(57)【要約】【課題】ロングギア支持軸に対するローラのエッジロードの発生を抑制すること。【解決手段】本歯車装置は、ロングプラネタリギア（ロングギア）１４の内周に挿通されて該ロングプラネタリギア１４を支持するロングプラネタリギア支持軸（ロングギア支持軸）１６と、ロングプラネタリギア１４とロングプラネタリギア支持軸１６との間に介装される複列のローラ２５〜２７とを備え、ロングプラネタリギア１４を径方向で対向するコンパニオンギア１２，１５にそれぞれ噛合う軸方向複数のギア２１，２２に分割構成し、各分割ギア２１，２２の対向端面にギア部２３，２４を設け、両ギア部２３，２４により回転方向に係合しかつロングプラネタリギア支持軸１６のたわみ変形に沿って変位可能とした構成。【選択図】図４
2006105293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向にオフセット配置した２つのギア間に介在するロングギアと、上記ロングギアに挿通されて該ロングギアを支持するロングギア支持軸と、上記ロングギアと上記ロングギア支持軸との間に介装される複列のローラとを備えた歯車装置であって、上記ロングギアを各ギアにそれぞれ噛合う軸方向複数のギアに分割構成し、該分割した各ギアを、回転方向に係合しかつロングギア支持軸のたわみ変形に沿って変位可能な係合構造で一体化した、ことを特徴とする歯車装置。
【請求項２】
上記係合構造を、上記分割した各ギアの互いに対向する軸方向端面に設けられたギア部により構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項３】
ロングプラネタリギアが、軸方向にオフセットしているショートプラネタリギアとサンギアとに共用して噛合い、ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸との間に複列のローラを介装したラビニヨ型遊星歯車装置であって、上記ロングプラネタリギアを、ショートプラネタリギアとサンギアとにそれぞれ噛合う軸方向複数のギアに分割し、該分割した各ギアを、回転方向に係合しかつロングプラネタリギア支持軸のたわみ変形に沿って変位可能な係合構造で一体化した、ことを特徴とするラビニヨ型遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車装置、特に自動車の自動変速機等に好適に用いられるラビニヨ（Ｒａｖｉｇｎａｗｘ）型遊星歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ラビニヨ型遊星歯車装置は、中心軸にフロントサンギアとリアサンギアとを軸方向にオフセットした位置にて取り付け、両サンギアとその外周に同心に配設したリングギアとの間に軸方向長さが長短異なるロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとを配置するとともに、これらプラネタリギアをそれらの支持軸によりキャリアに連結して構成している（特許文献１参照）。このようなラビニヨ型遊星歯車装置におけるロングプラネタリギア周辺の構成を図８を参照して説明すると、１は、ロングプラネタリギア、２は、ショートプラネタリギア、３は、リアサンギヤ、４は、中心軸を示す。ロングプラネタリギア１は、その内周に複列のローラ５ａ，５ｂ，５ｃを介して挿通したロングプラネタリギア支持軸６により支持されている。このようなロングプラネタリギア１がリアサンギア３の回りを高速で自転しながら公転するとき、図９（ａ）で示すように該ロングプラネタリギア支持軸６に高回転遠心力がかかり、同支持軸６の軸方向中央側は仮想線７で示すように径方向外向きにたわみ変形し、その結果、当該支持軸６の外周面にローラ５ａ，５ｂ，５ｃのエッジ当たりによるロード（エッジロード）がかかり、応力集中が発生する傾向となる。図９（ｂ）はロングプラネタリギア支持軸６の外周面におけるエッジロードによる応力集中の発生の様子を示す。Ｓ１はローラ５ａによる応力分布、Ｓ２はローラ５ｂによる応力分布、Ｓ３はローラ５ｃによる応力分布を示し、特に応力分布Ｓ１では大きい応力集中Ｓ１´があり、応力分布Ｓ２では大きい応力集中Ｓ２´が存在する。図９（ｂ）から明らかであるように、支持軸６の中央側の部分にはローラ５ｂの外周面全体から比較的平均してロードがかかり、応力集中は比較的小さく、左側と右側の部分には、ローラ５ａ，５ｃのエッジロードに基づく応力集中が特に大きく発生している。このような応力集中があると支持軸６の当該部分の外周面は偏摩耗しやすく、また、剥離損傷を受けるおそれがある。
