(57)【要約】【課題】遊星歯車の調芯効果を確保しながら、スムーズな回転と歯の強度の双方を両立させた遊星歯車装置を提供すること。【解決手段】同心状に配置された太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａと、これら太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａと噛み合う６個のピニオンギヤ（遊星歯車）１４ａとを備える。ピニオンギヤ１４ａは、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとの間に周方向に沿って等間隔（６０°の開き角度をもって）配置され、隣どうしのピニオンギヤ１４ａの噛み合い位相が１８０°の位相差（逆位相）に設定され、ピニオンギヤ１４ａと太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａとの噛み合い伝達誤差は非常に小さくなり、スムーズな回転が得られる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心状に配置された太陽歯車及び内歯車と、これら太陽歯車及び内歯車と噛み合う複数の遊星歯車とを備え、
前記複数の遊星歯車は、４個以上の平歯車であって、
隣どうしの遊星歯車は、噛み合い位相差が互いに等しく設定されており、
噛み合い位相が等しい遊星歯車は、前記太陽歯車と前記内歯車との間に周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする遊星歯車装置。
【請求項２】
請求項１記載の遊星歯車装置において、前記複数の遊星歯車は、隣どうしの遊星歯車の位相差が１８０°であって、かつ、等間隔に配置されていることを特徴とする遊星歯車装置。
【請求項３】
原動機からの駆動トルクを、遊星歯車装置を介して出力軸にトルク配分する差動装置において、
前記遊星歯車装置に請求項１または請求項２に記載の遊星歯車装置を装備してなることを特徴とする差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スムーズな差動と強度の双方を両立する平歯車を備えた遊星歯車装置及び該遊星歯車装置を装備した差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平歯車ではギヤ歯どうしの噛み合いが断続的となるため、スムーズに回転させるためには歯車のモジュールを小さくして噛み合い率を増やす必要があるが、モジュールを小さくすると歯の強度が低下するのが避けられない。平歯車を使用した遊星歯車装置においても同様の問題をはらんでいる。
【０００３】
この種の問題を解決する一つの手段として、歯車のモジュールを小さく設定するのではなく、複数のピニオンギヤ（遊星歯車）の内歯車及び太陽歯車との噛み合いの位相を相互にずらして回転をスムーズにすることが考えられる。目的は相違しているが、この位相をずらす考え方を導入した先行技術として、例えば次の装置が提案されている。
【０００４】
複数の遊星歯車のうち、少なくとも１つの遊星歯車の内歯車及び太陽歯車に対する噛み合い位相を、他の遊星歯車の噛み合い位相と異なるように設定した遊星歯車装置が提案されている（特許文献１参照）。また、プラネタリギヤの回転軸中心とプラネタリギヤの隣接する歯のなす角度θに、固定リングギヤと従動リングギヤの歯数差ΔＺを乗算し、さらにプラネタリギヤの個数ｎで除した値の整数倍に相当する値の位相差をもって同軸上に配置することで、歯数差ΔＺを、プラネタリギヤの個数ｎの非整数倍に相当する値、具体的には、個数ｎよりも小さい値、より具体的には１とした遊星歯車減速機も提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６０６９４号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した先行技術では、いずれも各遊星歯車が異なる位相（バラバラの位相）で内歯車及び太陽歯車と噛み合うために遊星歯車の調芯効果が期待出来なくなる課題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、遊星歯車の調芯効果を確保しながら、スムーズな回転と歯の強度の双方を両立させた遊星歯車装置及び該遊星歯車装置を装備した差動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の遊星歯車装置は、回転軸線上に同心状に配置された太陽歯車及び内歯車と、これら太陽歯車及び内歯車と噛み合う複数の遊星歯車とを備え、前記複数の遊星歯車は、４個以上の平歯車であって、隣どうしの遊星歯車は噛み合い位相差を互いに等しく設定されており、噛み合い位相が等しい遊星歯車は前記太陽歯車と前記内歯車との間に周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の差動装置は、原動機からの駆動トルクを、遊星歯車装置を介して出力軸にトルク配分する差動装置において、前記遊星歯車装置に請求項１または請求項２に記載の遊星歯車装置を装備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の遊星歯車装置によれば、噛み合い位相が等しい２組以上の遊星歯車が噛み合っている状態となり、噛み合い率を増加したのと同等の効果が期待でき、スムーズな回転が可能となる。