(57)【要約】【課題】遊星ギヤのキャリヤを不要として構造を簡単とし、また軸方向の支持とバックラッシュを小さくすることとにより、ガタ付きを発生し難くすることを可能とする。【解決手段】ハウジング３に回転自在に支持された入出力軸５，７と、ハウジング３側に固定して形成され入力軸５と同心状の固定側インターナル・ギヤ９と、出力軸７に一体回転可能に設けられ固定側インターナル・ギヤ９に対し同心状に軸方向隣接配置され固定側インターナル・ギヤ９と歯数が異なる回転側インターナル・ギヤ１１と、入力軸５と一体回転可能に設けられたサン・ギヤ１３と、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１とサン・ギヤ１３とに噛み合う中空の遊星ギヤ１５とからなる伝動装置１であって、遊星ギヤ１５を、第１〜第４のスラスト・ベアリング１７，１９，２１，２３を介してハウジング３側に軸方向へ直接又は間接に支持したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に支持された一対の回転部材と、
前記ハウジング側に固定して形成された前記回転部材と同心状の固定側インターナル・ギヤと、
前記回転部材の一方に一体回転可能に設けられ前記固定側インターナル・ギヤに対し同心状に軸方向隣接配置され前記固定側インターナル・ギヤと歯数が異なる回転側インターナル・ギヤと、
前記回転部材の他方と一体回転可能に設けられたサン・ギヤと、
前記固定側インターナル・ギヤ及び回転側インターナル・ギヤと前記サン・ギヤとに噛み合う中空の可撓の遊星ギヤと、
からなる伝動装置であって、
前記遊星ギヤを、スラスト・ベアリングを介して前記ハウジング側に軸方向へ直接又は間接に支持した、
ことを特徴とする伝動装置。
【請求項２】
請求項１記載の伝動装置であって、
前記遊星ギヤは、前記サン・ギヤ側に対し相対回転可能に配置された軸方向一対の支持パネルに第１，第２のスラスト・ベアリングを介して支持され、
前記支持パネルの一方は、前記ハウジングの縦壁部に第３のスラスト・ベアリングを介して支持され、
前記支持パネルの他方は、前記回転部材の一方側に第４のスラスト・ベアリングを介して支持された、
ことを特徴とする伝動装置。
【請求項３】
請求項１記載の伝動装置であって、
前記遊星ギヤは、前記回転部材の一方及び前記ハウジングの縦壁部に第１，第２のスラスト・ベアリングを介して支持された、
ことを特徴とする伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、産業車両、航空機等の車輪の減速装置等に用いられる伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の伝動装置としては、例えば特許文献１のようなものがある。
【０００３】
この伝動装置は、不思議歯車装置を応用した減速装置であり、太陽歯車を入力とし、遊星歯車を介して歯数の異なる内歯を有する固定歯車と可動歯車とに噛合わせ、その可動歯車軸の回転を出力とする、いわゆる不思議歯車機構を応用した減速装置である。
【０００４】
特に、可動歯車のスラストおよびラジアル方向の動きは可動歯車軸および可動歯車の開口端面部で規制し、前記遊星歯車を複数個支持したキャリヤの回転を支持しラジアル方向の動きを規制するための部材を前記太陽歯車側とし、前記キャリヤの可動歯車軸側においてはラジアル方向の規制を行わないようにするとともに、スラスト方向の規制は対向面にリング状で円周方向に複数に分割された凸形状で行うようにしている。
【０００５】
しかし、かかる構造では、伝動効率を確保するために遊星歯車のキャリヤが必須となり、構造が複雑になるという問題があった。
【０００６】
また、遊星歯車が歯数の異なる内歯を有する固定歯車と可動歯車とに噛み合う必要から噛み合いのバックラッシュが大きくなり、ガタ付きを発生し易いという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１９４１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、遊星歯車のキャリヤが必須となって構造が複雑であり、またバックラッシュが大きくなり、ガタ付きを発生し易いとった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