【特許文献１】特開平０９−０３２８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明により解決すべき課題は、ロングギア支持軸がたわみ変形しても、当該ロングギア支持軸の外周面が、ローラのエッジ当たりにより偏摩耗されたり、剥離損傷を受けたりするおそれを抑制可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による歯車装置は、軸方向にオフセット配置した２つのギア間に介在するロングギアと、上記ロングギアに挿通されて該ロングギアを支持するロングギア支持軸と、上記ロングギアと上記ロングギア支持軸との間に介装される複列のローラとを備えた歯車装置であって、上記ロングギアを各ギアにそれぞれ噛合う軸方向２つのギアに分割構成し、該分割した各ギアを、回転方向に係合しかつロングギア支持軸のたわみ変形に沿って変位可能な係合構造で一体化したことを特徴とするものである。上記ロングギアは、プラネタリギアに限定されず、一般のギアであってもよく、要するに、軸方向に長いギアであればよい。また、ロングギアに噛み合う相手側となるギアの種類は問わない。
【０００５】
本発明によると、上記支持軸が高速回転時の回転遠心力によりたわみ変形すると、上記両分割ギアは回転方向の係合を維持した状態で軸方向に変位できるから、ロングギア支持軸がたわみ変形しても、ローラにおけるエッジロードの発生を抑制して当該ロングギア支持軸に対する応力集中を緩和できるようになる。その結果、本発明では、ロングギア支持軸のたわみ変形に際しても、当該ロングギア支持軸の外周面がローラにより偏摩耗されたり、剥離損傷を受けたりするおそれを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、ロングギア支持軸がたわみ変形しても、ローラのエッジロードの発生を抑制し、該エッジロードにより同支持軸の外周面に応力集中が発生するのを緩和し、もって、ローラのエッジ当たりによりその外周面が偏摩耗されたり、剥離損傷を受けたりするおそれを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して本発明の最良の形態に係る歯車装置をラビニヨ型遊星歯車装置に適用して説明する。図１は、ラビニヨ型遊星歯車装置の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は、ラビニヨ型遊星歯車装置の斜視図、図４は、ロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとのキャリアに対する組み付け関係を示す部分概略斜視図、図５は、図１のロングプラネタリギア周りの拡大断面図、図６は、図５の分割ギアの斜視図、図７（ａ）は、ロングプラネタリギア支持軸がたわみ変形した様子を示す図、図７（ｂ）は、ロングプラネタリギア支持軸にかかる応力分布を示す図である。なお、図３ではキャリアの図示は図解の明瞭化のため、図示を省略している。
【０００８】
図１ないし図６を参照して、中心軸１０に軸方向にオフセットした位置に小径のフロントサンギア１１と大径のリアサンギア１２とが外嵌されている。フロントサンギア１１と同心にリングギア１３が配設されている。ロングプラネタリギア（ロングギア）１４は、リアサンギア１３とリングギア１３とに共用して噛み合う。ショートプラネタリギア（コンパニオンギア）１５は、フロントサンギア１２とロングプラネタリギア１４とに共用して噛み合う。ロングプラネタリギア１４は、ロングプラネタリギア支持軸（ロングギア支持軸）１６に回転可能に支持されている。ショートプラネタリギア１５は、ショートプラネタリギア支持軸１７に回転可能に支持されている。
【０００９】
ロングプラネタリギア支持軸１６の一端側は、中間キャリア１８とフロント側キャリア１９とに連結固定されている。ロングプラネタリギア支持軸１６の他端側は、中間キャリア１８とリア側キャリア２０とに連結固定されている。ショートプラネタリギア支持軸１７の一端側は、中間キャリア１８とフロント側キャリア１９とに連結固定されている。ショートプラネタリギア支持軸１７の他端側は、中間キャリア１８に連結固定されている。フロント側キャリア１９とリア側キャリア２０は、同形状の環状構造になっており、中間キャリア１８は、ロングプラネタリギア支持軸１６とショートプラネタリギア支持軸１７とを取り囲む形状になっている。
【００１０】
ロングプラネタリギア１５は、軸方向２つに分割された分割ギア２１，２２構成となっており、各分割ギア２１，２２の互いの軸方向端面には、当該両分割ギア２１，２２の回転方向に係合可能とし、かつ、軸方向に離脱可能とするよう互いに噛合可能なギア部２３，２４（係合構造）が円周方向に形成されている。一方の分割ギア２１の内周とロングプラネタリギア支持軸１６の外周との間には軸方向１列のローラ２５が介装され、他方の分割ギア２２の内周とロングプラネタリギア支持軸１６の外周との間には軸方向２列のローラ２６，２７が介装されている。
【００１１】
