(57)【要約】  【課題】  遊星歯車用の高精度の嵌入孔を簡易に得ることができ、全体のコストを低減することができる差動歯車装置を提供する。  【解決手段】  第１軸１が連動連結された第１の太陽歯車３と、第２軸２が連動連結された第２の太陽歯車４と、第１の太陽歯車３に噛合する第１の遊星歯車５と、該第１の遊星歯車５と一体に回転し、第２の太陽歯車４に噛合する第２の遊星歯車６と、第１及び第２の遊星歯車５，６を支持するキャリア７とを備え、該キャリア７は、回転中心部に第１の嵌入孔７１を有し、回転中心部と偏倚し、周方向へ２等配された位置に第２の嵌入孔７２，７２を有する構成とした。【選択図】        図１
2006207650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転が自在の第１及び第２の太陽歯車と、第１の太陽歯車に噛合する第１の遊星歯車と、該第１の遊星歯車と一体に回転し、前記第２の太陽歯車に噛合する第２の遊星歯車と、前記第１及び第２の遊星歯車を公転及び自転が自在に支持し、その回転中心部に嵌入孔を有するキャリアとを備えた差動歯車装置において、前記キャリアは、周方向へ２等配された位置に嵌入孔を有しており、該２等配された嵌入孔に前記遊星歯車が支持されていることを特徴とする差動歯車装置。
【請求項２】
回転が自在の太陽歯車と、該太陽歯車の外周りに回転が自在に配置された内歯車と、前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する遊星歯車と、該遊星歯車を公転及び自転が自在に支持するキャリアとを備えた差動歯車装置において、前記キャリアは、周方向へ２等配された位置に嵌入孔を有しており、該２等配された嵌入孔に前記遊星歯車が支持されていることを特徴とする差動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遊星歯車を備える差動歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車を備える差動歯車装置は車両のステアリング装置に用いられている。このステアリング装置用の差動歯車装置は、ステアリングホイールに繋がる第１軸を有する太陽歯車と、該太陽歯車の外周りで、同軸上に回転が自在に配置された内歯車と、前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する３個の遊星歯車と、該遊星歯車を公転及び自転が自在に支持するキャリアとを備え、ステアリングホイールの操作により、第１軸、太陽歯車、遊星歯車、キャリア及び内歯車を経て第２軸を回転させ、該第２軸に繋がる舵取機構を動作させるように構成されている（例えば、特許文献１。）。
【特許文献１】特開昭６１−１２２０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、遊星歯車を備える差動歯車装置は、遊星歯車が公転及び自転するため、平歯車等の一般の歯車に比べて高精度に加工されている。しかしながら、高精度の加工が行い難く、遊星歯車のコストが比較的高かった。従って、高精度の加工が行い難く、コストが比較的高い遊星歯車を３個以上に備えることは差動歯車装置のコストが高くなる。また、遊星歯車を支持するキャリアには、３箇所以上の周方向位置に遊星歯車用の嵌入孔を等間隔で加工することになるが、この嵌入孔を等間隔で高精度に加工することが難しく、差動歯車装置のコストが比較的高くなると言う問題があった。
【０００４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は遊星歯車用の高精度の嵌入孔を簡易に得ることができ、全体のコストを低減することができる差動歯車装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１発明に係る差動歯車装置は、回転が自在の第１及び第２の太陽歯車と、第１の太陽歯車に噛合する第１の遊星歯車と、該第１の遊星歯車と一体に回転し、前記第２の太陽歯車に噛合する第２の遊星歯車と、前記第１及び第２の遊星歯車を公転及び自転が自在に支持し、その回転中心部に嵌入孔を有するキャリアとを備えた差動歯車装置において、前記キャリアは、周方向へ２等配された位置に嵌入孔を有しており、該２等配された嵌入孔に前記遊星歯車が支持されていることを特徴とする。
【０００６】
第２発明に係る差動歯車装置は、回転が自在の太陽歯車と、該太陽歯車の外周りに回転が自在に配置された内歯車と、前記太陽歯車及び前記内歯車に噛合する遊星歯車と、該遊星歯車を公転及び自転が自在に支持するキャリアとを備えた差動歯車装置において、前記キャリアは、周方向へ２等配された位置に嵌入孔を有しており、該２等配された嵌入孔に前記遊星歯車が支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明及び第２発明にあっては、キャリアの回転中心線と直交する一つの線上に三つの嵌入孔が配置されるため、嵌入孔加工用工具を直線的に移動させた位置で三つの嵌入孔を加工することができ、周方向の３箇所以上に嵌入孔を加工する場合に比べて高精度の嵌入孔を簡易に加工することができる。また、キャリアに支持される遊星歯車は２個であるため、差動歯車装置のコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る差動歯車装置の実施の形態１の構成を示す断面図、図２は図１のII−II線の断面図、図３はキャリアの側面図である。