、遊星ギヤのキャリヤを不要として構造を簡単とし、また軸方向の支持とバックラッシュを小さくすることとにより、ガタ付きを発生し難くすることを可能にするため、ハウジングに回転自在に支持された一対の回転部材と、前記ハウジング側に固定して形成され前記回転部材と同心状の固定側インターナル・ギヤと、前記回転部材の一方に一体回転可能に設けられ前記固定側インターナル・ギヤに対し同心状に軸方向隣接配置され前記固定側インターナル・ギヤと歯数が異なる回転側インターナル・ギヤと、前記回転部材の他方と一体回転可能に設けられたサン・ギヤと、前記固定側インターナル・ギヤ及び回転側インターナル・ギヤと前記サン・ギヤとに噛み合う中空の可撓の遊星ギヤとからなる伝動装置であって、前記遊星ギヤを、ベアリングを介して前記ハウジング側に軸方向へ直接又は間接に支持したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の伝動装置では、ハウジングに回転自在に支持された一対の回転部材と、前記ハウジング側に固定して形成され前記回転部材と同心状の固定側インターナル・ギヤと、前記回転部材の一方に一体回転可能に設けられ前記固定側インターナル・ギヤに対し同心状に軸方向隣接配置され前記固定側インターナル・ギヤと歯数が異なる回転側インターナル・ギヤと、前記回転部材の他方と一体回転可能に設けられたサン・ギヤと、前記固定側インターナル・ギヤ及び回転側インターナル・ギヤと前記サン・ギヤとに噛み合う中空の可撓の遊星ギヤとからなる伝動装置であって、前記遊星ギヤを、ベアリングを介して前記ハウジング側に軸方向へ直接又は間接に支持した。
【００１１】
このため、不思議歯車装置を応用した伝動装置でありながら、遊星ギヤのキャリヤを必要とせず、伝動効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
しかも、遊星ギヤが中空の可撓であるため駆動力の伝動時に遊星ギヤが径方向に撓むことで遊星ギヤを固定側インターナル・ギヤ及び回転側インターナル・ギヤと前記サン・ギヤとにバックラッシュを少なくして噛み合わせることができ、噛み合いのガタ付きを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
遊星ギヤのキャリヤを不要として構造を簡単とし、また軸方向の支持とバックラッシュを小さくすることとにより、ガタ付きを発生し難くすることを可能にするという目的を、中空の遊星ギヤのベアリングを介したハウジング側への軸方向への直接又は間接の支持及び径方向の撓みにより実現した。
【実施例１】
【００１４】
図１，図２は、本発明の実施例１に係り、図１は伝動装置の断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視の概略断面図である。
【００１５】
図１，図２のように、伝動装置１は、自動車の減速機などに用いられ、ハウジング３に、一対の回転部材である入出力軸５，７と、固定側インターナル・ギヤ９と、回転側インターナル・ギヤ１１と、サン・ギヤ１３と、遊星ギヤ１５とを備え、遊星ギヤ１５は、第１〜第４のスラスト・ベアリング１７，１９，２１，２３を介して前記ハウジング３側に軸方向へ直接又は間接に支持されている。
【００１６】
前記ハウジング３は、第１，第２ハウジング構成部２５，２７からなっている。
【００１７】
第１のハウジング構成部２５は、周壁部２９及び縦壁部３１からなっている。周壁部２９の開口には、雌ねじ部３３が形成され、奥側にスプライン部３４が形成され、入力軸５と同心状に前記固定側インターナル・ギヤ９を備えたギヤ体３６がスプライン係合している。縦壁部３１には、中間部の内周側にスラスト軸受支持部３７が形成され、同内周にラジアル軸受支持部３９及びシール支持部４１が形成されている。
【００１８】
第２のハウジング構成部２７は、周壁部４３及び縦壁部４５からなっている。周壁部４３には、雄ねじ部４７が形成され、この雄ねじ部４７が、前記第１のハウジング構成部２５に螺合結合され、第１ハウジング構成部２５の開口に第２のハウジング構成部２７が結合されている。第２のハウジング構成部２７の雄ねじ部４７には、ナット４９が螺合され、緩み止めが行われている。第２のハウジング構成部２７の内周部には、ラジアル軸受支持部５１及びシール支持部５３が形成されている。
【００１９】