以上、図１ないし図６を参照して説明したごとき構成を備えたラビニヨ型遊星歯車装置において、図７（ａ）で示すように、ロングプラネタリギア支持軸１６が高回転遠心力によりたわみ変形した際には、両分割ギア２１，２２それぞれのギア部２３，２４のうち該たわみ変形方向とは反対側では部分的に噛み合い状態を十分に維持して回転方向の係合関係を保ち、該たわみ変形方向側では部分的には噛み合い状態が離脱した状態となる結果、両分割ギア２１，２２はロングプラネタリギア支持軸１６のたわみ変形に沿うように互いの対向端面側において屈曲変位する。そうすると、一方の分割ギア２１の内周とロングプラネタリギア支持軸１６の外周との間の軸方向１列のローラ２５は、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周にエッジ当たりをすることがなく、他方の分割ギア２２の内周とロングプラネタリギア支持軸１６の外周との間の軸方向２列のローラ２６，２７それぞれは、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周にエッジ当たりをすることがない。このことにより、各列それぞれのローラ２５，２６，２７からはロングプラネタリギア支持軸１６に対してエッジ当たりによるロード（エッジロード）がかからなくなり、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周面にローラ２５，２６，２７からのエッジロードによる応力集中が起きなくなる。ここで、ロングプラネタリギア支持軸１６がたわみ変形した場合の当該ロングプラネタリギア支持軸１６の応力分布の状態を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）から明らかであるように、ロングプラネタリギア支持軸１６がたわみ変形してもローラ２５，２６，２７にエッジロードが発生せず、当該ロングプラネタリギア支持軸１６にはそのエッジロードによる応力集中が発生することが抑制される。なお、Ｓ１はローラ２５による応力分布、Ｓ２はローラ２６による応力分布、Ｓ３はローラ２７による応力分布を示し、これらいずれの応力分布にも応力集中が存在していない。
【００１２】
以上のことから、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周面には、ローラ２５，２６，２７のエッジロードにより応力集中が発生することが緩和ないし抑制され、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周面がローラ２５，２６，２７のエッジロードにより偏摩耗されたり剥離損傷を受けたりするおそれが低減ないしは解消される。
【００１３】
なおロングプラネタリギヤの軸方向分割は、ギヤのオフセット量や、支持軸のたわみ変形量に応じ３つ以上の分割ギヤ数にしてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の最良の形態に係るラビニヨ型遊星歯車装置の正面図
【図２】図１のラビニヨ型遊星歯車装置のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】図１の同ラビニヨ型遊星歯車装置の斜視図
【図４】ロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとのキャリアプレートに対する組み付け関係を示す部分概略斜視図
【図５】図１のロングプラネタリギア周りの拡大断面図
【図６】図４の分割ギアの斜視図
【図７】（ａ）は、ギア支持軸がたわみ変形した様子を示す図、（ｂ）は、ギア支持軸にかかる応力分布を示す図
【図８】従来のラビニヨ型遊星歯車装置のロングプラネタリギア周りの拡大断面図
【図９】（ａ）は、図８のラビニヨ型遊星歯車装置において、ロングプラネタリギア支持軸がたわみ変形した様子を示す図、（ｂ）は、同支持軸にかかる応力分布を示す図
【符号の説明】
【００１５】
１０…中心軸
１１…フロントサンギア
１２…リアサンギア
１３…リングギア
１４…ロングプラネタリギア（ロングギア）
１５…ショートプラネタリギア
１６…ショートプラネタリギア支持軸
１７…ロングプラネタリギア支持軸（ロングギア支持軸）
１８…中間キャリア
１９…フロント側キャリア
２０…リア側キャリア
２１、２２…分割ギア
２３，２４…ギア部
２５，２６，２７…ローラ
【図１】
2006105293.tif 000003
【図２】
2006105293.tif 000004
【図３】
2006105293.tif 000005
【図４】
2006105293.tif 000006
【図５】
2006105293.tif 000007
【図６】
2006105293.tif 000008
【図７】
2006105293.tif 000009
【図８】
2006105293.tif 000010
【図９】
2006105293.tif 000011