(57)【要約】【課題】ピニオンギアの公転に伴う遠心力による保持器の移動を抑制することのできる遊星歯車機構を提供する。【解決手段】外歯歯車のサンギア２と、該サンギア２と同心円上に配置された内歯歯車のリングギア３と、前記サンギア２と前記リングギア３との間に配置された複数のピニオンギア５とを有し、各ピニオンギア５は、キャリア４に備えられた複数のピニオンシャフト４ｂにそれぞれ自転自在に設けられ、前記ピニオンギア５と前記ピニオンシャフト４ｂとの間に、複数の転動体６ａと該転動体６ａを保持する保持部を備えた保持器６ｂとが設けられたころがり軸受６が備えられた遊星歯車機構１において、前記保持器６ｂは、軸線方向での少なくとも一端部が前記ピニオンギア５の端部から突出した突出部６ｃを有し、各保持器６ｂにおける前記突出部６ｃを結束するように巻き掛けたリング部材８を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯歯車のサンギアと、
該サンギアと同心円上に配置された内歯歯車のリングギアと、
前記サンギアと前記リングギアとの間に配置された複数のピニオンギアとを有し、
各ピニオンギアは、キャリアに備えられた複数のピニオンシャフトにそれぞれ自転自在に設けられ、
前記ピニオンギアと前記ピニオンシャフトとの間に、複数の転動体と該転動体を保持する保持部を備えた保持器とが設けられたころがり軸受が備えられた遊星歯車機構において、
前記保持器は、軸線方向での少なくとも一端部が前記ピニオンギアの端部から突出した突出部を有し、
各保持器における前記突出部を結束するように巻き掛けたリング部材が設けられたことを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項２】
前記保持器には、該保持器の外周方向へ突出した突起部材が設けられ、
前記リング部材には、前記突起部材と嵌合する孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構。
【請求項３】
前記保持器の外周面に歯が形成され、
前記リング部材の内周面に前記歯と噛み合う他の歯が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構。
【請求項４】
複数の前記突起部材が、前記保持器に取り付けられる所定の連結部材に、一定の間隔を開けて一体化されてモジュール化されていることを特徴とする請求項２に記載の遊星歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サンギアと、リングギアと、それらサンギアとリングギアとの間に設けられたピニオンギアを支持するキャリアとで構成された三要素の遊星歯車機構に関し、特にピニオンギアとキャリアの支持部との間にころがり軸受を有した遊星歯車機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来知られている遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、それらサンギアとリングギアとに噛み合うピニオンギアとで構成されている。そのピニオンギアは、キャリアのピニオンギアシャフトに支持されているので、キャリアの回転に伴い相対的に公転し、サンギアとリングギアとに噛み合っているので、その公転に伴って自転する。さらに、ピニオンギアは、特に高速回転を強いられるので、ピニオンギアとピニオンギアシャフトとの間には、主に針状ころと、その針状ころを保持する保持器とで構成された針状ころ軸受が設けられている。
【０００３】
また、ピニオンギアの公転に伴い、ピニオンギアには遠心力が作用する。そのため、特にラビニョ型遊星歯車機構の場合は、遊星歯車の軸線方向の幅が大きくなってピニオンシャフトの長さが長くなるので、ピニオンギアを支持しているピニオンシャフトにピニオンギアの荷重が作用して、ピニオンシャフトの曲がりが発生する可能性がある。このピニオンシャフトの変形もしくは曲がりを抑制するために、特許文献１には、一つのピニオンギアに対して二つの針状ころ軸受を備え、それら針状ころ軸受同士の間に樹脂製で貫通孔もしくは溝を形成されたスペーサーを設けた遊星歯車機構が記載されている。