JPH05263737A - 遊星歯車減速装置とその減速装置を用いた同軸スタータ - Google Patents

遊星歯車減速装置とその減速装置を用いた同軸スタータ

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JPH05263737A
JPH05263737A JP4063189A JP6318992A JPH05263737A JP H05263737 A JPH05263737 A JP H05263737A JP 4063189 A JP4063189 A JP 4063189A JP 6318992 A JP6318992 A JP 6318992A JP H05263737 A JPH05263737 A JP H05263737A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】内歯歯車の歯車リム厚を薄くしても該内歯歯車
の歯車部の強度低下がないようにすることの出来る遊星
歯車減速装置とその装置を用いたスタータを提供するこ
とを目的とする。 【構成】一方を開口した略カップ形状の内歯歯車の反開
口側端部に厚肉部を設け、好ましくは内歯歯車の歯車部
の端部もR形状とする。 【効果】本発明は、一方を開口した略カップ形状の反開
口側端部の外周縁部に厚肉部を設けることで、遊星歯車
減速装置を構成する内歯歯車の歯車リム厚を薄くしても
該内歯歯車の機能を引き出せる遊星歯車減速装置を提供
出来る。本発明は、内歯歯車の歯車部に負荷される歯元
曲げ荷重に対し歯車リム厚を厚くしたのと同様の補強効
果が得られ、歯車リム厚を薄くする軽量で剛性の高い遊
星歯車減速装置を用いた同軸スタータが提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遊星歯車減速装置とそ
の遊星歯車減速装置を用いた同軸スタータに係り、特に
内燃機関の始動に好適な遊星歯車減速装置とその遊星歯
車減速装置を用いた同軸スタータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来遊星歯車減速装置の内歯歯車は、例
えば特開昭61−101668号,実開昭60−149559号,実開昭
60−12540 号公報に有るように円筒形状の金属素材の内
側に歯車を機械的に加工していた物が一般に知られてい
る。あるいは、樹脂又はアルミニウムの鋳造成形で略カ
ップ形状の内歯歯車を一体成形する物も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、該内
歯歯車の歯車部の歯車リム厚薄肉化の可能性と遊星歯車
減速装置の組立性とについて配慮がされておらず、該遊
星歯車減速装置を軽くコンパクトにするために、該内歯
歯車の歯車リム厚を薄くした場合に該内歯歯車の歯車リ
ム部の剛性が下がる、太陽歯車,遊星歯車,該内歯歯車
を互いに噛合わせながらの自転軸への該遊星歯車の挿入
性が悪い、という問題が有った。
【0004】本発明の目的は、遊星歯車減速装置を構成
する内歯歯車の歯車リム厚を薄くしても該内歯歯車の機
能を引き出せる遊星歯車減速装置を提供するに有る。
【0005】本発明の他の目的は、軽量で剛性の高い遊
星歯車減速装置を用いたスタータを提供するに有る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は減速装置を構
成するカップ状の内歯歯車を金属部材から構成し、その
反開口側外周縁部に環状の厚肉部を形成することによっ
て達成される。
【0007】上記他の目的は冷間成形可能な金属部材で
構成された内歯歯車の開口側端部に取付け鍔部を形成
し、反開口側外周縁部に環状の厚肉部を形成することに
よって達成される。
【0008】
【作用】一方を開口した略カップ形状の内歯歯車の反開
口側端部の環状の厚肉部は、該内歯歯車の歯車部に歯元
曲げ荷重が負荷されてもその曲げ荷重を受けるので、歯
車リム厚が薄くとも前記リム部の剛性が上がる。また、
該遊星歯車が該内歯歯車を外周方向に押し広げようとし
ても開口部の鍔と共同して曲げ荷重を受け転動時の変形
を押さえる。
【0009】内歯歯車の歯車部の端部のR形状は、太陽
歯車,該遊星歯車,該内歯歯車を互いに噛合わせて自転
軸に該遊星歯車を軸方向から挿入する際、R部が遊星歯
車の挿入ガイドとなって容易に挿入される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図1,図2,
図3により説明する。
【0011】遊星歯車減速装置1は、入力軸2の先端の
太陽歯車2aと、該太陽歯車2aと同心で固定歯車であ
る内歯歯車4と、該太陽歯車2aと該内歯歯車4と噛合
わされ、自転軸5に遊星軸受3aを介して回転自在に支
持されている複数の遊星歯車3と、該自転軸5が固定さ
れている遊星腕6と、該遊星腕6と一体の出力軸6a
と、出力側軸受4aを介して該出力軸6aを回転自在に
支持するブラケット4bと、遊星歯車3の軸方向の移動
