(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対のキャリアプレートと、
前記一対のキャリアプレートのそれぞれに形成され、互いに対向する一対の軸支持孔と、
前記一対の軸支持孔に挿入され、前記一対のキャリアプレートの間で軸受を介してピニオンギヤを回転自在に保持するピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトの一端に設けられ、一方のキャリアプレートの外表面に内端面が当接するフランジ部と、
前記フランジ部の外端面に当接する当接部と、前記フランジ部が当接したキャリアプレートの前記軸支持孔の外側の回転方向両側に前記回転方向を向いて設けられた一対の側面を外方から挟み込んで把持する把持部と、を有する保持部材と、
を備え、前記保持部材と前記フランジ部とにより前記ピニオンシャフトの抜け止めを行ったことを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項２】
請求項１に記載された遊星歯車機構において、
前記把持部は、前記キャリアプレートの前記一対の側面を押圧する板バネ反力を有することを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された遊星歯車機構において、
前記フランジ部は、一対の平行側面部をさらに有し、
前記保持部材は、前記一対の平行側面部を挟み込む回転規制部を有することを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された遊星歯車機構において、
前記ピニオンシャフトは、軸方向に延びると共に、前記フランジ部の前記外端面に開口部を有するシャフト油路が内部に形成され、
前記保持部材は、前記フランジ部の前記外端面に向かって突出するエンボス部を有し、
前記エンボス部は、前記シャフト油路の前記開口部に嵌合することを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項５】
請求項３に記載された遊星歯車機構において、
前記当接部は、前記保持部材の中心に位置して前記フランジ部を覆い、
前記把持部は、前記フランジ部が当接したキャリアプレートの前記一対の側面に向かって、前記当接部から延在し、
前記回転規制部は、前記把持部と直交する方向に前記当接部から延在したことを特徴とする遊星歯車機構。
【請求項６】
請求項３に記載された遊星歯車機構において、
前記フランジ部が当接したキャリアプレートは、前記軸支持孔の周囲に位置する一対の貫通孔を有し、
前記当接部は、前記保持部材の中心に位置して前記フランジ部を覆い、
前記把持部は、前記貫通孔に挿入すると共に、前記一対の側面としての各貫通孔の内側面に向かって、前記当接部から延在して把持し、
前記回転規制部は、前記把持部と直交する方向に前記当接部から延在したことを特徴とする遊星歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアと、キャリアに支持されると共にピニオンギヤを回転可能に保持するピニオンシャフトと、を備えた遊星歯車機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャリアの孔にピニオンシャフトを挿通した状態で、この孔の縁を軸線方向に叩くことで孔の周りにカシメ部を形成し、ピニオンシャフトをキャリアに固定する遊星歯車機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-147285号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の遊星歯車機構にあっては、カシメ部を形成することでキャリアの孔の縁が軸方向につぶれてしまう。つまり、カシメ部を形成することにより孔の軸方向長さが短くなる。
一方、遊星歯車機構の回転時、キャリアの孔の内周面には、ピニオンシャフトから径方向の荷重が作用する。そのため、ピニオンシャフトの外周面とキャリアの孔の内周面との接触面積を確保して孔の剛性を高める必要がある。
すなわち、従来の遊星歯車機構では、ピニオンシャフトの外周面とキャリアの孔の内周面との接触面積を確保するために、カシメ部を形成する分、孔の軸方向長さを長くしておく必要があり、キャリアの肉厚が増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、キャリアの肉厚増大を抑えることができる遊星歯車機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の遊星歯車機構では、対向する一対のキャリアプレートと、一対の軸支持孔と、ピニオンシャフトと、フランジ部と、保持部材と、を備えている。
前記一対の軸支持孔は、前記一対のキャリアプレートのそれぞれに形成され、互いに対向する。
前記ピニオンシャフトは、前記一対の軸支持孔に挿入され、前記一対のキャリアプレートの間で軸受を介してピニオンギヤを回転自在に保持する。
前記フランジ部は、前記ピニオンシャフトの一端に設けられ、一方のキャリアプレートの外表面に内端面が当接する。
前記保持部材は、前記フランジ部の外端面に当接する当接部と、前記フランジ部が当接したキャリアプレートの一対の側面を把持する把持部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の遊星歯車機構では、保持部材の当接部がフランジ部の外端面に当接し、把持部がキャリアプレートの一対の側面を把持する。
