JP5007702B2 - Planetary gear set - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a planetary gear device used as a differential gear mechanism or the like.
従来のこの種の遊星歯車装置としては、例えば下記特許文献1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。
As a conventional planetary gear device of this type, for example, there is one described in
上記の遊星歯車装置では、遊星歯車が自転すると、内歯車と太陽歯車とが差動回転する。この差動回転を制限することが望まれることがある。 In the above planetary gear device, when the planetary gear rotates, the internal gear and the sun gear rotate differentially. It may be desirable to limit this differential rotation.
この発明は、上記要望に応えるためになされたもので、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た状態で上記回転軸線を中心として回転自在に設けられたヘリカルギヤからなる内歯車及び太陽歯車と、上記内歯車及び上記太陽歯車と噛み合うヘリカルギヤからなる遊星歯車と、上記ハウジング内に上記回転軸線を中心として回転自在に設けられ、出力軸が回転不能に連結される出力部材とを備え、上記内歯車には、捩れ歯を有し、軸線を上記回転軸線と一致させたスプライン孔部が形成され、このスプライン孔部には、上記出力部材が回転不能に嵌合され、上記スプライン孔部の捩れ歯に起因する上記出力部材に対するスラスト力により、上記内歯車が一方向へ回転するときには上記出力部材が第1の部材を介して上記太陽歯車に押圧接触させられ、上記内歯車が他方向へ回転するときには上記出力部材が第2の部材を介して上記ハウジングに押圧接触させられることを特徴としている。
この場合、上記スプライン孔部が上記内歯車のヘリカルギヤと同一方向に捩れた歯を有していることが望ましい。特に、上記スプライン孔部が上記内歯車のヘリカルギヤと同一の歯車諸元で構成されていることが望ましい。
また、上記ハウジングの内部には、上記内歯車と上記太陽歯車との間を上記回転軸線に沿って突出し、かつ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、上記保持突出部には、その先端面から上記回転軸線に沿って基端側へ延び、かつ上記保持突出部の外周側の側部及び内周側の側部が開放された収容孔が形成され、上記収容孔には、上記遊星歯車が回転可能に収容され、この遊星歯車は、上記収容孔の外周側の開放部において上記内歯車と噛み合い、上記収容孔の内周側の開放部において上記太陽歯車と噛み合い、
上記遊星歯車の長さが、上記収容孔の深さとほぼ同一に設定され、上記保持突出部の先端面には、上記収容孔の先端開口部を閉じるストッパリングが固定され、これにより、上記遊星歯車が上記収容孔に移動不能に収容されていることが望ましい。
The present invention has been made to meet the above-mentioned demands. A housing that is driven to rotate about the rotation axis, and the axis in the housing is aligned with the rotation axis, and the rotation axis is the center. An internal gear and a sun gear made of a helical gear rotatably provided, a planetary gear made of a helical gear meshing with the internal gear and the sun gear, an output shaft provided in the housing so as to be rotatable around the rotation axis The internal gear has a twisted tooth and a spline hole portion whose axis is aligned with the rotation axis. The spline hole portion includes the output member. member is fitted non-rotatably, by the thrust force on said output member due to the twist top teeth SL spline hole portion, rotating the internal gear is in one direction The output member is pressed against the sun gear via the first member, and the output member is pressed against the housing via the second member when the internal gear rotates in the other direction. It is characterized by that.
In this case, it is desirable that the spline hole has teeth twisted in the same direction as the helical gear of the internal gear. In particular, it is desirable that the spline hole is configured with the same gear specifications as the helical gear of the internal gear.
In addition, a holding protrusion that protrudes along the rotation axis between the internal gear and the sun gear and extends annularly around the rotation axis is formed inside the housing. Is formed with an accommodation hole that extends from the distal end surface to the proximal side along the rotation axis and that is open on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the holding projection. The planetary gear is rotatably accommodated, and the planetary gear meshes with the internal gear at the opening portion on the outer peripheral side of the receiving hole, and meshes with the sun gear at the open portion on the inner peripheral side of the receiving hole,
A length of the planetary gear is set to be substantially the same as a depth of the accommodation hole, and a stopper ring that closes a front end opening of the accommodation hole is fixed to a front end surface of the holding projection, thereby It is desirable that the gear be housed in the housing hole so as not to move.