さらに、特許文献２には、保持器の外径案内面に対して切削加工することにより、保持器とピニオンギアの内周面との摩擦を低減させる遊星歯車機構が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０３９９２号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載されている遊星歯車機構は、針状ころ軸受同士の間に軽量のスペーサーを設けることにより、遠心力によるピニオンシャフトに掛かる荷重を低減できるとともに、ピニオンギアとピニオンシャフトとの間隔を維持でき、ころの円滑な運動を確保することができる。しかしながら、ピニオンギアが公転することによる遠心力の影響で、保持器が移動し、ピニオンギアの内周面と保持器の外周面、もしくはピニオンシャフトの外周面と保持器の内周面とが当接して、摩擦損失が生じる。また、特許文献２に記載された遊星歯車機構は、保持器の外周面を切削加工することにより、保持器の外周面とピニオンギアの内周面との摩擦を低減することができる。しかしながら、特許文献２に記載された発明は、表面荒さを対象として摩擦損失を低減させるものであり、ピニオンギアと保持器との接触を抑制する点では、未だ改善の余地がある。
【０００６】
この発明は、上述した技術的課題に着目してなされたものであって、ピニオンギアの公転に伴う遠心力による保持器の移動を抑制することのできる遊星歯車機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、外歯歯車のサンギアと、該サンギアと同心円上に配置された内歯歯車のリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に配置された複数のピニオンギアとを有し、各ピニオンギアは、キャリアに備えられた複数のピニオンシャフトにそれぞれ自転自在に設けられ、前記ピニオンギアと前記ピニオンシャフトとの間に、複数の転動体と該転動体を保持する保持部を備えた保持器とが設けられたころがり軸受が備えられた遊星歯車機構において、前記保持器は、軸線方向での少なくとも一端部が前記ピニオンギアの端部から突出した突出部を有し、各保持器における前記突出部を結束するように巻き掛けたリング部材が設けられたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記保持器には、該保持器の外周方向へ突出した突起部材が設けられ、前記リング部材には、前記突起部材と嵌合する孔が設けられていることを特徴とする遊星歯車機構である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記保持器の外周面に歯が形成され、前記リング部材の内周面に前記歯と噛み合う他の歯が形成されていることを特徴とする遊星歯車機構である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、複数の前記突起部材が、前記保持器に取り付けられる所定の連結部材に、一定の間隔を開けて一体化されてモジュール化されていることを特徴とする遊星歯車機構である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、保持器は軸線方向でピニオンギアから突出した突出部を有していて、各保持器の突出部を結束するようにリングが巻き掛けられている。したがって、ピニオンギアの公転により生じる遠心力により、保持器が公転軌道の法線方向の外側へ力を受けた場合でも、リング部材がその力に対抗する方向へ作用するので、ピニオンギアの内周面と保持器の外周面、もしくはピニオンシャフトの外周面と保持器の内周面とが当接することを抑制もしくは防止することができる。したがって、当接することによる摩擦損失を低減もしくは回避することができる。
【００１２】
また、請求項２および請求項３の発明によれば、前記保持器には、保持器の外周方向へ突出した突起部材もしくは歯が設けられ、その突起部材もしくは歯と嵌合する孔もしくは歯が前記リング部材の内周面に設けられている。したがって、ピニオンギアの公転する速度が急に変化した場合に、保持器とリング部材との接触面もしくは当接面での滑りを抑制もしくは防止することができるので、その滑りによる滑り摩擦損失を低減することができる。
【００１３】
さらに、請求項４の発明によれば、複数の前記突出部材が、一定の間隔を開けて一体化されているので、突出部材と保持器との組み付けが容易であり、組み付けコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る遊星歯車機構の構成例を示す断面図である。
【図２】図１における矢視Ａを示す図である。
【図３】図１におけるＢ部の拡大図である。
【図４】この発明に係る遊星歯車機構の他の構成例を示す断面図である。
【図５】図４における矢視Ａを示す図である。