すなわち、ピニオンシャフトの一端に設けられたフランジ部の軸方向の移動がフランジ部と当接部によって規制されると共に、フランジ部及び当接部は把持部によってキャリアプレートに固定される。
そのため、キャリアプレートに形成された軸支持孔が、軸方向につぶされるようなカシメ部を形成することなくキャリアプレートに対してピニオンシャフトを固定することができる。この結果、軸支持孔の軸方向長さが短くならないので、キャリアプレートの肉厚を増加する必要がなくなり、キャリアの肉厚増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の遊星歯車機構が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断側面図である。
【図２】実施例１の遊星歯車機構の要部を示す斜視図である。
【図３】(a)は図２におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す図であり、(b)は図３(a)におけるＣ部拡大図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面を模式的に示す図である。
【図５】ピニオンシャフトの要部を示す斜視図である。
【図６】遊星歯車機構の構造を示す模式図である。
【図７】(a)はキャリアプレートによるピニオンシャフトの支持構造を示す模式図であり、(b)は遊星歯車機構においてピニオンシャフトからキャリアプレートに荷重が作用した状態を示す要部拡大断面図である。
【図８】(a)は第１比較例の遊星歯車機構の要部を示す断面図であり、(b)は図８(a)の要部拡大図である。
【図９】第２比較例の遊星歯車機構の要部を示す拡大図である。
【図１０】第３比較例の遊星歯車機構の要部を示す断面図である。
【図１１】実施例１の遊星歯車構造におけるピニオンシャフト固定工程を説明する説明図であり、(a)はピニオンシャフトの挿入状態を示し、(b)は保持部材の嵌合を示し、(c)は保持部材の嵌合途中を示し、(d)はピニオンシャフト固定状態を示す。
【図１２】(a)は実施例１の遊星歯車機構の変形例を示す要部を示す斜視図であり、(b)は図１２(a)におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】実施例１の遊星歯車機構の他の変形例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の遊星歯車機構を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、本発明の遊星歯車機構の構成を、「遊星歯車機構適用例の構成」、「キャリアの構成」、「ピニオンシャフトの構成」、「保持部材の構成」に分けて説明する。
【００１１】
［遊星歯車機構適用例の構成］
図１は、実施例１の遊星歯車機構が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断側面図である。
【００１２】
図１において、１はインホイールモータユニットMUのハウジング本体を示し、２はこのハウジング本体１のリヤカバーを示している。そして、このハウジング本体１及びリヤカバー２で、インホイールモータユニットMUのハウジング３を構成する。
【００１３】
図１に示すインホイールモータユニットMUは、ハウジング３内に電動モータ４及び遊星歯車組式減速機（遊星歯車機構）５（以下、単に「減速機」と言う）を収納して構成し、これら電動モータ４及び減速機５を同軸に対向配置する。
【００１４】
前記電動モータ４は、ハウジング本体１の内周に嵌合して固設した円環状の外周ステータ（以下、単に「ステータ」と言う）６と、このステータ６の内周にラジアルギャップを持たせて同心に配した内周ロータ（以下、単に「ロータ」と言う）７とを有する。
【００１５】
前記減速機５は、同軸に対向させて配置した入力軸８及び出力軸９と、サンギヤ１１と、このサンギヤ１１に対し軸線方向へずらせて同心配置したリングギヤ１２と、これらサンギヤ１１及びリングギヤ１２に噛合する段付きプラネタリピニオン（ピニオンギヤ）１３と、かかる段付きプラネタリピニオン１３を回転自在に支持するキャリア１４とを有する。
【００１６】
前記入力軸８は、外周面にサンギヤ１１を一体成形して具え、このサンギヤ１１からリヤカバー２に向かって延在されて、電動モータ結合部材７ａを介してロータ７と一体回転可能に支持されている。
【００１７】
前記出力軸９は、一端が軸継手２３を介して減速機５の出力メンバであるキャリア１４に接続され、他端がハウジング本体１に形成した開口から突出して車輪１０が結合される。なお、ハウジング本体１に形成した開口内側には、前記リングギヤ１２が回転止め且つ抜け止めして固設されている。また、この開口の軸方向外側には、キャリア１４を回転可能に支持する延長ハウジング１ａが固定されている。
【００１８】
前記段付きプラネタリピニオン１３は、サンギヤ１１に噛合する大径ギヤ部１３ａ、及び、リングギヤ１２に噛合する小径ギヤ部１３ｂを一体に有している。なお、段付きプラネタリピニオン１３は、ここでは１個のみを図示しているが、３個一組として円周方向に等間隔に配置されている。各段付きプラネタリピニオン１３は、キャリア１４に両端が支持されると共に、保持部材３０により抜け止めされたピニオンシャフト２７により、円周方向に等間隔配置を保って回転自在に支持されている。
【００１９】