また、見かけ上の噛み合い率に余裕が出来るため、歯車の強度向上に割り振ることが出来る。さらに、噛み合い位相が等しい２組以上の遊星歯車が等間隔で噛み合っている状態となるため、遊星歯車の調芯効果が確保され、内歯車や太陽歯車を位置決めする部材が不要となり、構造が簡素化され、軽量、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の遊星歯車装置及びこの遊星歯車装置を装備した差動装置の一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の遊星歯車装置の一実施態様を示している。本実施態様の遊星歯車装置１０は、同心状に配置された太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａと、これら太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａと噛み合う６個のピニオンギヤ（遊星歯車）１４ａとを備える。ピニオンギヤ１４ａは、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとの間に周方向に沿って等間隔（６０°の開き角度をもって）配置され、隣どうしのピニオンギヤ１４ａの噛み合い位相が１８０°の位相差（逆位相）に設定される。
【００１３】
このように、隣どうしのピニオンギヤ１４ａの噛み合い位相を１８０°の位相差（逆位相）に設定すると、噛み合い率を増加したのと同等の効果が期待でき、スムーズな回転が可能となる。また、見かけ上の噛み合い率に余裕が出来るため、強度確保のために、各ピニオンギヤ１４ａのモジュールを大きくすることが可能となる。また、ピニオンギヤ１４ａの調芯効果が確保され、内歯車１２ａや太陽歯車１１ａを位置決めする部材が不要となり、構造が簡素化され、軽量、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【００１４】
図３は、上記遊星歯車装置１０のピニオンギヤ１４ａのように、隣り合うピニオンギヤが太陽歯車及び内歯車と逆位相で噛み合う場合の噛み合いイメージを示す説明図で、個々のピニオンギヤの太陽歯車及び内歯車との噛み合い時の噛み合い伝達誤差（縦軸）とピニオンギヤの回転角度（横軸）との関係と、これらピニオンギヤを組み合わせた時の噛み合い伝達誤差（縦軸）と回転角度（横軸）との関係をそれぞれ示している。
【００１５】
図３において、ピニオンギヤＡは、例えば、図１において、時計の０時（１２時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａと、４時（１６時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａと、８時（２０時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａを表し、またピニオンギヤＢは、ピニオンギヤＡの隣りの、時計の２時（１４時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａと、６時（１８時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａと、１０時（２２時）の位置にあるピニオンギヤ１４ａを表している。図３に示すように、個々のピニオンギヤＡ，Ｂの噛み合い伝達誤差ｅは大きいものの、これら噛み合い位相差が１８０°のピニオンギヤＡとピニオンギヤＢとを組み合わせることにより、噛み合い伝達誤差ｅは小さくなり、スムーズな回転となる。
【００１６】
ちなみに、各ピニオンギヤＡ，Ｂ，Ｃ…の位相を同じにした場合にあっては、図４に示すように、ピニオンギヤＡ，Ｂ，Ｃ…を組み合わせたとき、噛み合い伝達誤差ｅは個々のピニオンギヤＡ，Ｂ，Ｃ…の噛み合い伝達誤差ｅと変わらず、同じである。
【００１７】
図２は、上述した遊星歯車装置１０を装備した、本発明の差動装置の一実施態様を示している。
【００１８】
本実施態様の差動装置２０は、円筒状のデフケース２２の前端（図面左端）に入力軸２３がプラネタリキャリア２４を介して一体に結合される。なお、このプラネタリキャリア２４は、対向して配置した他のプラネタリキャリア３２と共に、上述した遊星歯車装置１０のピニオンギヤ１４ａを形成したプラネタリピニオン軸１４の軸方向両端を、軸受を介して回転自在に支持する。また、入力軸２３にはトランスミッションの出力軸（図示せず）が連結される。
【００１９】
デフケース２２の内部には、外周面に上述した遊星歯車装置１０の太陽歯車１１を形成したサンギヤ軸１１が、デフケース２２と同軸上に配置される。このサンギヤ軸１１の前端（図面の左端）には、第１の出力軸であるフロントドライブ軸（図示せず）が連結される。
【００２０】
デフケース２２の内周には、内周面に上述した遊星歯車装置１０の内歯車１２ａを形成したリングギヤ部材１２がデフケース２２に対して相互摺動自在に支持される。このリングギヤ部材１２は、円筒状に形成され、前方へ開口する入力側の開口端が上述したプラネタリキャリア２４の内側面に対し、ニードルベアリング或いはワッシャなどの軸受部材２７を介して当接する。