【図６】図４におけるＢ部の拡大図である。
【図７】リベットモジュールを示す斜視図である。
【図８】リベットモジュールを組み付ける方法の一例を示す断面図である。
【図９】他の組み付け方法を示す正面図である。
【図１０】この発明に係る遊星歯車機構の更に他の構成例を示す断面図である。
【図１１】図１０における矢視Ａを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎにこの発明を図を参照しつつ説明する。図１および２は、この発明に係る遊星歯車機構１の一例を示したものである。この図に示す遊星歯車機構１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構１であり、外歯歯車のサンギア２と、内歯歯車のリングギア３と、キャリア４と、ピニオンギア５とで構成されている。まず、外歯歯車であるサンギア２と内歯歯車であるリングギア３とは、同心円上に配置され、そのサンギア２とリングギア３とに噛み合うようにピニオンギア５が自転自在および公転自在にキャリア４に支持されている。
【００１６】
ここで、キャリア４の構造について説明すると、キャリア４は、二枚の互いに対面する側板部４ａと、それぞれの側板部４ａに両端を支持されて配置されたピニオンシャフト４ｂとで構成され、図に示す例では、ピニオンシャフト４ｂが９０°ずつ四本設けられている。このピニオンシャフト４ｂは、ピニオンギア５を自転自在に支持し、かつ公転させるためのものである。また、このピニオンシャフト４ｂと互いに対面した二枚の側板部４ａとは「かしめ」られて固定されている。
【００１７】
そして、各ピニオンシャフト４ｂには、ピニオンギア５が嵌められ、そのピニオンギア５とピニオンシャフト４ｂとの間には針状ころ軸受６が嵌め込まれている。この針状ころ軸受６は、ピニオンギア５を円滑に回転させるためのものであり、針状のころ６ａとその針状のころ６ａを保持する保持器６ｂとで構成されている。つまり、針状ころ軸受６は、溝により隔離された保持部が保持器６ｂの円周方向に複数形成されて、それぞれの保持部に針状のころ６ａが保持されている。したがって、ピニオンギア５とピニオンシャフト４ｂとの間には、針状のころ６ａが配置されることとなり、ピニオンギア５が回転してもピニオンギア５の内周面とピニオンシャフト４ｂの外周面とは、当接することがないので、ピニオンギア５は円滑に回転することができる。また、ピニオンシャフト４ｂの軸心部分には、図における右側からほぼ中央に亘って袋孔４ｃが形成され、かつその袋孔４ｃの左端部から遊星歯車の外周方向にすなわちリングギア３の方向に向けて袋孔４ｃが形成されている。この袋孔４ｃは、針状ころ軸受６に潤滑油を供給するためのものであり、袋孔４ｃの開口部から潤滑油が注入される。
【００１８】
上記保持器６ｂおよびピニオンギア５の図における左右すなわちキャリア４と隣接する位置には、ワッシャ７がそれぞれ設けられていて、保持器６ｂおよびピニオンギア５の左右のガタもしくは隙間をなくしている。これは、それぞれの部材６ｂ，５が左右に移動することにより、滑り摩擦が生じて、伝達効率や耐久性が低下することを抑制するためのものである。
【００１９】
上述したように構成された遊星歯車機構１では、キャリア４の回転に伴いピニオンギア５および針状ころ軸受６に遠心力が作用する。つまり、ピニオンギア５および針状ころ軸受６が、ピニオンギア５の公転軌道の法線方向の外側すなわちリングギア３側に力を受ける。そして、針状ころ軸受６の特に保持器６ｂが外周方向に移動する。したがって、保持器６ｂの外周面とピニオンギア５の内周面もしくは保持器６ｂの内周面とピニオンシャフト４ｂの外周面とが当接して摩擦が生じる。
【００２０】
そのため、この発明に係る遊星歯車機構１は保持器６ｂの外周方向への移動を抑制もしくは防止するための機能も有している。なお、図３に図１におけるＢ部の拡大図を示す。保持器６ｂは図に示すようにピニオンギア５より左右方向に大きく、その左右に突出した突出部６ｃの外周側には、リング８が設けられている。このリング８は、この遊星歯車機構１に設けられた保持器６ｂの突出部６ｃの全てを取り囲むようにもしくは結束するように配置されている。つまり、図に示す例では、ピニオンギア５が四つ設けられているので、それぞれのピニオンギア５に設けられた保持部６ｂを一体に取り囲むようにリング８が設けられている。したがって、キャリア４が回転して、それぞれの保持器６ｂが外周方向に遠心力を受けた場合でも、それぞれの保持器６ｂをリング８が付勢しているので、保持器６ｂが外周方向へ移動することを抑制もしくは防止することができる。