JPWO2017115795A1 - 遊星歯車機構 - Google Patents
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Abstract
Description
このような遊星歯車機構は、例えば、車両の駆動力伝達系統に適用される(例えば、特許文献1参照)。
プラネタリギヤの軸方向の寸法が比較的大きい場合には、軸受部材も、これに対応したものが必要となる。特許文献1に開示された遊星歯車機構では、軸受部材を軸方向の寸法が長い単一のものとせず、軸方向に同軸状に分けて2つの軸受部材を適用した構成が採られている。特許文献1の場合には、2つの軸受部材間にカラーが介在されて、個々には軸方向の寸法が比較的短い軸受部材を複数用いて、軸方向の寸法が比較的長いプラネタリギヤを軸支できるように構成されている。
前記プラネタリギヤは、内径が異なる第1内径部(例えば、後述する第1内径部201)及び第2内径部(例えば、後述する第2内径部202)を同軸状に有し、前記プラネタリシャフトと前記プラネタリギヤとの間に配設され、前記第1内径部に適合する外径を有する第1軸受部材(例えば、後述する第1軸受部材51)、及び、前記第2内径部に適合する外径を有する第2軸受部材(例えば、後述する第2軸受部材52)を備えた、遊星歯車機構。
サンギヤ10は、図示しない駆動源からの回転駆動力を伝達して回動する入力軸11に形成されている。入力軸11の内径側には同軸状に出力軸60が設けられている。
更に、リングギヤ40は、入力軸11及び出力軸60の軸に関して放射方向に延びる部分を有する連結部41により支持されている。
本実施形態の遊星歯車機構1では、プラネタリギヤ20は同仕様のものが複数設けられ、各プラネタリギヤ20に対応して、プラネタリシャフト30も複数備えられるが、図1では、代表的に、一つのプラネタリギヤ20と、これに対応するプラネタリシャフト30とが表されている。
第1軸受部材51及び第2軸受部材52は、例えば、転動体としてのニードルベアリングであり、プラネタリギヤ20の上述のような内径の形状に適合して、第1軸受部材51の外径が相対的に小径であり、第2軸受部材52の外径が相対的に大径である。
また、プラネタリシャフト30の、第1軸受部材51と第2軸受部材52との間には環状部材であるカラー53が介挿される。既述のように、第1軸受部材51の外径が相対的に小径であり、第2軸受部材52の外径が相対的に大径である。図示のようにカラー53は、この第1軸受部材51の外径よりも大きい外径を有し、第2軸受部材52の外径と略等しい外径を有する。
尚、図1の例では、プラネタリギヤ20の第1内径部201の内径が、プラネタリシャフト30の第2外径部302の外径よりも大きい。
また、プラネタリシャフト30とプラネタリギヤ20との間には、第1軸受部材51と第2軸受部材52とが介挿されているが、相対的に大径の第2内径部202に適合する外径を有する第2軸受部材52の方がPCDを大きくし易い。従って、第2軸受部材52の方が軸受としての容量が大きいものを適用し易く、高トルクが伝達される第2ギヤ部22の直下の部位での使用に適合した耐久性に優れたものとすることができる。
従って、プラネタリシャフト30とプラネタリギヤ20との間の軸受部材は、第1軸受部材51と第2軸受部材52を合わせた軸受部材としての一端側から他端側までの支点間距離を増すことができるため、軸受部材としての耐久性に優れる。
即ち、一般的には、プラネタリシャフトによってプラネタリギヤを軸支する部分では、プラネタリシャフトの外径及びプラネタリギヤの内径が、軸方向の略全長に亘って一定である。このようなプラネタリシャフトとプラネタリギヤとの間に、同仕様の比較的短い2つの軸受部材と1つのカラーとを挿入する作業では、2つの軸受部材と1つのカラーとが、その挿入順序を問わずに簡単に挿入可能になる。従って、本来であれば、1つのカラーが2つの軸受部材の間に位置するような手順で、これら軸受部材とカラーとを挿入すべきところ、1つのカラーが端部側に位置するような手順での誤組が許容されてしまうおそれがある。