【００２１】
第２の出力軸であるリヤドライブ軸２８の先端部（図面の左側の部分）が、サンギヤ軸１１の後部空間内（図面の右側部分）に同軸上に挿通され、この後部空間の内周に軸受４１を介して相対回転自在に支持される。リヤドライブ軸２８の後部にはボス部２８ｂが突設され、このボス部２８ｂには軸受２９が嵌合される。この軸受２９は、トランスミッションケース（図示せず）にボス部２８ｂを回転自在に支持するものである。リヤドライブ軸２８のボス部２８ｂ側には、リヤドライブギヤ２８ｃが形成される。
【００２２】
サンギヤ軸１１とリングギヤ部材１２の後方へ延出された端部には、クラッチ部材としての湿式多板クラッチ３０が配置される。この湿式多板クラッチ３０は、リングギヤ１２の後方への延出部に形成されたクラッチドラム４０と、サンギヤ軸１１の後方への延出部に形成されたクラッチハブ４２と、これらクラッチドラム４０とクラッチハブ４２との間に軸方向に所定の間隔を開けて交互に配置されるドライブプレート３０ａ，３０ｂとを備える。
【００２３】
リングギヤ部材１２には、湿式多板クラッチ３０を構成するドライブプレート３０ａ，３０ｂの前端側位置に、これらドライブプレート３０ａ，３０ｂを前方から後方（図面の左側から右側）に押圧する前側プレッシャプレート１２ｄが配置される。ドライブプレート３０ａ，３０ｂの後端側には、後側プレッシャプレート５０が配置される。ドライブプレート３０ａ，３０ｂは、これら前側プレッシャプレート１２ｄと後側ドライブプレート５０との間に挟まれた状態にある。後側プレッシャプレート５０の外周は、リングギヤ部材１２のクラッチドラム４０にスプライン嵌合され、また後側プレッシャプレート５０のボス部５０ａはリヤドライブ軸２８にスプライン嵌合される。
【００２４】
サンギヤ軸１１の外周（太陽歯車１１ａ）とリングギヤ部材１２の内周（内歯車１２ａ）との間には、太陽歯車１１ａ及び内歯車１２ａと噛み合うピニオンギヤ１４ａのプラネタリピニオン軸１４が６個周方向に沿って等間隔に配置され、上述した遊星歯車装置１０を構成する。プラネタリピニオン軸１４を回転自在に支持する上述したプラネタリキャリア２４，３２は、プラネタリピニオン軸１４と干渉しない部位で連結部材を介して一体的に結合される。
【００２５】
リングギヤ部材１２は、入力側回転部材としての入力側リングギヤ部材１２ｃと、出力側リングギヤ部材１２ｂとに２分割される。入力側リングギヤ部材１２ｃには上述した内歯車１２ａが形成され、出力側リングギヤ部材１２ｂには上述したプレッシャプレート１２ｄ及びクラッチドラム４０が形成される。
【００２６】
出力側リングギヤ部材１２ｂは、デフケース２２の内周に支持されて軸方向へのスライドが許容されている。入力側リングギヤ部材１２ｃと出力側リングギヤ部材１２ｂとの間の対向面間にはドグ３５が配置される。このドグ３５は、詳細に図示しないが、入力側リングギヤ部材１２ｃの端面の円周上に一定の間隔で形成されている入力側ドグ歯３３と、この入力側ドグ歯３３に噛み合う出力側リングギヤ部材１２ｂの端面の円周上に一定の間隔で形成されている出力側ドグ歯３４とを備える。
【００２７】
湿式多板クラッチ３０の後方（図面の右側）には、電子制御型差動制限装置５１が配置される。この電子制御型差動制限装置５１は、電磁コイル５２を収容する電磁石５３を備える。電磁石５３は軸受を介してドラム５８に回動自在に支持され、このドラム５８はリヤドライブ軸２８に軸受を介して回動自在に支持される。
【００２８】
電磁石５３の前方には、外周をデフケース２２にスプライン嵌合した装置側プレッシャプレート５４が配置され、この装置側プレッシャプレート５４と電磁石５３との間には、クラッチプレート５５が配置される。
【００２９】
クラッチプレート５５は、ドライブプレートとドリブンプレートとを所定間隔をあけて交互に配置して構成されており、ドライブプレートの外周がデフケース２２の内周にスプライン嵌合し、ドリブンプレートの内周がクラッチハブ５６にスプライン嵌合する。
【００３０】
クラッチハブ５６は、後側プレッシャプレート５０のボス部５０ａ上に回転自在で且つ軸方向への移動が抑制された状態で配置される。クラッチハブ５６と後側プレッシャプレート５０との間には、カムボール５７が配置される。このカムボール５７に接するクラッチハブ５６と後側プレッシャプレート５０の対向面には、カムボール５７を収容するカム溝がそれぞれ形成される。クラッチハブ５６と後側プレッシャプレート５０との間に差回転が生じると、後側プレッシャプレート５０を前方（図面の左側）へ押圧する押圧力が発生する。
【００３１】
電磁コイル５２に制御ユニット（図示せず）から制御電流が供給されと、電磁石５３が励磁されて装置側プレッシャプレート５４が吸引され、装置側プレッシャプレート５４と電磁石５３との間に配置されているクラッチプレート５５が制御電流値に応じた押圧力で締め付けられる。
【００３２】
次に、上述したように構成された本実施形態の差動装置２０の作用について説明する。
【００３３】
前進走行時において、変速機にて所定の変速比に変速されて出力軸から出力される駆動トルクは、出力軸に結合されている差動装置２０の入力軸２３に入力され、入力軸２３に結合されたプラネタリキャリア２４，３２を介してプラネタリピニオン軸１４を公転させる。