前記入力軸５は、段付き状の軸受受部５５とテーパー部５７を介して延設された先端部５９とを備えている。先端部５９側の軸方向中間部に前記サン・ギヤ１３が一体回転可能に形成されている。
【００２０】
入力軸５は、軸受受部５５において第１のハウジング構成部２５のラジアル軸支持部３９にボール・ベアリング６１により回転自在に支持されている。ボール・ベアリング６１のアウター・レースは、ストッパー・リング６３を用いてラジアル軸受支持部３９に位置決められ、このボール・ベアリング６１のインナー・レースにストッパー・リング６５を用いて入力軸５が位置決められている。
【００２１】
ボール・ベアリング６１よりも軸方向外側で前記シール支持部４１にシール部材６７が支持され、入力軸５の外周に摺動可能に密接している。
【００２２】
前記出力軸７には、段付き状の軸受受部６９とこの軸受受部６９の軸方向内端にフランジ部７１とが一体に形成されている。フランジ部７１の内周で出力軸７の内端には、嵌合雄部７３が突設され、嵌合雄部７３の端面から軸方向へ軸支持穴７５が形成されている。この軸支持穴７５には、前記入力軸５の先端部５９がニードル・ベアリング７６を介して相対回転可能に連れ持ち支持されている。
【００２３】
出力軸７は、軸受受部６９がボール・ベアリング７８によりハウジング３のラジアル軸受支持部５１に回転自在に支持され、ボール・ベアリング７８よりも軸方向外側で前記シール支持部５３にシール部材８０が支持され、出力軸７の外周に摺動可能に密接している。
【００２４】
フランジ部７１には、スラスト軸受支持部７７が形成され、フランジ部７１の外周に周回状部７９が一体に形成され、この周回状部７９に前記回転側インターナル・ギヤ１１が形成されている。
【００２５】
従って、回転側インターナル・ギヤ１１は、出力軸７側に一体回転可能に設けられ前記固定側インターナル・ギヤ９に対し同心状に軸方向で隣接配置されている。この回転側インターナル・ギヤ１１の歯数は、前記固定側インターナル・ギヤ９と歯数が異なるように設定され、本実施例では、回転側インターナル・ギヤ１１の歯数が固定側インターナル・ギヤ９の歯数よりも２歯少なく設定されている。
【００２６】
前記遊星ギヤ１５は、中空に形成され、駆動力伝達により径方向に若干撓むようになっている。この遊星ギヤ１５は、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１とサン・ギヤ１３とに噛み合っている。
【００２７】
遊星ギヤ１５の軸方向両側には、一対の支持パネル８１，８３が配置されている。支持パネル８１，８３は、入力軸５に遊嵌状態であり、前記サン・ギヤ１３側に対し相対回転可能に配置されている。一方の支持パネル８１には、スラスト軸受受部８５が形成され、他方の支持パネル８３には、スラスト軸受受部８７及び嵌合雌部８９が形成されている。
【００２８】
前記遊星ギヤ１５は、軸方向一対の支持パネル８１，８３にボール・ベアリングで構成された前記第１，第２のスラスト・ベアリング１７，１９を介して支持されている。第１，第２のスラスト・ベアリング１７，１９は、ボール９１がリテーナ９３で保持されたものであり、リテーナ９３の内周部９３ａは、遊星ギヤ１５の内周に若干の隙間をもって嵌合している。
【００２９】
支持パネル８１のスラスト軸受受部８５は、ハウジング３の縦壁部３１のスラスト軸受支持部３７にニードル・ベアリングで構成された前記第３のスラスト・ベアリング２１及びスペーサ９５を介して支持され、支持パネル８３のスラスト軸受受部８７は、前記出力軸７側のフランジ部７１のスラスト軸受支持部７７にニードル・ベアリングで構成された前記第４のスラスト・ベアリング２３を介して支持されている。支持パネル８３の嵌合雌部８９は、出力軸７の嵌合雄部７３に対して相対回転可能に嵌合している。
［駆動力伝動等］
入力軸５が回転するとサン・ギヤ１３を介して遊星ギヤ１５が自転する。遊星ギヤ１５は、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１に噛み合っているので自転により固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１に対して公転する。
【００３０】
この遊星ギヤ１５の自公転により固定側インターナル・ギヤ９に対して１回公転すると回転側インターナル・ギヤ１１が固定側インターナル・ギヤ９に対して２歯ずれるように相対回転する。