このため、第1軸受部材51と第2軸受部材52との組み込み順序について錯誤を生じるおそれが低減される。従って、誤組が予防されて組立性が良好である。
特に、図1の実施形態では、第1軸受部材51と第2軸受部材52とは正規の位置にしか収まらず、組立手順を間違えた状態での挿入が原理的にできない。
環状部材であるカラー53は、より一般的に言うと、第1軸受部材51及び第2軸受部材52のうち外径が小径のものより大きい外径を有する。このため、外径の違いから環状部材であるカラー53と軸受部材(図1の例では、第1軸受部材51)とは容易に識別され、誤組のおそれが有効に回避される。
また、環状部材であるカラー53は、第1軸受部材51及び第2軸受部材52のうち外径が大径のもの(図1の例では、第2軸受部材52)と略等しい外径を有するため、環状部材であるカラー53と第2軸受部材52とを、プラネタリギヤ20の同じ内径部(図1の例では第2内径部202)に収める態様を採ることが可能であり、コンパクトに構成することができるので組立性が良好である。
即ち、プラネタリシャフト30の外径が第1外径部301と第2外径部302とで異なるため、プラネタリギヤ20の第1内径部201と第2内径部202との内径寸法との差分に合わせて、プラネタリシャフト30とプラネタリギヤ20との間に配設される軸受部材(第1軸受部材51及び第2軸受部材52)の径方向の厚み寸法を一定のものとすることが可能である。従って、規格外の軸受部材が要求されない構成を採ることができ、組立性が良好である。
また、内径段差部203及び外径段差部303における、径寸法の拡大(縮小)が2mm程度あれば、上述の誤組防止に十分な効果がある。
このため、プラネタリギヤ20の内径とプラネタリシャフト30の外径との間の軸受嵌装スペース(径方向の間隔)は、軸方向に異なる位置での寸法差が小さい。従って、適用される軸受の転動体のサイズが大きく異なってしまうことがなく、組立部品の標準化に馴染みやすい。
図2において、図1との対応部には同一の符号を附して示し、個々の詳細な説明は省略する。
図2の変形例は、図1の実施形態におけるプラネタリギヤ20では第1ギヤ部21が相対的に大径であり第2ギヤ部22が小径であったのに対し、プラネタリギヤ20aの第1ギヤ部21aと第2ギヤ部22aとの外径が等しい点が異なる。従って、図1のプラネタリギヤ20がそれ自体で減速機能を有する所謂ダブルプラネタリギヤであるのに対して、この図2の変形例では、プラネタリギヤ20aは、入力された回転駆動力をそれ自体では減速せずにリングギヤ(不図示)へと伝達する。この場合、リングギヤはプラネタリギヤ20aの第2ギヤ部22aに適合する寸法及び配置のものである。
また、プラネタリシャフト30は、外径が相対的に小さい第1外径部301及び外径が相対的に大きい第2外径部302を同軸状に有し、更に、第1外径部301と第2外径部302との間に、軸方向の位置に関して外径が段差をなして変化する外径段差部303を有する。
従って、図2の変形例においても、第1軸受部材51と第2軸受部材52とは、それぞれの正規の位置にしか収まらず、組立手順を間違った状態での挿入が原理的にできず、誤組が生じ得る余地がない。
このため、カラー53についても、正規の位置にしか収まらず、組立手順を間違った状態での挿入が原理的にできない。従って、本実施形態の遊星歯車機構1では、上述のような誤組が生じ得る余地がない。従って、本質的に誤組が予防される。
なお、既述のように、プラネタリギヤ20の内径とプラネタリシャフト30の外径に形成される内径段差部203及び外径段差部303の間に環状部材であるカラー53が収まるため、カラー53の軸方向における適切な位置規制が行われる。
図3において、図1との対応部には同一の符号を附して示し、個々の詳細な説明は省略する。
図3の変形例では、プラネタリシャフト30aが、図1の例におけるプラネタリシャフト30のように外径段差部303を有さず、軸方向の略全長に亘って外径が一定である外径部301aを有する。