上記特徴構成を有するこの発明によれば、内歯車に形成されたスプライン孔部が捩れ歯を有しているので、内歯車から出力部材に回転トルクが伝達されるときに、出力部材にその軸線方向を向くスラスト力が作用する。このスラスト力によって出力部材が、その軸線方向に隣接する部材に押し当てられ、当該部材と出力部材との間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗によって内歯車の回転、つまり差動回転が制限される。 According to the present invention having the above-described characteristic configuration, since the spline hole portion formed in the internal gear has a twisted tooth, when the rotational torque is transmitted from the internal gear to the output member, the axis of the output member Thrust force that faces the direction acts. Due to this thrust force, the output member is pressed against a member adjacent in the axial direction, and a frictional resistance is generated between the member and the output member. This frictional resistance limits the rotation of the internal gear, that is, differential rotation.
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面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。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view taken along line XX of FIG. 2 showing a
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。
The housing 2 is divided into right and left in FIG. 1 at the center in the direction of the rotation axis L, and is composed of a
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。
The
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。
On the right end surface of the
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、ヘリカルギヤである。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。
The planetary gear 3 is rotatably inserted into the
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。
A
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、内歯車部41は、ヘリカルギヤによって構成されている。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。
An
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。スプライン孔部42は、内歯車部41と同一の歯車諸元で構成されている。したがって、スプライン孔部42は、内歯車部41と同一方向に同一角度で捩れた捩れ歯を有しており、内歯車部41と同時に加工することができる。
The output member 5 is fitted in the
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、外歯車部62は、ヘリカルギヤによって構成されている。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。
A sun gear 6 is arranged inside the housing 2 with its axis line coincident with the rotation axis line L. The sun gear 6 has a cylindrical shape as a whole, and includes a
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。
In the
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。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, It can change suitably.
For example, in the above embodiment, the housing 2 (planetary gear 3) is driven to rotate and the rotations of the
In the above embodiment, one type (three) of planetary gears 3 arranged on one circumference is meshed with the
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
5 出力部材
6 太陽歯車
42 スプライン孔部
Claims (4)
上記内歯車には、捩れ歯を有し、軸線を上記回転軸線と一致させたスプライン孔部が形成され、このスプライン孔部には、上記出力部材が回転不能に嵌合され、
上記スプライン孔部の捩れ歯に起因する上記出力部材に対するスラスト力により、上記内歯車が一方向へ回転するときには上記出力部材が第1の部材を介して上記太陽歯車に押圧接触させられ、上記内歯車が他方向へ回転するときには上記出力部材が第2の部材を介して上記ハウジングに押圧接触させられることを特徴とする遊星歯車装置。 A housing that is driven to rotate about the rotation axis, and an internal gear and a sun gear that are helical gears that are rotatably provided about the rotation axis in a state in which the respective axes are aligned with the rotation axis. A planetary gear formed of a helical gear meshing with the internal gear and the sun gear, and an output member that is rotatably provided around the rotation axis in the housing, and an output shaft is connected to be non-rotatable.
The internal gear has a torsional tooth, and a spline hole portion having an axis line coincident with the rotation axis line is formed, and the output member is non-rotatably fitted in the spline hole portion ,
The thrust force on said output member due to the twist top teeth SL spline hole portion, is the output member through the first member is pressed into contact with the sun gear when the internal gear is rotated in one direction, the The planetary gear device according to claim 1, wherein when the internal gear rotates in the other direction, the output member is pressed against the housing via the second member.
上記保持突出部には、その先端面から上記回転軸線に沿って基端側へ延び、かつ上記保持突出部の外周側の側部及び内周側の側部が開放された収容孔が形成され、The holding projection is formed with an accommodation hole extending from the distal end surface thereof to the proximal side along the rotational axis and having the outer side and the inner side of the holding projection opened. ,
上記収容孔には、上記遊星歯車が回転可能に収容され、この遊星歯車は、上記収容孔の外周側の開放部において上記内歯車と噛み合い、上記収容孔の内周側の開放部において上記太陽歯車と噛み合い、The planetary gear is rotatably accommodated in the accommodation hole, and the planetary gear meshes with the internal gear at an opening portion on the outer peripheral side of the accommodation hole, and the sun gear at an opening portion on the inner peripheral side of the accommodation hole. Mesh with gears,
上記遊星歯車の長さが、上記収容孔の深さとほぼ同一に設定され、The length of the planetary gear is set to be substantially the same as the depth of the receiving hole,
上記保持突出部の先端面には、上記収容孔の先端開口部を閉じるストッパリングが固定され、これにより、上記遊星歯車が上記収容孔に移動不能に収容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歯車装置。A stopper ring that closes a distal end opening of the accommodation hole is fixed to a distal end surface of the holding projection, and thereby the planetary gear is accommodated in the accommodation hole in an immovable manner. The planetary gear apparatus in any one of 1-3.
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