前記キャリア１４は、減速機５の出力回転メンバであり、入力軸８と出力軸９の間で、この両軸８,９と同軸位置に配置される。また、このキャリア１４の外周面は、延長ハウジング１ａの内側に設けられたベアリング１ｂによって回転可能に支持される。また、このキャリア１４の内側には、ベアリング１５を介して入力軸８の突合せ端部８ａが相対回転可能に軸受け挿入されている。
【００２０】
このように、入出力軸８,９は、相対回転可能な軸ユニットを構成し、この軸ユニットは同時にキャリア１４及び段付きプラネタリピニオン１３をも、同一ユニットとして具えている。このようにユニット化させた入出力軸８,９の軸ユニットを、ハウジング３に対して回転自在に支承するに際しては、軸線方向に離間した２箇所でベアリング１７,１８を用いている。
ここで、ベアリング１７,１８のうち、電動モータ側ベアリング１７は、リヤカバー２と略同じ軸線方向位置において当該リヤカバー２の中心孔内周と入力軸８の対応端部外周との間に介在させる。また、車輪側ベアリング１８は、ハウジング本体１に固定した延長ハウジング１ａの開口を塞ぐ端蓋１９に取着したベアリングサポート２１の内周と、ハウジング本体１の前端開口から突出する出力軸９の突出部に嵌着したホイールハブ２２の外周との間に介在させる。
【００２１】
なお、出力軸９に対して車輪１０を結合するには、まず、ホイールハブ２２に同心に、ブレーキドラム２４を一体結合して設け、これらホイールハブ２２及びブレーキドラム２４を貫通して軸線方向に突出するよう複数個のホイールボルト２５を植設する。
そして、車輪１０のホイールディスク１０ａに穿ったボルト孔（図示せず）にホイールボルト２５が貫通するようホイールディスク１０ａをブレーキドラム２４の側面に密接させ、この状態でホイールボルト２５にホイールナット２６を緊締螺合させることにより、出力軸９に対して車輪１０の取り付けを行う。
【００２２】
［キャリアの構成］
図２は、実施例１の遊星歯車機構の要部を示す斜視図である。図３は、(a)は図２におけるＡ−Ａ断面を模式的に示す図であり、(b)は図３(a)におけるＣ部拡大図である。図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面を模式的に示す図である。
【００２３】
前記キャリア１４は、図２及び図３に示すように、キャリア本体１４ａと、一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃと、を有している。
【００２４】
前記キャリア本体１４ａは、入力軸８と同軸に配置される中心軸であり、このキャリア本体１４ａの内側に入力軸８の突合せ端部８ａが相対回転可能に軸受け挿入されている。
【００２５】
前記一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃは、前記キャリア本体１４ａの周囲に設けられると共に、軸方向に並設されて互いに対向するプレートである。また、各キャリアプレート１４ｂ,１４ｃには、それぞれ対向する位置に形成された一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄが３組形成されている。
【００２６】
前記一方のキャリアプレート１４ｂは、キャリア本体１４ａの周面から径方向に直接張り出しており、キャリア本体１４ａと一体になっている。なお、ここでは等間隔をあけて三方に張り出した矩形状の板形状を呈している。また、この一方のキャリアプレート１４ｂの内部には、入力軸８の内部に設けられた入力軸油路８ｂに連通するキャリア油路１４ｅが形成されている。このキャリア油路１４ｅは、入力軸油路８ｂからの潤滑油が流れる潤滑油流路となる。そして、このキャリア油路１４ｅは、キャリア本体１４ａの中心部から径方向に延在され、軸支持孔１４ｄの内側面に開放した吐出口１４ｆを有している。
【００２７】
前記他方のキャリアプレート１４ｃは、キャリア本体１４ａを取り囲む環状プレートであり、キャリア本体１４ａの周面に固定された脚部１４ｇによって、キャリア本体１４ａに保持されている。
【００２８】
そして、前記一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄは、前記ピニオンシャフト２７の後述するシャフト本体２７ａの外径よりもわずかに大きい内径となっており、ピニオンシャフト２７を挿入可能としている。
【００２９】
［ピニオンシャフトの構成］
図５は、ピニオンシャフトの要部を示す斜視図である。
【００３０】
前記ピニオンシャフト２７は、図３及び図４に示すように、シャフト本体２７ａと、フランジ部２７ｂと、シャフト油路２７ｃと、を有している。
【００３１】
前記シャフト本体２７ａは、互いに対向する一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄに挿入され、両端がキャリアプレート１４ｂ,１４ｃに支持される金属製の軸である。このシャフト本体２７ａは、一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃの間に位置する中央部分において、軸受２８を介して段付きプラネタリピニオン（ピニオンギヤ）１３を回転自在に保持する。なお、図３において、２８ａは、段付きプラネタリピニオン１３の両端部と一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃの間に介在したワッシャーである。
【００３２】