【００３１】
従って、この噛み合いのずれにより、例えば固定側インターナル・ギヤ９の歯数が１００枚であれば、１／５０、４００枚であれば、１／２００の減速比が得られる。
【００３２】
さらに、遊星ギヤ１５の公転は、固定側インターナル・ギヤ９及びサン・ギヤ１３との遊星ギヤ機構により入力軸５に対して減速される。
【００３３】
サン・ギヤ１３の歯数をＺ１、遊星ギヤ１５の歯数をＺ２として、入力軸５がＮ１ｒｐｍで回転したとすれば、遊星ギヤ１５の公転数Ｎ２は Ｎ２＝Ｎ１×Ｚ１／［２（Ｚ１＋Ｚ２）］で表される。
【００３４】
例えば、Ｚ１：Ｚ２が１：３であると、入力軸５の回転数Ｎ１に対して遊星ギヤ１５の公転数Ｎ２は、１／８に減速することができる。
【００３５】
このため、本発明実施例１の伝動装置１では、入力軸５の回転に対して１／８などに減速された遊星ギヤ１５の公転により回転側インターナル・ギヤ１１の固定側インターナル・ギヤ９に対する噛み合い位置が変化するため、遊星ギヤ１５が１回公転すると回転側インターナル・ギヤ１１の固定側インターナル・ギヤ９に対する噛み合いが例えば２歯ずれることによる減速に対して例えば１／５０×１／８＝１／４００、１／２００×１／８＝１／１６００などの大きな減速比を得ることができる。
【００３６】
入力軸５に対して大きく減速された回転側インターナル・ギヤ１１の回転は、周回状部７９からフランジ部７１を経て出力軸７から出力される。
【００３７】
遊星ギヤ１５が、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１に噛み合うことにより発生する偶力による倒れ方向の力は、第１，第２のスラスト・ベアリング１７，１９を介して支持パネル８１，８３に伝達される。
【００３８】
支持パネル８１，８３への伝達力は、第３，第４のスラスト・ベアリング２１，２３によりハウジング３の縦壁部３１及び出力軸７のフランジ部７７へ伝達される。フランジ部７７への伝達力は、ボール・ベアリンス７８を介してハウジング３側のラジアル軸受支持部５１に伝達される。
【００３９】
駆動力伝達時には、中空の遊星ギヤ１５が径方向に撓み、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１とサン・ギヤ１３とに対する噛み合いバックラッシュを無くすか、少なくすることができる。このことより、噛み合いのガタ付きを抑制することができる。
【００４０】
前記第１のハウジング構成部２５に対し第２のハウジング構成部２７の螺号位置を調整することで、ボール・ベアリング７８、出力軸７、出力軸７のフランジ部７７、第４のスラスト・ベアリング２３、支持パネル８３、第２のスラスト・ベアリング１９、遊星ギヤ１５、第１のスラスト・ベアリング１７、支持パネル８１、第３のスラスト・ベアリング２１、スペーサ９５を介してハウジング３の縦壁部３１に対するガタ詰めを行わせることができる。
【００４１】
この点からも、駆動力伝達時のガタ付きを抑制することができる。
【００４２】
［実施例１の効果］
本発明の実施例１に係る伝動装置１では、ハウジング３に回転自在に支持された入出力軸５，７と、前記ハウジング３側に固定して形成され前記入力軸５と同心状の固定側インターナル・ギヤ９と、前記出力軸７に一体回転可能に設けられ前記固定側インターナル・ギヤ９に対し同心状に軸方向隣接配置され前記固定側インターナル・ギヤ９と歯数が異なる回転側インターナル・ギヤ１１と、前記入力軸５と一体回転可能に設けられたサン・ギヤ１３と、前記固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１と前記サン・ギヤ１３とに噛み合う中空の遊星ギヤ１５とからなる伝動装置１であって、前記遊星ギヤ１５を、第１〜第４のスラスト・ベアリング１７，１９，２１，２３を介して前記ハウジング３側に軸方向へ直接又は間接に支持した。
【００４３】
このため、不思議歯車装置を応用した伝動装置１でありながら、遊星ギヤ１５のキャリヤを必要とせず、伝動効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
しかも、遊星ギヤ１５が中空であるため駆動力の伝動時に遊星ギヤ１５が径方向に撓むことで遊星ギヤ１５を固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１と前記サン・ギヤ１３とにバックラッシュを少なくして噛み合わせることができ、噛み合いのガタ付きを抑制することができる。