を規制し、入力側軸受7aを介して入力軸2を回転自在
に支持するセンタカバー7で構成されている。前記内歯
歯車4とブラケット4bは一体で一方を開口した略カッ
プ形状であり、略カップ形状の開口側端部に設けられた
鍔8をフロントケース11とモータ12とで挾持して遊
星歯車減速装置1をスタータ内部に固定している。前記
内歯歯車4の内周の歯車部4cの端部には遊星歯車3を
歯車部4cに噛合わせながら自転軸5に挿入する時のガ
イドとなるR形状9が設けられている。ここで上記内歯
歯車4は素材に冷間鍛造可能な板金材料が用いられ、こ
れをプレス加工することにより底及び鍔付き円筒体をマ
ンドレル型と共に回転駆動しつつ外形方向から回転軸に
垂直に円筒体側部外周にローラを押圧し、マンドレル型
の歯型に沿って円筒体を塑性変形させる。このとき塑性
変形圧により素材の一部は外周縁部に流動し環状の突起
部が形成される。
【0012】電動機の出力軸の先端である入力軸2から
動力が入力されると、遊星歯車3が自転軸5を軸にして
自転しながら太陽歯車2と同心の公転軌道円10上を公
転して、動力が減速され遊星腕6から出力軸6aへ出力
される。
【0013】図3は、遊星歯車減速装置1を内燃機関を
始動する同軸スタータに用いた図である。
【0014】前記略カップ形状の反開口側端部は外周方
向にせり出した厚肉部4dとなっており後述するように
歯車部4cを補強している。前記鍔8と厚肉部4dとの
間にはゴム部材等からなるリング状の緩衝部材13が配
置固定され遊星歯車3が発する騒音あるいは振動を吸収
させ減衰させている。前記遊星腕6は自転軸5を固定す
る必要部分を残して肉盗みされている。
【0015】前記センタカバー7は前記モータ12内周
に固定されており、該モータ12のカバーと該モータ1
2の界磁極12aの固定にも兼用されている。さらに前
記センタカバー7には遊星歯車減速装置1内に封入する
グリスを滞留させる溝7bが設けられ、該遊星歯車3の
摺動潤滑をよくしている。もちろん、前記センタカバー
7を樹脂で成形すれば溝7bが容易に製作できる。
【0016】本実施例によれば、一方を開口した略カッ
プ形状の反開口側端部に厚肉部4dを設けているので、
歯車部4cに負荷される歯元曲げ荷重に対し歯車リム厚
を厚くしたのと同様の補強効果が得られ、歯車リム厚を
30〜50%薄くすることが可能になる。また、前記遊
星歯車3が内歯歯車4を外周方向に押し広げる荷重に対
しても厚肉部4dが補強効果を泰する。
【0017】図4は、本実施例の前記内歯歯車4を軸方
向に2分割,円周方向に3分割した有限要素法解析モデ
ル図である。
【0018】図4の解析モデルで歯車部4cに接線荷重
Fを負荷して前記内歯歯車4の外周表面A点からE点ま
での歪解析結果の一例を図5に示す。
【0019】図5の横軸は、内歯歯車4の外周表面A点
からE点までの抽出点を、縦軸は、円周方向の歪を示し
ている。破線aは該厚肉部4dがない場合の解析結果
で、実線bは該厚肉部4dを設けた本実施例の場合の解
析結果である。
【0020】本結果によれば、本実施例の内歯歯車4の
軸方向の長さの中間点に当るC点の歪を、厚肉部4dを
設けることにより9%小さくでき、歯車リム厚を薄くす
ることが可能となる。また歯車部4cの端部に該R形状
9を設けているので、遊星歯車3の歯車と内歯歯車4の
歯車部4cとを軸方向にラップさせながら噛合わせるこ
とができるので、自転軸5に遊星歯車3を軸方向から挿
入することが容易にできる利点が有る。
【0021】更には、内歯歯車4と該ブラケット4bが
一体で略カップ形状であり、該略カップ形状の開口側端
部に設けられた鍔8をフロントケース11とモータ12
とで挾持して該遊星歯車減速装置1をスタータ内部に固
定しているので、該出力軸6a側のカバーと、該遊星歯
車減速装置1の固定ブラケットが不要で構成部品の削減
ができる。
【0022】また、鍔8と厚肉部4dとの間にリング状
の緩衝部材13を設けているので該遊星歯車3が発する
騒音あるいは振動を減衰できる。また該緩衝部材13が
脱落したり、ずれたりすることがない。
【0023】また、遊星腕6は該自転軸5を固定する必
要部分を残して肉盗みされているので、装置の軽量化が
できる。
【0024】また、センタカバー7は、モータ12のカ
バーとモータ12の界磁極12aの固定に兼用されてい
るので構成部品の削減ができる。
【0025】また、センタカバー7にグリスを滞留させ
る溝7bが設けられているので、グリスの枯渇,流出が
抑えられ遊星歯車3の摺動潤滑がよい。
【0026】図6は一方を開口した略カップ形状の反開
口側端部の厚肉部4dが軸方向にせりだした第二の実施
例を示すものであるが前記同様の効果が期待できる。
【0027】図7は一方を開口した略カップ形状の反開
口側端部の厚肉部4dが内周方向にせりだした第三の実
施例であり、第一の実施例と同様の機能と効果を有す
る。
【0028】図8は略カップ形状のブラケット4bを入
力軸2側に配置し、センタカバー7を出力軸6a側に配
置した第四の実施例であり、第一の実施例と同様の機能
と効果を有する。