プラネタリシャフト30aは、上述のように図1のプラネタリシャフト30とは異なるが、プラネタリギヤ20は図1の例と同様のものである。
このため、プラネタリギヤ20の第2内径部202とプラネタリシャフト30aの外径部301aとの間の径方向の間隔は、図1の例における第2内径部202と第2外径部302との間の径方向の間隔よりも広く、カラー53が配されている部位での第2内径部202と第1外径部301との間の径方向の間隔に実質的に等しい。
従って、図3の例においても、第1軸受部材51と第2軸受部材52aとは正規の位置にしか収まらず、組立手順を間違った状態での挿入が原理的にできず、誤組が生じ得る余地がない。
図2において、図1及び図2との対応部には同一の符号を附して示し、個々の詳細な説明は省略する。
図4を既述の図2と対照して容易に理解されるとおり、図4のプラネタリギヤ20bと図2のプラネタリギヤ20aとは異なる態様のものであるが、その他の点では略同様である。即ち、図4のプラネタリギヤ20bは単一のギヤ部21cを有しており、図2のプラネタリギヤ20aにおけるようにギヤ部が第1ギヤ部21aと第2ギヤ部22aとに分かれていない。
図4の例における作用効果は、既述の図2おけるものと略同様であるため、この点については図2に関する既述の説明を援用する。
図5において、図1との対応部には同一の符号を附して示し、個々の詳細な説明は省略する。
図5の例では、図1から図4の例におけるような環状部材としてのカラー53を用いない構成を採っている。従って、第1軸受部材51b及び第2軸受部材52bは、図1における第1軸受部材51及び第2軸受部材52との相対では、それらが軸方向に対向する側にそれぞれ多少延長された寸法を採る。
また、プラネタリギヤ20cは、第1内径部201b及び第2内径部202bが、図1における第1内径部201及び第2内径部202との相対では、それらが軸方向に対向する側にそれぞれ多少延長された寸法を採る。これら第1内径部201b及び第2内径部202bの間には、内径段差部203aが形成される。
更に、環状部材であるカラーを用いない態様であるため、カラーに関する誤組の問題が元より生じない。
(1)遊星歯車機構1では、第1軸受部材51の外径はプラネタリギヤ20の第1内径部201に適合するものであり、第2軸受部材52の外径はプラネタリギヤ20の第2内径部202に適合するものであり、且つ、第1内径部201と第2内径部202とは内径が異なる。このため、第1軸受部材51と第2軸受部材52との組み込み順について錯誤を生じるおそれがない。従って、誤組が予防されて組立性が良好である。
なお、本発明は、上述の態様の他にも種々変形変更して実施することができる。
上述の各例では、ピニオンギヤの内径が相対的に大径である部分と、プラネタリシャフトの外径が相対的に大径である部分とが対応した構成を採った。この場合には、ピニオンギヤの内径が相対的に小径である部分と、プラネタリシャフトの外径が相対的に小径である部分とが対応した。
しかしながら、この態様に限られず、ピニオンギヤの内径が相対的に大径である部分と、プラネタリシャフトの外径が相対的に小径である部分とが対応した構成を採ることも可能である。この場合には、適用される2つの軸受部材は、径寸法の違いが一層大きいものとなり、誤組防止の効果が顕著である。
また、軸受部材は、転動体としてニードルベアリングを適用した態様に限られず、他の転動体、例えば、ボールベアリングを適用したものであってもよい。
10…サンギヤ
20…プラネタリギヤ
21…第1ギヤ部
22…第2ギヤ部
30…プラネタリシャフト
31…プラネタリキャリア
40…リングギヤ
51…第1軸受部材
52…第2軸受部材
53…カラー(環状部材)
201…第1内径部
202…第2内径部
203…内径段差部
301…第1外径部
302…第2外径部
303…外径段差部
Claims (13)
- サンギヤと、前記サンギヤに噛合するプラネタリギヤと、前記プラネタリギヤを軸支するプラネタリシャフトを有するプラネタリキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合するリングギヤと、を有する遊星歯車機構であって、
