(57)【要約】【課題】ピニオンに掛かる荷重を均等化する。【解決手段】遊星歯車装置は、入力軸１０に固定されるサンギヤ１２と、このサンギヤ１２にその外側から噛み合う複数のピニオン１４を回転自在に保持するキャリア１６と、複数のピニオン１４にそれらの外側から噛み合うリングギヤ２０と、このリングギヤ２０にその外側から噛み合い出力軸２４に固定されるカウンタギヤ２２と、前記キャリア１６をその回転を阻止して保持するケース１８と、を含む。そして、ケース１８は、前記キャリア１６をカウンタギヤ２２とリングギヤ２０との噛み合いに基づきリングギヤ２０が移動する方向に移動可能に保持する。また、サンギヤ１２を前記リングギヤ２０に固定された軸受けによって支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、
を含み、
前記ケースは、前記キャリアを前記カウンタギヤとリングギヤとの噛み合いに基づきリングギヤが移動する方向に保持することを特徴とする遊星歯車装置。
【請求項２】
入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、
を含み、
前記サンギヤを前記リングギヤに固定された軸受けによって支持することを特徴とする遊星歯車装置。
【請求項３】
入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、
を含み、
前記ケースは、前記キャリアを、前記カウンタギヤとリングギヤとの噛み合いに基づきリングギヤが移動する方向に移動可能に保持するとともに、前記サンギヤを前記リングギヤに固定された軸受けによって支持することを特徴とする遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、を含む遊星歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、遊星歯車機構が知られている、各種装置に利用されている。この遊星歯車は、サンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、を含む。この遊星歯車機構によれば、３つの軸間のトルク伝達を行うことができる。一方、１つのギヤを固定すれば、同軸的な入出力軸を用いた減速装置などとしても利用できる。特許文献１には、このような遊星歯車機構を用いた減速機などについての記載がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７３６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、リングギヤの外側からカウンタギヤを噛み合わせる構成をとると、カウンタギヤとリングギヤの噛み合いトルク伝達によって、リングギヤに対し反力が印加される。この反力によってリングギヤが移動すると、これによって、複数のピニオンにかかる荷重（ピニオン荷重分担）が不均等になり、あるピニオンに大きい荷重がかかり、強度や耐久性の低下および振動騒音レベルの悪化が懸念される。
【０００５】
すなわち、この機構では、通常の遊星歯車機構に加えて、リングギヤに対し、外側から噛み合うカウンタギヤを有し、このカウンタギヤに固定される出力軸にトルク伝達をしている。従って、カウンタギヤからリングギヤに非対称な反力が作用し、リングギヤは図４下の方向に軸受のガタ分だけ移動する。その結果、各部品の回転軸中心が理想的な位置からずれてしまい、図４の右図に示すように、ピニオン荷重分担は不均等になる。
【０００６】
また、このような従来の構造では、サンギヤ、キャリア、リングギヤは独立して軸受に支持されており、各部品で異なる軸受のガタを有している。したがって、荷重分担の不均等化を防ぐためにそれぞれの軸心を一致させるには、各軸受のガタ量を厳格に管理しなければならない。さらに、各部品間のガタ量の最適バランスについてもよく分かっていないため、荷重分担均等化の実現には試行錯誤が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、を含み、前記ケースは、前記キャリアを前記カウンタギヤとリングギヤとの噛み合いに基づきリングギヤが移動する方向に保持することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、を含み、前記サンギヤを前記リングギヤに固定された軸受けによって支持することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、入力軸に固定されるサンギヤと、このサンギヤにその外側から噛み合う複数のピニオンを回転自在に保持するキャリアと、複数のピニオンにそれらの外側から噛み合うリングギヤと、このリングギヤにその外側から噛み合い出力軸に固定されるカウンタギヤと、前記キャリアをその回転を阻止して保持するケースと、を含み、前記ケースは、前記キャリアを、前記カウンタギヤとリングギヤとの噛み合いに基づきリングギヤが移動する方向に移動可能に保持するとともに、前記サンギヤを前記リングギヤに固定された軸受けによって支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リングギヤの移動につれて、キャリアが移動することで、複数のピニオンに掛かる荷重を均一化することができる。また、リングギヤの移動につれて、サンギヤが移動することで、複数のピニオンに掛かる荷重を均一化することができる。従って、強度や耐久性の向上および振動騒音レベルの改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る遊星歯車装置の断面模式図である。入力軸１０は、サンギヤ１２の中心に固定されている。このサンギヤ１２の周囲には、複数（例えば、５つ）のピニオン１４が外側から噛み合わされている。そして、この複数のピニオン１４はキャリア１６に回転自在に軸支されている。このキャリア１６は、一対のドーナツ状の円板からなり、両円板に設けられた軸受け部によって複数のピニオン１４が回転自在に支持される。そして、本実施形態では、このキャリア１６は、ケース１８に回転阻止する状態で支持されている。