【０００９】
この回転伝動装置は、同軸上に回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸２と、第１軸１が同軸上に連動連結された第１の太陽歯車３と、第２軸２が同軸上に連動連結された第２の太陽歯車４と、第１の太陽歯車３に噛合する２個の第１の遊星歯車５と、該第１の遊星歯車５と同軸上で一体に回転し、第２の太陽歯車４に噛合する２個の第２の遊星歯車６と、第１及び第２の遊星歯車５，６を支持するキャリア７と、キャリア７の外周部に設けられた外歯体８と、該外歯体８の歯に噛合する第１の駆動歯車９を有し、キャリア７を回転させるアクチュエータとしての差動用の電動モータ１０と、第１軸１の途中に設けられた伝動歯車１１と、該伝動歯車１１に噛合する第２の駆動歯車１２を有し、第１軸１に加わるトルクと反対方向の反力を第１軸１に加えるアクチュエータとしての反力用の電動モータ１３とを備える。
【００１０】
第１軸１及び第２軸２は静止部材に軸受を介して回転自在に支持されており、第１及び第２の太陽歯車３，４が同軸上で対向している。第１軸１の外周りには、第１軸１に加わるトルクを検出するためのトルクセンサが設けられており、また、トルクセンサが検出したトルク等に基づいて差動用及び反力用の電動モータ１０，１３の駆動回路１０ａ，１３ａを制御する制御部１４が設けられている。
【００１１】
第１及び第２の遊星歯車５，６は歯幅方向へ離隔して配置された歯部５ａ，６ａと、歯部５ａ，６ａから歯幅方向外側へ突設された軸部５ｂ，６ｂとを有しており、軸部５ｂ，６ｂに針状ころ軸受１５，１６が外嵌されている。
【００１２】
キャリア７は第１軸１の外周部に針状ころ軸受１７を介して回転が自在に嵌合支持される円板状の第１板部７ａと、第２軸２の外周部に針状ころ軸受１８を介して回転が自在に嵌合支持される円板状の第２板部７ｂと、第１板部７ａ及び第２板部７ｂの外周部をボルト等の連結手段により連結する連結筒部７ｃとを有しており、該連結筒部７ｃの外周部に複数の歯を有する環状の外歯体８が一体に設けられている。
【００１３】
第１板部７ａ及び第２板部７ｂの回転中心部には第１の嵌入孔７１が設けられており、回転中心部と偏倚し、周方向へ２等配された位置には二つの第２の嵌入孔７２，７２が設けられている。即ち、第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２はキャリア７の回転中心線と直交する一つの線Ｘ上に平行に配置されており、第１の嵌入孔７１には針状ころ軸受１７を介して第１軸１が嵌入されており、第２の嵌入孔７２，７２には針状ころ軸受１５，１６を介して第１及び第２の遊星歯車５，６の軸部５ｂ，６ｂが嵌入されている。
【００１４】
図４は本発明に係る差動歯車装置のキャリアの加工方法を示す説明図である。以上のように回転中心線と直交する一つの線上に第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２が設けられているキャリア７の第１板部７ａ及び第２板部７ｂの加工は、例えば次の第１、第２、第３の方法により行う。
第１の方法．  ポンチ等の嵌入孔加工用工具を円形金属板の一つの線上の３箇所間で昇降／直線移動させることにより第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２をプレス加工する。この場合、周方向に３等配以上に等配された嵌入孔を加工する場合に比べて嵌入孔７１，７２，７２の位置決めが行い易く、簡易に加工することができる。
第２の方法．  ポンチ等の３本の嵌入孔加工用工具を円形金属板上で昇降させることにより第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２を一度でプレス加工する。この場合、内径が異なる嵌入孔７１，７２を高精度に、且つ簡易に加工することができる。
第３の方法．  比較的薄肉の円形金属板に、第１又は第２の方法により第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２を加工した後、複数枚の孔あき円形金属板を、第１及び第２の嵌入孔７１，７２，７２が同心となるように積層し、積層円形金属板をかしめ加工等の結合手段により一体に結合する。この場合、比較的薄肉の円形金属板に嵌入孔７１，７２，７２をプレス加工することができるため、嵌入孔７１，７２，７２の加工精度を高めることができる。
【００１５】
以上のように構成された差動歯車装置は、主として車両のステアリング装置に用いられる。このステアリング装置は、第１軸１にステアリングホイールが結合され、第２軸２に、ピニオンと、該ピニオンに噛合するラック歯を有し、その軸長方向への移動を可能とした転舵軸とを備えた舵取機構の前記ピニオンが連動連結され、前記転舵軸の両端部に支持された操向輪を転舵することができるように構成されている。
【００１６】