前記フランジ部２７ｂは、シャフト本体２７ａの一端に一体的に設けられ、径方向に延在した板形状を呈している。このフランジ部２７ｂの最大外径は、軸支持孔１４ｄの内径よりも大きい寸法となっている。これにより、フランジ部２７ｂは、シャフト本体２７ａを一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄに挿入した際に、一方のキャリアプレート１４ｂの外表面１４ｂｏに内端面２７ｂｉが当接する。また、このフランジ部２７ｂは、図５に示すように、中心部に凹み２７ｂ´が形成されると共に、側面には一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓが形成されている。
【００３３】
前記シャフト油路２７ｃは、キャリア油路１４ｅからの潤滑油が流れる潤滑油流路である。このシャフト油路２７ｃは、シャフト本体２７ａの中心部で軸方向に延在されると共に、フランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに開放する開口部２７ｄと、シャフト本体２７ａのフランジ部２７ｂ近傍の外周面２７ａｏに開放する流入口２７ｅと、シャフト本体２７ａの軸方向中央部の外周面２７ａｏに開放する流出口２７ｆと、を有している。
ここで、前記開口部２７ｄは、フランジ部２７ｂの凹み２７ｂ´の中心位置に開放し、保持部材３０により覆われている。前記流入口２７ｅは、軸支持孔１４ｄの内側面に開放したキャリア油路１４ｅの吐出口１４ｆに対向している。前記流出口２７ｆは、軸受２８の軸方向中心位置に対向している。
なお、開口部２７ｄの開口縁部は、開放端に向かって次第に拡径するテーパ面となっている。
【００３４】
［保持部材の構成］
前記保持部材３０は、ピニオンシャフト２７のフランジ部２７ｂを覆い、ピニオンシャフト２７がキャリアプレート１４ｂ,１４ｃから脱落することを防止する。この保持部材３０は、当接部３１と、把持部３２と、回転規制部３３と、を有する。
【００３５】
前記当接部３１は、保持部材３０の中心に位置し、フランジ部２７ｂを覆うと共にこのフランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに当接する。また、この当接部３１には、フランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに向かって突出するエンボス部３４が中心部に形成されている。
【００３６】
前記エンボス部３４は、フランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに開放したシャフト油路２７ｃの開口部２７ｄの縁部に嵌合し、この開口部２７ｄを閉塞している。
【００３７】
前記把持部３２は、当接部３１の両側から延在され、フランジ部２７ｂが当接した一方のキャリアプレート１４ｂの回転方向の両側面１４ｈ,１４ｈを挟み込んで把持する。ここで、把持部３２は、これに対向した両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧する板バネ反力を有する。
すなわち、この把持部３２は、一方の側面１４ｈに当接する一方の内面３２ａと、他方の側面１４ｈに当接する他方の内面３２ａとの間隔が、一方のキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈの間隔よりも小さい。このため、図４のように把持部３２の内側にキャリアプレート１４ｂが入り込んだ状態では、把持部３２の間隔が押し広げられ、把持部３２は両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧することとなる。さらに、ここでは、把持部３２の先端部３２ｂ,３２ｂが互いに近接する方向に屈曲している。
【００３８】
前記回転規制部３３は、把持部３２の延在方向と直行する方向に沿って当接部３１の両側から延在され、フランジ部２７ｂの側面に形成された一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓを挟み込む。すなわち、フランジ部２７ｂは、一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓが回転規制部３３に対向した状態で、回転規制部３３の間に嵌合することとなる。
【００３９】
次に、作用を説明する。
まず、「遊星歯車構造について」と、「比較例の遊星歯車構造における課題」の説明を行い、続いて、実施例１の遊星歯車構造における作用を「ピニオンシャフトの固定作用」と、「ピニオンシャフトの回転方向位置決め作用」に分けて説明する。
【００４０】
[遊星歯車構造について]
図６は、遊星歯車機構の構造を示す模式図である。図７は、(a)はキャリアプレートによるピニオンシャフトの支持構造を示す模式図であり、(b)は遊星歯車機構においてピニオンシャフトからキャリアプレートに荷重が作用した状態を示す要部拡大断面図である。
【００４１】
図６に示すように、シングルピニオン式の遊星歯車機構１００は、一般的にサンギヤ１０１と、複数のピニオンギヤ１０２,…と、リングギヤ１０３と、キャリア１０４と、を備えている。この遊星歯車機構１００では、中央にサンギヤ１０１があり、その周囲を太陽の周りを自転しながら公転する遊星のように動く複数のピニオンギヤ１０２,…がほぼ等間隔に置かれる。そして、各ピニオンギヤ１０２が同じだけ公転するように、キャリア１０４によってピニオンギヤ１０２の回転が支えられ、その公転するピニオンギヤ１０２の周りを包み込むような形でリングギヤ１０３が配置されている。
【００４２】