また、ピニオンギア５が複数設けられているので、一つの保持器６ｂとキャリア４の回転軸を中心として反対側に設けられた保持器６ｂとの遠心力が釣り合うから、リング８の外周方向への移動も抑制もしくは防止することができる。つまり、保持器６ｂの外周方向への移動を抑制するリング８が設けられることにより、保持器６ｂとピニオンギア５もしくはピニオンシャフト４ｂとの当接を抑制もしくは防止することができるから、それぞれの当接面での摩擦が生じることがないので、保持器６ｂの耐久性が向上し、小型化が可能となる。さらに、保持器６ｂの内周面および外周面の研磨加工や表面処理なども不要となる。
【００２１】
つぎにこの発明の他の構成例について説明する。図４ないし図６は、その例を示す図である。この構成例は、上述した構成例を改良したものである。この構成例は、例えば、遊星歯車機構１が動作している状態からキャリア４を停止させた場合などの急な公転速度もしくは方向の変化により、リング８と保持器６ｂとの当接面で滑り摩擦損失が生じることを抑制もしくは防止するためのものである。したがって、ここにあげる例では、保持部６ｂに外周方向へ向けて突出したリベット９を設け、リング８にそのリベット９と嵌合する孔１０が設けられている。なお、この孔１０は、リング８の内周から外周へ突出した貫通孔でもよく、貫通していない溝もしくは窪みでもよい。そのため、リング８と保持部６ｂとは、それぞれのリベット９と孔１０とを介して連結されているので、上述したような急な公転速度もしくは方向の変化があった場合でも、当接面では滑り摩擦損失が生じることなく動作することができる。なお、この構成例では、リベット９を保持器６ｂに設け、そのリベット９と嵌合する孔１０をリング８に設けたが、要は、保持器６ｂとリング８との当接面で滑りが生じないように、一方にリベット９などの突起部材を設け、他方にその突起と嵌合する孔１０を設ければよい。
【００２２】
また、上記リベット９は樹脂などで成形することができるので、複数のリベット９を一体に成形することができる。その一体に成形されたリベット９の例を図７に示す。図に示す一体に成形されたリベット９すなわちリベットモジュール９ａは、帯状の部分に複数のリベット９が等間隔もしくは所定の間隔を開けて配置されて成形されている。そして、このリベットモジュール９ａを保持部６ｂに取り付ける方法は、例えば図８に示すように保持部６ｂに内周から外周へ貫通した貫通孔１０を形成し、その貫通孔１０をリベット９が通るように、保持器６ｂの内周側から取り付ける方法や、図９に示すように、保持器６ｂの端面すなわち図９における左側面部から右方向へ向けて溝を形成して、その溝にリベット９をスライドして挿入するように組み付ける方法などがある。
【００２３】
さらに、リング８と保持器６ｂとの当接面の滑りを抑制もしくは防止する他の構成例を説明する。その構成例を図１０および図１１に示してある。この構成例は、リング８の内周面と保持器６ｂの外周面とに歯が設けられたもので、それぞれの歯が噛み合うことにより当接面での滑りを抑制もしくは防止したものである。この構成による作用は、上述したリベット９を用いた構成例と同様に、急な公転速度もしくは方向の変化があった場合でも、当接面では滑り摩擦損失が生じることなく動作することができる。
【００２４】
上述した構成例は、シングルピニオン型の遊星歯車機構１であるが、本発明はこれに限定されずダブルピニオン型の遊星歯車機構１でもよい。また、ピニオンシャフト４ｂは、上述したように両端支持でもよく、もしくはピニオンシャフト４ｂとキャリア４とを鋳造などで一体成形として、かつピニオンシャフト４ｂにピニオンギア５の抜け防止機構もしくは形状を設けて、片端支持としてもよい。本発明は、要は、ピニオンギア５とピニオンシャフト４ｂとの間に設けられたころがり軸受６の保持器６ｂを結束するように各保持器６ｂを巻き掛けるリング部材８が設けられていればよい。
【符号の説明】
【００２５】
１…遊星歯車機構、  ２…サンギア、  ３…リングギア、  ４…キャリア、  ４ａ…側板部、  ４ｂ…ピニオンシャフト、  ４ｃ…袋孔、  ５…ピニオンギア、  ６…針状ころ軸受、  ６ａ…ころ、  ６ｂ…保持器、  ６ｃ…突出部、  ７…ワッシャ、  ８…リング、  ９…リベット、  ９ａ…リベットモジュール、  １０…孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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