【００４５】
前記遊星ギヤ１５は、前記サン・ギヤ１３側に対し相対回転可能に配置された軸方向一対の支持パネル８１，８３に第１，第２のスラスト・ベアリング１７，１９を介して支持され、前記支持パネル８１は、前記ハウジング３の縦壁部３１に第３のスラスト・ベアリング２１を介して支持され、前記支持パネル８３は、前記出力軸７のフランジ部７７に第４のスラスト・ベアリング２３を介して支持された。フランジ部７７は、ボール・ベアリング７８を介してハウジング３側のラジアル軸受支持部５１に支持されている。
【００４６】
このため、遊星ギヤ１５が、固定側インターナル・ギヤ９及び回転側インターナル・ギヤ１１に噛み合うことにより発生する偶力による倒れ方向の力は、第１，第２のスラスト・ベアリング１７，１９を介して支持パネル８１，８３に伝達され、ハウジング３側へ確実に伝達することができ、ガタ付きのない、或いは抑制された駆動力伝達を行わせることができる。
【実施例２】
【００４７】
図３は、本発明の実施例２に係る伝動装置の断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００４８】
図３のように、本実施例の伝達装置１Ａは、第３，第４のスラスト・ベアリング２１Ａ，２３Ａを、ボール・ベアリングとした。
【００４９】
本実施例においても、実施例１とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【００５０】
図４は、本発明の実施例３に係る伝動装置の断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＢを付して説明する。
【００５１】
本実施例の伝動装置１Ｂでは、実施例１の第３，第４のスラスト・ベアリング２１，２３を省略したものに相当する。
【００５２】
本実施例では、第１，第２のスラスト・ベアリング１７Ｂ，１９Ｂを、中空の遊星ギヤ１５Ｂに遊嵌させたベアリング支持部材９７，９９を介して取り付けたもので、第１のスラスト・ベアリング１７Ｂは、プレート１０１を介してハウジング３Ｂの縦壁部３１Ｂに支持され、第２のスラスト・ベアリング１９Ｂは、出力軸７Ｂのフランジ部７１Ｂに直接支持されている。
【００５３】
従って、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【００５４】
また、本実施例では、スラスト・ベアリングを少なくすることができ、構造をより簡単にすることができる。
［その他］
なお、本発明の伝動装置は、自動車の他、産業車両、航空機等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】伝動装置の断面図である。（実施例１）
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視概略断面図である。（実施例１）
【図３】伝動装置の断面図である。（実施例２）
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線矢視概略断面図である。（実施例２）
【図５】伝動装置の断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５６】
１，１Ａ，１Ｂ  伝動装置
３，３Ａ，３Ｂ  ハウジング
５，５Ａ，５Ｂ  入力軸
７，７Ａ，７Ｂ  出力軸
９，９Ａ，９Ｂ  固定側インターナル・ギヤ
１１，１１Ａ，１１Ｂ  可動側インターナル・ギヤ
１３，１３Ａ，１３Ｂ  サン・ギヤ
１５，１５Ａ，１５Ｂ  遊星ギヤ
１７，１７Ｂ  第１のスラスト・ベアリング
１９，１９Ｂ  第２のスラスト・ベアリング
２１，２１Ａ  第３のスラスト・ベアリング
２３，２３Ａ  第４のスラスト・ベアリング
【図１】
2010025268.tif 000003
【図２】
2010025268.tif 000004
【図３】
2010025268.tif 000005
【図４】
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【図５】
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