ここで、ピニオンギヤ１０２は、図７(a)に示すように、ピニオンシャフト１０５に軸受１０５ａを介して回転自在に保持される。一方、このピニオンシャフト１０５は、キャリア１０４の互いに対向する一対のキャリアプレート１０６,１０６によって両端部が支持される。このとき、ピニオンシャフト１０５の両端部は、一対のキャリアプレート１０６,１０６のそれぞれに形成された軸支持孔１０７,１０７に挿入される。
【００４３】
そして、遊星歯車機構１００が回転すると、図７(b)に示すように、径方向に作用する荷重Ｆが、ピニオンシャフト１０５からキャリアプレート１０６に作用する。この荷重Ｆは、キャリアプレート１０６に形成した軸支持孔１０７の内周面１０７ａによって支持されるため、この軸支持孔１０７の軸方向の長さ寸法であるキャリアプレート１０６の厚みＨ１によって支持可能な荷重Ｆの大きさが決まる。
【００４４】
すなわち、キャリアプレート１０６の厚みＨ１を大きくして、ピニオンシャフト１０５に対するキャリアプレート１０６の接触面積の拡大を図ることで、支持可能な荷重Ｆは大きくなる。一方、キャリアプレート１０６の厚みＨ１が小さく、ピニオンシャフト１０５に対するキャリアプレート１０６の接触面積が縮小するほど、支持可能な荷重Ｆは小さくなる。
【００４５】
［比較例の遊星歯車構造における課題］
図８は、(a)第１比較例の遊星歯車機構の要部を示す断面図であり、(b)は図８(a)の拡大図である。図９は、第２比較例の遊星歯車機構の要部を示す拡大図である。図１０は、第３比較例の遊星歯車機構の要部を示す断面図である。
【００４６】
図８に示す第１比較例の遊星歯車機構では、ピニオンシャフト１０５をキャリアプレート１０６に形成した軸支持孔１０７,１０７に挿入した際に、この軸支持孔１０７,１０７から両端が突出するように、ピニオンシャフト１０５の軸方向の長さ寸法を一対のキャリアプレート１０６,１０６の間隔寸法よりも大きくする。
そして、キャリアプレート１０６から突出したピニオンシャフト１０５の両端を軸方向に叩いて、この両端にそれぞれカシメ部Ｋを形成し、ピニオンシャフト１０５をキャリアプレート１０６に固定する。
【００４７】
しかしながら、図８(b)に示すように、ピニオンシャフト１０５の両端にカシメ部Ｋを形成する場合、軸支持孔１０７の開口周縁をテーパ状に拡径しておき、カシメ部Ｋを傾斜させて角度をとらないと、このカシメ部Ｋが切断してしまう可能性がある。そのため、ピニオンシャフト１０５からの荷重を受けられる軸支持孔１０７の長さ寸法Ｈ２がキャリアプレート１０６の厚みＨ１よりも小さくなり、図７に示したカシメ部Ｋを形成しない場合よりも軸支持孔１０７の内周面１０７ａとピニオンシャフト１０５との接触面積が小さくなる。これにより、キャリアプレート１０６の強度や剛性が低下してしまう。
【００４８】
一方、図９に示す第２比較例の遊星歯車機構では、ピニオンシャフト１０５をキャリアプレート１０６に形成した軸支持孔１０７,１０７に挿入した際に、この軸支持孔１０７,１０７の内側にピニオンシャフト１０５の両端が入り込むように、ピニオンシャフト１０５の軸方向の長さ寸法を一対のキャリアプレート１０６,１０６の間隔寸法よりも小さくする。
そして、ピニオンシャフト１０５の両端を取り囲む軸支持孔１０７の開口周縁を軸方向に叩いて、この軸支持孔１０７の開口周縁にカシメ部Ｋを形成し、ピニオンシャフト１０５をキャリアプレート１０６に固定する。
【００４９】
しかしながら、この場合であっても、軸支持孔１０７の開口周縁にカシメ部Ｋを形成することで、軸支持孔１０７の開口周縁が径方向内側につぶされて、ピニオンシャフト１０５からの荷重を受けられる軸支持孔１０７の長さ寸法Ｈ２がキャリアプレート１０６の厚みＨ１よりも小さくなる。しかも、この第２比較例の遊星歯車の場合では、カシメ部Ｋを形成するためにピニオンシャフト１０５の軸方向の長さ寸法を一対のキャリアプレート１０６,１０６の間隔寸法よりも小さくしているため、キャリアプレート１０６の厚みＨ１よりもピニオンシャフト１０５に接触可能な孔長さは短い。
そのため、軸支持孔１０７の内周面１０７ａとピニオンシャフト１０５との接触面積が、図７に示したカシメ部Ｋを形成しない場合よりも小さくなり、キャリアプレート１０６の強度や剛性が低下してしまう。
【００５０】
このように、ピニオンシャフト１０５にカシメ部Ｋを形成する場合と、キャリアプレート１０６にカシメ部Ｋを形成する場合のいずれであっても、カシメ部Ｋを形成することで軸支持孔１０７の内周面１０７ａとピニオンシャフト１０５との接触面積が、図７に示すようなカシメ部Ｋを形成しない場合よりも小さくなる。その結果、キャリアプレート１０６の強度や剛性が低下することを避けられない。
【００５１】
そのため、キャリアプレート１０６の強度を必要強度とするためには、カシメ部Ｋを形成することを見込んだ上でキャリアプレート１０６の厚みを設定する必要があり、キャリアプレート１０６の肉厚をカシメ部Ｋの分大きくしなければならないという問題があった。さらに、キャリアプレート１０６の肉厚が増大すると、材料増に伴う製造コストの上昇やキャリア１０４の質量増加といった問題も発生するという問題もある。また、カシメ部Ｋの形成する設備が別工程で必要となり、組立コストも上昇してしまう。
【００５２】
さらに、ピニオンシャフト１０５に潤滑油が流れるシャフト油路１０８を形成した場合は、シャフト油路１０８に連通する横穴１０８ａと、キャリアプレート１０６に形成したキャリア油路１０６ａとの位置合わせが必要となる。つまり、横穴１０８ａは一方向にしか開放しておらず、このときにはピニオンシャフト１０５の回転方向の位置決めが必要である。
【００５３】
