位相を異ならせることで、モータＭの回転軸４６が小さい周期で正逆回転する場合にガタの発生を抑制して騒音を低減することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の多段遊星歯車式変速機は、実施例のマルチリンク式のサスペンション装置Ｓ以外の任意の用途に適用することができる。

また遊星歯車機構のプラネタリキャリヤを入力要素としてサンギヤを出力要素とすると増速機になるため、本発明の多段遊星歯車式変速機は増速機に対しても適用することができる（その場合、第３遊星歯車機構のプラネタリキャリヤが入力軸に接続され、第１遊星歯車機構のサンギヤが出力軸に接続される。）。

アクティブサスペンション装置の斜視図図１の２−２線拡大断面図

４６モータＭの回転軸（入力軸）
４９出力軸
５０第１遊星歯車機構（遊星歯車機構）
５１第２遊星歯車機構（遊星歯車機構）
５２第３遊星歯車機構（遊星歯車機構）
５３サンギヤ
５４リングギヤ
５５プラネタリギヤ
５６プラネタリキャリヤ
５７サンギヤ
５８プラネタリギヤ
５９プラネタリキャリヤ
６０サンギヤ
６２プラネタリギヤ
６３プラネタリキャリヤ

Claims

各々がサンギヤ（５３，５７，６０）、リングギヤ（５４）、プラネタリギヤ（５５，５８，６２）およびプラネタリキャリヤ（５６，５９，６３）を備えた第１〜第３遊星歯車機構（５０，５１，５２）を互いに直列に接続すると共に、前記第１遊星歯車機構（５０）のサンギヤ（５３）を入力軸又は出力軸（４６，４９）の何れか一方に、また前記第３遊星歯車機構（５２）のプラネタリキャリヤ（６３）を入力軸又は出力軸（４６，４９）の何れか他方にそれぞれ接続し、各遊星歯車機構（５０，５１，５２）のリングギヤ（５４）を共有化した多段遊星歯車式変速機において、
前記第１〜第３遊星歯車機構（５０，５１，５２）の３個のサンギヤ（５３，５７，６０）の歯数を互いに異ならせることで、これら第１〜第３遊星歯車機構（５０，５１，５２）の減速比を互いに異ならせると共に、中間段に配置した第２遊星歯車機構（５１）のサンギヤ（５７）の歯数を最も大きくして第２遊星歯車機構（５１）の減速比を最も小さく設定し、またこれら遊星歯車機構（５０，５１，５２）のギヤの歯幅を、第１遊星歯車機構（５０）、第２遊星歯車機構（５１）、第３遊星歯車機構（５１）の順で大きくなるようにしたことを特徴とする多段遊星歯車式変速機。