【0029】
【発明の効果】本発明は、一方を開口した略カップ形状
の反開口側端部の外周縁部に厚肉部を設けることで、遊
星歯車減速装置を構成する内歯歯車の歯車リム厚を薄く
しても該内歯歯車の機能を引き出せる遊星歯車減速装置
を提供出来る。
【0030】本発明は、内歯歯車の歯車部に負荷される
歯元曲げ荷重に対し歯車リム厚を厚くしたのと同様の補
強効果が得られ、歯車リム厚を薄くする軽量で剛性の高
い遊星歯車減速装置を用いた同軸スタータが提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の遊星歯車減速装置の断
面図。
【図2】図1のI−I断面図。
【図3】本発明の遊星歯車減速装置を用いた同軸スター
タの部分断面図。
【図4】本発明の遊星歯車減速装置を用いた同軸スター
タの内歯歯車を軸方向に2分割,円周方向に3分割した
有限要素法解析モデル図。
【図5】本発明の遊星歯車減速装置を用いた同軸スター
タの内歯歯車の有限要素法による歪解析結果を示すグラ
フ。
【図6】本発明の第二の実施例の内歯歯車の部分断面
図。
【図7】本発明の第三の実施例の内歯歯車の部分断面
図。
【図8】本発明の第四の実施例の遊星歯車減速装置の断
面図。
【符号の説明】
1…遊星歯車減速装置、2…入力軸、2a…太陽歯車、
3…遊星歯車、3a…遊星軸受、4…内歯歯車、4a…
出力側軸受、4b…ブラケット、4c…歯車部4d…厚
肉部、5…自転軸、6…遊星腕、6a…出力軸、7…セ
ンタカバー、7a…入力側軸受、8…鍔、9…R形状、
10…公転軌道円、11…フロントケース、12…モー
タ、12a…界磁極、13…緩衝部材、A〜E…抽出
点、F…接線荷重、a〜b…解析結果。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力軸となる太陽歯車と、歯車部が前記太
    陽歯車と同心で端部の一方を開口した略カップ形状の内
    歯歯車と、前記太陽歯車と前記内歯歯車間に噛合される
    複数個の遊星歯車と、前記遊星歯車を回転自在に支持す
    る自転軸を保持し出力軸と一体に回転運動する遊星腕と
    を備えた減速装置であって、前記内歯歯車は金属部材か
    ら構成され、その反開口側外周縁部に環状の厚肉部を形
    成したことを特徴とする遊星歯車減速装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載において、肉圧部は半径方向
    に突出して形成されることを特徴とする遊星歯車減速装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1記載において、肉圧部は軸方向に
    突出して形成されることを特徴とする遊星歯車減速装
    置。
  4. 【請求項4】請求項1記載において、内歯歯車には冷間
    鍛造部材が用いられていることを特徴とする遊星歯車減
    速装置。
  5. 【請求項5】減速装置として用いられる内歯歯車であっ
    て、該内歯歯車は一端を開口したカップ状の金属部材か
    ら構成され、その反開口側外周縁部に環状の歯車リム厚
    補強部を形成したことを特徴とする遊星歯車減速装置。
  6. 【請求項6】電動機によって駆動され入力軸となる太陽
    歯車と、歯車部が前記太陽歯車と同心で端部の一方を開
    口した略カップ形状の内歯歯車と、前記太陽歯車と前記
    内歯歯車間に噛合される複数個の遊星歯車と、前記遊星
    歯車を回転自在に支持する自転軸を保持し出力軸と一体
    に回転運動する遊星腕とを備えた減速装置を用いたスタ
    ータであって、前記内歯車は冷間成形可能な金属部材か
    ら構成され、その開口側端部に取付け鍔部を形成し、反
    開口側外周縁部に環状の厚肉部を形成したことを特徴と
    する遊星歯車減速装置を用いた同軸スタータ。
  7. 【請求項7】請求項6記載において、前記内歯歯車の歯
    車部の少なくとも開口側端部を曲面(R)形状にしたこ
    とを特徴とする遊星歯車減速装置を用いた同軸スター
    タ。
  8. 【請求項8】請求項6または7項に記載の何れかにおい
    て、前記内歯歯車はその外周に緩衝部材を配置している
    ことを特徴とする遊星歯車減速装置を用いた同軸スター
    タ。
  9. 【請求項9】請求項6から8項記載の何れかにおいて、
    前記内歯歯車の底面を出力軸に支承し、開口側端部の鍔
    をフロントケースとモータとで挾持すると共に入力軸側
    に前記モータ内部を覆い該モータの界磁極を固定するセ
    ンタカバーを配置することを特徴とする遊星歯車減速装
    置を用いた同軸スタータ。
  10. 【請求項10】請求項9記載において、前記センタカバ
    ーにグリスを滞留させる溝を設けたことを特徴とする遊
    星歯車減速装置を用いた同軸スタータ。
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