しかしながら、カシメ部Ｋによるシャフト固定では、回転方向の位置決め精度を確保することは難しい。つまり、回転方向の位置決めを行った状態でカシメ部Ｋを形成することは困難であり、通常、カシメ部Ｋを形成する際には回転方向の位置決めを行わない。そのため、カシメ部Ｋの形成時に、ピニオンシャフト１０５の回転方向の精度ばらつきが大きくなってしまう。
【００５４】
そのため、図１０に示す第３比較例の遊星歯車機構では、ピニオンシャフト１０５の一方の端部と、この端部を支持するキャリアプレート１０６とを径方向に貫通する固定ピン１０９により、ピニオンシャフト１０５を固定する。
【００５５】
この場合では、固定ピン１０９によってピニオンシャフト１０５の抜け止めを行うと同時に、ピニオンシャフト１０５の回転が規制されるので、回転方向の位置決め精度を確保することができる。しかしながら、固定ピン１０９が貫通するための小穴１１０を、ピニオンシャフト１０５及びキャリアプレート１０６に加工形成する必要があり、キャリアプレート１０６の板厚を増加しなければならない。また、ピニオンシャフト１０５の小穴１１０と、キャリアプレート１０６の小穴１１０との位置合わせをした上で固定ピン１０９を貫通させなければならず、組立作業性も悪化してしまうという問題もあった。
【００５６】
［ピニオンシャフトの固定作用］
図１１は、実施例１の遊星歯車構造におけるピニオンシャフト固定工程を説明する説明図であり、(a)はピニオンシャフトの挿入状態を示し、(b)は保持部材の嵌合を示し、(c)は保持部材の嵌合途中を示し、(d)はピニオンシャフト固定状態を示す。
【００５７】
実施例１の遊星歯車構造において、ピニオンシャフト２７をキャリアプレート１４ｂ,１４ｃに固定するには、まず、図１１(a)に示すように、ピニオンシャフト２７のシャフト本体２７ａを、フランジ部２７ｂが設けられていない端部から、一方のキャリアプレート１４ｂに形成された軸支持孔１４ｄに挿入する。続いて、ここでは不図示の軸受２８等を装着してから、シャフト本体２７ａのフランジ部２７ｂが設けられていない端部を、他方のキャリアプレート１４ｃに形成された軸支持孔１４ｄに挿入する。
【００５８】
このとき、フランジ部２７ｂの最大外径が軸支持孔１４ｄの内径よりも大きいので、フランジ部２７ｂの内端面２７ｂｉが一方のキャリアプレート１４ｂの外表面１４ｂｏに当接する。これにより、ピニオンシャフト２７が、キャリアプレート１４ｂ,１４ｃを貫通することはない。
【００５９】
次に、図１１(b)に示すように、保持部材３０の把持部３２により、フランジ部２７ｂが当接した一方のキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを把持する。
ここで、把持部３２は、一方の側面１４ｈに当接する一方の内面３２ａと、他方の側面１４ｈに当接する他方の内面３２ａとの間隔Ｗ１が、一方のキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈの間隔Ｗ２よりも小さい。
そのため、図１１(c)に示すように、把持部３２の内面３２ａ,３２ａ間にキャリアプレート１４ｂが入り込むことで、把持部３２の内面３２ａ,３２ａは、内側から押し広げられることとなる。
【００６０】
そして、図１１(d)に示すように、保持部材３０は、当接部３１に形成されたエンボス部３４が、フランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに開放したシャフト油路２７ｃの開口部２７ｄの縁部に嵌合するまで押し込まれる。このとき、保持部材３０の当接部３１はフランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに当接する。また、保持部材３０の把持部３２はキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを把持する。
【００６１】
これにより、保持部材３０により、ピニオンシャフト２７は、フランジ部２７ｂを覆われた状態でキャリアプレート１４ｂに固定される。そのため、上述の第１比較例や第２比較例の遊星歯車機構のように、キャリアプレート１０６の厚みＨ１よりも、ピニオンシャフト１０５からの荷重を受けられる軸支持孔１０７の長さ寸法Ｈ２が小さくなることはない。すなわち、実施例１の遊星歯車機構である減速機５では、カシメ部Ｋを形成することを見込んでキャリアプレート１４ｂの厚みを設定する必要がなく、キャリアプレート１４ｂの肉厚増大を抑制することができる。
【００６２】
また、ピニオンシャフト２７の抜け止めは、フランジ部２７ｂと保持部材３０によって行うことができる。このため、ピニオンシャフト２７の固定は、フランジ部２７ｂが設けられた一端で行うことができ、フランジ部２７ｂが設けられていない端部は、他方のキャリアプレート１４ｃに形成された軸支持孔１４ｄに挿入されているのみである。これにより、ピニオンシャフト２７の加工性及び固定作業性にすぐれる。
【００６３】
そして、把持部３２の内面３２ａ,３２ａが、キャリアプレート１４ｂによって内側から押し広げられた状態となることで、把持部３２は、この把持部３２に対向するキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧する板バネ反力を有することとなる。
【００６４】
そのため、把持部３２が両側面１４ｈ,１４ｈに密着してはずれにくくなり、ピニオンシャフト２７の固定性能を高めることができる。特に、実施例１では、把持部３２の先端部３２ｂ,３２ｂが互いに近接する方向に屈曲しているため、キャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧する板バネ反力をさらに向上することができる。