このように構成されたステアリング装置は、ステアリングホイールが第１軸１を回転操作することにより第１の太陽歯車３、第１及び第２の遊星歯車５，６、第２の太陽歯車４を経て第２軸２が第１軸１と等速度で回転する。また、制御部１４から駆動回路１０ａに出力される指令信号により差動用の電動モータ１０が駆動されることにより、駆動歯車９、外歯体８を経てキャリア７が回転し、第１及び第２の遊星歯車５，６、第２の太陽歯車４を経て第２軸２が増速回転する。この第２軸２の増速回転により、第１軸１に加わるトルクが低減するとき、制御部１４から駆動回路１３ａに出力される指令信号により反力用の電動モータ１３が駆動され、第１軸１の回転方向と反対方向への反力が第１軸１に加えられ、第１軸１に加わるトルクを所定値に維持することができる。
【００１７】
実施の形態２
図５は本発明に係る差動歯車装置の実施の形態２の構成を示す模式図である。この差動歯車装置は、同軸上に回転が自在に配置される第１軸１及び第２軸２と、第２軸２に回転自在に外嵌支持された太陽歯車２０と、該太陽歯車２０の外周りに回転が自在に配置され、第１軸１が同軸上に連動連結された内歯車２１と、太陽歯車２０及び内歯車２１に噛合する２個の遊星歯車２２と、該遊星歯車２２が支持され、第２軸２が同軸上に連動連結されたキャリア２３と、第２軸２の外周りに配置されたアクチュエータとしての差動用の電動モータ２４とを備え、該電動モータ２４の円筒形の回転子２４ａが太陽歯車２０と同軸上に連動連結されている。
【００１８】
実施の形態２において、内歯車２１は内周部に歯を有する有底の円筒形をなしており、底部の中心部に第１軸１が結合されている。太陽歯車２０は可動部としての回転子２４ａと一体に形成されており、回転子２４ａの外周部に永久磁石２４ｂが設けられており、該永久磁石２４ｂの外周りに固定子２４ｃが設けられている。
【００１９】
キャリア２３は円板形をなしており、回転中心と偏倚した２箇所に嵌入孔７２，７２が等配されており、換言すれば回転中心線と直交する一つの線上に二つの嵌入孔７２，７２が設けられており、この嵌入孔７２，７２に遊星歯車２２，２２が回転自在に支持されている。嵌入孔７２，７２は実施の形態１における第１、第２、第３の方法と同様に加工される。
遊星歯車２２は歯部２２ａ及び該歯部２２ａの一側に突設された軸部２２ｂを有しており、軸部２２ｂが針状ころ軸受１５を介して嵌入孔７２に回転自在に片持で支持されている。
【００２０】
実施の形態２にあっては、第１軸１を回転操作することにより内歯車２１、遊星歯車２２及びキャリア２３を経て第２軸２が減速回転する。また、制御部１４から駆動回路に出力される指令信号により差動用の電動モータ２４が駆動されることにより、太陽歯車２０、遊星歯車２２及びキャリア２３を経て第２軸２が増速回転する。
【００２１】
尚、実施の形態２では反力用の電動モータを図示していないが、その他、実施の形態１のように第１軸１の途中に伝動歯車を設け、該伝動歯車に噛合する駆動歯車を有し、第１軸１に加わるトルクと反対方向の反力を第１軸１に加える反力用の電動モータを設けた構成としてもよい。その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２２】
尚、以上説明した実施の形態では、差動用及び反力用のアクチュエータとして電動モータ１０，１３を用いたが、差動用及び反力用のアクチュエータは電動モータに特定されない。
【００２３】
また、以上説明した実施の形態では差動用及び反力用の電動モータ（アクチュエータ）１０，１３を備える構成としたが、その他、反力用の電動モータ（アクチュエータ）１３は必ずしも必要でない。
【００２４】
また、実施の形態１では差動用の電動モータ１０がキャリア７を回転させる構成としたが、その他、例えば電動モータ１０が第２軸２を直接回転させる構成としてもよい。
【００２５】
また、実施の形態２では第１軸１に内歯車２１を連動連結し、第２軸２にキャリア２３を連動連結し、差動用の電動モータ２４が太陽歯車２０を回転させる構成としたが、その他、図５において第１軸１が太陽歯車２０を備え、キャリア２３が電動モータ２４の回転子２４ａに連動連結され、電動モータ２４によりキャリア２３を回転させる構成としてもよいし、また、図５において第１軸１にキャリア２３が連動連結され、内歯車２１が電動モータ２４の回転子２４ａに連動連結され、第２軸２が太陽歯車２０を備える構成としてもよいし、また、図５において、第１軸１が太陽歯車２０を備え、内歯車２１が電動モータ２４の回転子２４ａに連動連結され、第２軸２がキャリア２３を備える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る差動歯車装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】本発明に係る差動歯車装置のキャリアの側面図である。
【図４】本発明に係る差動歯車装置のキャリアの加工方法を示す説明図である。
【図５】本発明に係る差動歯車装置の実施の形態２の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
３    第１の太陽歯車
４    第２の太陽歯車
５    第１の遊星歯車
６    第２の遊星歯車
７    キャリア
７１  第１の嵌入孔
７２  第２の嵌入孔
２０  太陽歯車
２１  内歯車
２２  遊星歯車
２３  キャリア
【図１】
2006207650.tif 000003
【図２】
2006207650.tif 000004
【図３】
2006207650.tif 000005
【図４】
2006207650.tif 000006
【図５】
2006207650.tif 000007