前記プラネタリギヤは、内径が異なる第1内径部及び第2内径部を同軸状に有し、
前記プラネタリシャフトと前記プラネタリギヤとの間に配設され、前記第1内径部に適合する外径を有する第1軸受部材、及び、前記第2内径部に適合する外径を有する第2軸受部材を備えた、
遊星歯車機構。 - 前記プラネタリギヤは、前記第1内径部と前記第2内径部との間に、内径が段差をなして変化する内径段差部を有する、請求項1に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリシャフトは、外径が異なる第1外径部及び第2外径部を同軸状に有する、請求項1又は2の何れか一項に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリシャフトは、前記第1外径部と前記第2外径部との間に、外径が段差をなして変化する外径段差部を有する、請求項3に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリギヤの外周には、軸方向に区分される第1ギヤ部と第2ギヤ部とが同軸状に配設されている、請求項1から4の何れか一項に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリギヤは、前記第1ギヤ部と第2ギヤ部との外径が異なる、請求項5に記載の遊星歯車機構。
- 前記第1軸受部材と第2軸受部材との間に介挿される環状部材を更に備える、請求項1から6の何れか一項に記載の遊星歯車機構。
- 前記環状部材は、前記第1軸受部材及び第2軸受部材のうち外径が小径のものより大きい外径を有する、請求項7に記載の遊星歯車機構。
- 前記環状部材は、前記第1軸受部材及び第2軸受部材のうち外径が大径のものと略等しい外径を有する、請求項7に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリギヤは、前記第1内径部の内径が前記第2内径部の内径よりも小径であり、前記第1ギヤ部の外径が前記第2ギヤ部の外径よりも大径であり、前記第1内径部と前記第1ギヤ部とが前記プラネタリシャフトの軸方向で重複した位置関係をとり、且つ、前記第2内径部と前記第2ギヤ部とが前記プラネタリシャフトの軸方向で重複した位置関係をとる、請求項6に記載の遊星歯車機構。
- 前記プラネタリギヤは、前記第1内径部の内径が前記第2内径部の内径よりも小径であり、
前記プラネタリシャフトは、前記第1外径部の外径が前記第2外径部の外径よりも小径であり、
前記プラネタリギヤ及び前記プラネタリシャフトを組み付けた状態で、前記プラネタリギヤの第1内径部と前記プラネタリシャフトの前記第1外径部とが前記プラネタリシャフトの軸方向で重複した位置関係をとり、且つ、前記プラネタリギヤの第2内径部と前記プラネタリシャフトの前記第2外径部とが前記プラネタリシャフトの軸方向で重複した位置関係をとる、請求項3に記載の遊星歯車機構。 - 前記第1軸受部材と前記第2軸受部材との間に介挿される環状部材であって、前記プラネタリギヤ及び前記プラネタリシャフトを組み付けた状態で、前記プラネタリギヤの前記第2内径部及び前記プラネタリシャフトの前記第1外径部の何れとも前記プラネタリシャフトの軸方向で重複した位置関係をとる環状部材を更に備え、
前記環状部材は、その外径が、前記プラネタリギヤの前記第1内径部の内径よりも大きく且つ前記プラネタリギヤの前記第2内径部の内径と略同等乃至これより小さく、更に、
前記環状部材は、その内径が、前記プラネタリシャフトの前記第1外径部の外径と略同等乃至これより大きく且つ前記プラネタリシャフトの前記第2外径部の外径よりも小さい、請求項11に記載の遊星歯車機構。 - 前記プラネタリギヤの前記第1内径部の内径が前記プラネタリシャフトの前記第2外径部の外径よりも大きい、請求項11又は12に記載の遊星歯車機構。
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