【００６５】
そして、実施例１の遊星歯車機構である減速機５では、保持部材３０のフランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに向かって突出するエンボス部３４が、この外端面２７ｂｏに開放したシャフト油路２７ｃの開口部２７ｄの縁部に嵌合する。これにより、開口部２７ｄがエンボス部３４によって閉塞され、この開口部２７ｄをふさぐためのプラグ部品等が不要となり、簡易な構造でシャフト油路２７ｃの確保ができる。
特に、実施例１における保持部材３０は、把持部３２がキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧する板バネ反力を有しているため、エンボス部３４の開口部２７ｄの縁部への嵌合性能が高くなる。
【００６６】
［ピニオンシャフトの回転方向位置決め作用］
実施例１の遊星歯車機構である減速機５では、図１１に示すように、保持部材３０の把持部３２により、一方のキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを把持する。このとき、フランジ部２７ｂに形成した一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓが、保持部材３０の回転規制部３３によって挟まれるように、ピニオンシャフト２７の回転方向位置を調整する。
【００６７】
そして、保持部材３０の把持部３２によってキャリアプレート１４ｂが把持されたとき、回転規制部３３と平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓとが対向すると、これにより、ピニオンシャフト２７の回転方向の移動、つまり軸周りの回転移動が規制される。
すなわち、保持部材３０は、把持部３２がキャリアプレート１４ｂを把持することで、回転方向に移動することはない。これにより、回転規制部３３の回転方向の位置決めもなされる。一方、この回転規制部３３に、フランジ部２７ｂに形成した平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓがそれぞれ対向していることで、ピニオンシャフト２７が軸周りに回転すると、平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓが回転規制部３３と干渉する。ここで、回転規制部３３は回転方向の位置決めがなされているので、回転規制部３３に干渉した平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓの回転移動が規制され、ピニオンシャフト２７が回転することなく、回転方向の位置決めを行うことができる。
【００６８】
さらに、ピニオンシャフト２７の回転方向の位置決め機能を保持部材３０が有することで、第３比較例の遊星歯車機構のように、固定ピン１０９や小穴１１０の加工等が不要となり、組み付け性の向上を図ることもできる。
【００６９】
そして、実施例１の遊星歯車機構である減速機５では、当接部３１が保持部材３０の中心に位置してフランジ部２７ｂを覆い、フランジ部２７ｂが当接したキャリアプレートの両側面１４ｈ,１４ｈに向かって、この当接部３１から把持部３２が延在すると共に、この把持部３２と直交する方向に当接部３１から回転規制部３３が延在している。このように、当接部３１と把持部３２と回転規制部３３が、当接部３１を中心に一体的に形成されているため、生産性にすぐれ、製造コストの低減を図ることができる。
【００７０】
次に、効果を説明する。
実施例１の遊星歯車機構（減速機５）にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７１】
(1) 対向する一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃと、
前記一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃのそれぞれに形成され、互いに対向する一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄと、
前記一対の軸支持孔１４ｄ,１４ｄに挿入され、前記一対のキャリアプレート１４ｂ,１４ｃの間で軸受２８を介してピニオンギヤ（段付きプラネタリピニオン）１３を回転自在に保持するピニオンシャフト２７と、
前記ピニオンシャフト２７の一端に設けられ、一方のキャリアプレート１４ｂの外表面１４ｂｏに内端面２７ｂｉが当接するフランジ部２７ｂと、
前記フランジ部２７ｂの外端面２７ｂｏに当接する当接部３１と、前記フランジ部２７ｂが当接したキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを把持する把持部３２と、を有する保持部材３０と、
を備えた構成とした。
このため、ピニオンシャフトを固定しても、キャリアプレートとピニオンシャフトとの接触面積が低減しないため、キャリアプレートの肉厚を増加する必要がなくなり、キャリアの肉厚増大を抑えることができる。
【００７２】
(2) 前記把持部３２は、この把持部３２と対向する前記キャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを押圧する板バネ反力を有する構成とした。
このため、(1)の効果に加え、把持部３２が両側面１４ｈ,１４ｈに密着してはずれにくくなり、保持部材３０によるピニオンシャフト２７の固定性能を高めることができる。