【００１３】
複数のピニオン１４の外側には、内周面および外周面の両方に歯が形成されたリングギヤ２０の内周側が噛み合わされている。そして、このリングギヤ２０の外周側にはカウンタギヤ２２が噛み合わされている。このカウンタギヤ２２には、出力軸２４が固定されており、入力軸１０の回転トルクが出力軸２４に伝達される。
【００１４】
図２には、キャリア１６を図１の右方向と図１と同じ方向から見た模式図が示されている。このように、キャリア１６には、その半径方向に伸びる一対の棒状の突起からなるキー３０が形成されている。そして、このキー３０がケース１８に設けられたキー溝内にスライド移動可能に支持される。
【００１５】
従って、キャリア１６は、回転が阻止された状態で、キー３０の長手方向にのみ移動可能となる。図２においては、ケース１８のキー溝の周囲に該当する支持部１８ａのみを示した。この例では、キャリア１６の移動方向が図における横方向であり、キー３０は横方向に伸び、キャリア１６は、横方向にのみ移動可能となっている。このキー３０の方向は、カウンタギヤ２２がリングギヤ２０に噛み合う位置に応じて決定される。ここでのトルク伝達に伴いリングギヤ２０に掛かる反力の方向に一致させられる。従って、リングギヤ２０が移動しようとする方向にキャリア１６が移動してピニオン１４に不均一な力が掛かることを防止できる。
【００１６】
さらに、リングギヤ２０の移動に伴い、軸受け２８が移動し、従ってサンギヤ１２も移動する。
【００１７】
このように、本実施形態では、リングギヤ２０の移動、偏心にともない他の部品の動きが自動的に追従する。従って、遊星歯車装置として、荷重分担の不均等化を軽減することができる。
【００１８】
すなわち、サンギヤ１２を入力軸１０、軸受２８を介してリングギヤ２０に支持する。この支持構造により、リングギヤ２０が偏心移動したときにサンギヤ１２も同時に移動する。このため、両部品の回転中心は誤差を生じなくなる。また、キャリア１６側のキー３０とケース１８側のキー溝のはめあいでキャリア１６の回転を阻止してキャリア１６をケース１８で支持する。これにより、キャリア１６は、図２の矢印方向にのみ移動可能となり、その方向をリングギヤ２０の移動方向と同じにすることで、リングギヤ２０の移動分だけキャリア１６も移動して両者の回転中心が同軸上に保たれる。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、遊星歯車装置全体がリングギヤ２０の偏心と同じ量、同じ方向へ移動可能なため、ピニオン１４に対する荷重分担を均等に保つことができる。
【００２０】
特に、リングギヤ２０の偏心量は、個体間の製作誤差のバラつきにより異なるが、本装置によれば各個体の誤差に応じて自動調心する効果がある。従って、各部品の軸受すきまなどの寸法値を厳格に管理する必要性がなくなり、リングギヤ２０の誤差に対してロバストにピニオン荷重分担を均等化できる。また、このような簡易な構造でピニオン荷重分担を均等化できれば、ピニオン支持部の強度や耐久性、ギヤノイズなどに対して有利となり、装置の小型・軽量、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
図３に、従来構造と本実施形態構造の５つのピニオン１４の荷重分担の計算結果を示す。本実施形態において、５つのピニオン１４の荷重が均等化されていることが理解される。
【００２２】
図４には、各ギヤの噛み合い状態およびリングギヤ２０に掛かるカウンタギヤ反力の方向およびリングギヤ２０の移動方向が示されている。この例によれば、リングギヤ２０の移動方向は、下方向であり、キャリア１６に設けられるキー３０が下方向に向くようにケース１８がキャリア１６を支持する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に掛かる遊星歯車装置の断面構成を示す模式図である。
【図２】キーを用いたケースによるキャリアの支持の構成を示す図である。
【図３】ピニオンに対する荷重均等化を示す図である。
【図４】カウンタギヤによる反力の方向を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  入力軸、１２  サンギヤ、１４  ピニオン、１６  キャリア、１８  ケース、１８ａ  支持部、２０  リングギヤ、２２  カウンタギヤ、２４  出力軸、２８  軸受、３０  キー。
【図１】
2010025265.tif 000003
【図２】
2010025265.tif 000004
【図３】
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【図４】
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