【００３４】
プラネタリピニオン軸１４のピニオンギヤ１４ａはサンギヤ軸１１の太陽歯車１１ａ及び入力側リングギヤ部材１２ｃの内歯車１２ａに噛み合い、またサンギヤ軸１４はフロントドライブ軸（図示せず）に結合さし、さらに出力側リングギヤ部材１２ｄは後側プレッシャプレート５０を介してリヤドライブ軸２８にスプライン嵌合している。
【００３５】
従って、変速機から出力された駆動トルクは、プラネタリピニオン軸１４によりサンギヤ軸１１側とリングギヤ部材１２側とに、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとのギヤ比で決定される配分比率で配分される。すなわち、入力軸２３からの駆動トルクを、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとのギヤ比で決定される配分比率で、第１の出力軸であるフロントドライブ軸と第２の出力軸であるリヤドライブ軸２８に配分し、４輪駆動走行が行われる。特に太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとのギヤ比が近いためにピニオンギヤ１４ａを小さく構成する必要があって、斜歯歯車を用いることができず平歯車を用いる場合であっても、本発明に係る遊星歯車装置を用いることによって噛み合い位相が等しい２組の遊星歯車が噛み合っている状態となり、噛み合い率が増加したのと同等の効果が期待でき、スムーズな回転が可能となる。
【００３６】
本発明の遊星歯車装置は上記実施態様に示すものに限定されるものではなく、例えば、ピニオンギヤの個数は６個に限定されず、８個、９個、１０個等でもよく、少なくとも４個以上あればよい。図５にピニオンギヤが８個の例を示す。この場合もピニオンギヤは、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとの間に周方向に沿って等間隔（４５°の開き角度をもって）配置され、隣どうしのピニオンギヤ１４ａの噛み合い位相が１８０°の位相差（逆位相）に設定されている。
【００３７】
なお、図１、図５においてピニオンギヤを等間隔に配置した例を示したが、同位相のピニオンギヤどうしが等間隔に配置されていれば隣り合うピニオンギヤどうしは必ずしも等間隔で配置されていなくてもよい。図６にピニオンギヤが６個の場合においてピニオンギヤを不等間隔に配置した例を示す。この場合、太陽歯車１１ａと内歯車１２ａとの間に周方向に沿って６個のピニオンギヤ１１４ａ、２１４ａが配置され、隣どうしのピニオンギヤ１１４ａ、２１４ａの噛み合い位相は１８０°の位相差（逆位相）に設定されている。そして、隣り合うピニオンギヤの間隔は左右で異なるものの、同位相のピニオンギヤどうしにおいては周方向に沿って等間隔（１２０°）に配置されている。つまり、図６において、時計の０時（１２時）の位置にあるピニオンギヤ１１４ａと、４時（１６時）の位置にあるピニオンギヤ１１４ａと、８時（２０時）の位置にあるピニオンギヤ１１４ａは互いに同位相かつ等間隔（１２０°）に配置され、時計の１時（１３時）の位置にあるピニオンギヤ２１４ａと、５時（１７時）の位置にあるピニオンギヤ２１４ａと、９時（２１時）の位置にあるピニオンギヤ２１４ａは互いに同位相（ピニオンギヤ１１４ａとは逆位相）かつ等間隔（１２０°）に配置されている。これにより、隣どうしのピニオンギヤの噛み合い位相を１８０°の位相差（逆位相）に設定することにより噛み合い率を増加したのと同等の効果が期待できる。また、同位相のピニオンギヤどうしは互いに等間隔に配置されているため調芯効果が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の遊星歯車装置の一実施態様を示す平面図である。
【図２】図１の遊星歯車装置を装備した本発明の差動装置の一実施態様を示す軸方向に沿った断面側面図である。
【図３】隣り合うピニオンギヤが逆位相で噛み合う場合の噛み合いイメージを示す説明図である。
【図４】全てのピニオンギヤが同位相で噛み合う場合の噛み合いイメージを示す説明図である。
【図５】本発明にかかる遊星歯車装置の他の実施態様を示す平面図である。
【図６】本発明にかかる遊星歯車装置の他の実施態様を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０        遊星歯車装置                    １１ａ      太陽歯車
１２ａ      内歯車                          １４ａ      遊星歯車（ピニオンギヤ）
２０        差動装置                        １１        サンギヤ軸
１２        リングギヤ部材                  １４        プラネタリピニオン軸
２３        入力軸                          ２８        リヤドライブ軸
【図１】
2006336754.tif 000003
【図２】
2006336754.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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