【００７３】
(3) 前記フランジ部２７ｂは、一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓを有し、
前記保持部材３０は、前記一対の平行側面部２７ｂｓ,２７ｂｓを挟み込む回転規制部３３を有する構成とした。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、保持部材３０により、ピニオンシャフト２７の回転方向の位置決めを行うことができる。
【００７４】
(4) 前記ピニオンシャフト２７は、軸方向に延びると共に、前記フランジ部２７ｂの前記外端面２７ｂｏに開口部２７ｄを有するシャフト油路２７ｃが内部に形成され、
前記保持部材３０は、前記フランジ部２７ｂの前記外端面２７ｂｏに向かって突出するエンボス部３４を有し、
前記エンボス部３４は、前記シャフト油路２７ｃの前記開口部２７ｄに嵌合する構成とした。
このため、(1)から(3)の効果に加え、ピニオンシャフト２７の内部にシャフト油路２７ｃを確保できると共に、このシャフト油路２７ｃの軸方向の開口部２７ｄを保持部材３０で閉塞することができる。
【００７５】
(5) 前記当接部３１は、前記保持部材３０の中心に位置して前記フランジ部２７ｂを覆い、
前記把持部３２は、前記フランジ部２７ｂが当接したキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈに向かって、前記当接部３１から延在し、
前記回転規制部３３は、前記把持部３２と直交する方向に前記当接部３１から延在した構成とした。
このため、(3)の効果に加え、当接部３１を中心に把持部３２と回転規制部３３を一体的に形成することができて、生産性にすぐれ、製造コストの低減を図ることができる。
【００７６】
以上、本発明の遊星歯車機構を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７７】
実施例１では、一方のキャリアプレート１４ｂが、キャリア本体１４ａの周面から等間隔をあけて三方に張り出した矩形状の板形状を呈している。しかしながら、これに限らず、例えば図１２に示すように、一方のキャリアプレート１４ｂは、キャリア本体１４ａの周面から径方向に張り出した環状の板形状となっていてもよい。
【００７８】
この場合では、フランジ部２７ｂが当接する一方のキャリアプレート１４ｂは、軸支持孔１４ｄの周囲に位置する一対の貫通孔１４ｉ,１４ｉを有している。そして、保持部材３０の把持部３２は、この一対の貫通孔１４ｉ,１４ｉに挿入すると共に、キャリアプレート１４ｂの両側面となる各貫通孔１４ｉの内側面１４ｊを把持する。
【００７９】
この場合であっても、ピニオンシャフト２７の固定にかかわらず、キャリアプレート１４ｂとピニオンシャフト２７との接触面積が低減しないため、キャリアプレート１４ｂの肉厚を増加する必要がなくなり、キャリア１４の肉厚増大を抑えることができる。また、当接部３１を中心に把持部３２と回転規制部３３を一体的に形成することができて、生産性にすぐれ、製造コストの低減を図ることができる。
【００８０】
そして、実施例１の保持部材３０では、把持部３２がキャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈを外方から押圧する板バネ反力を有しているが、この板バネ反力を有していなくともよい。すなわち、例えば、図１３に示すように、キャリアプレート１４ｂの両側面１４ｈ,１４ｈに、把持部３２の先端部３２ｂ,３２ｂが係合する係合凹部３５,３５を形成してもよい。この場合であっても、キャリアプレート１４ｂの板厚を増大することなく、ピニオンシャフト２７を固定することができる。
【００８１】
また、実施例１では、フランジ部２７ｂをピニオンシャフト２７のシャフト本体２７ａ一端に一体的に設けているが、これに限らない。シャフト本体２７ａとフランジ部２７とを別体とし、例えばねじ構造等で接続してもよい。
さらに、実施例１では、本発明の歯車遊星機構をインホイールモータユニットMUの減速機５として適用する例を示したが、通常の変速機に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
５  減速機（遊星歯車機構）
１４  キャリア
１４ｂ  キャリアプレート
１４ｂｏ  外表面
１４ｃ  キャリアプレート
１４ｄ  軸支持孔
１４ｅ  キャリア油路
１４ｈ  側面
２７  ピニオンシャフト
２７ａ  シャフト本体
２７ｂ  フランジ部
２７ｂｉ  内端面
２７ｂｏ  外端面
２７ｂ´  凹み
２７ｂｓ  平行側面部
２７ｃ  シャフト油路
２７ｄ  開口部
２８  軸受
３０  保持部材
３１  当接部
３２  把持部
３２ａ  内面
３３  回転規制部
３４  エンボス部
【図１】
0005807401.tif 000002
【図２】
0005807401.tif 000003
【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】
0005807401.tif 000008
【図８】
0005807401.tif 000009
【図９】
0005807401.tif 000010
【図１０】
0005807401.tif 000011
【図１１】
0005807401.tif 000012
【図１２】
0005807401.tif 000013
【図１３】
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