(57)【要約】　　　（修正有）【課題】バックラシュができるだけ僅かしか起こらない遊星歯車を提供する。【解決手段】回転軸のまわりに回転可能な惑星キャリア２を有する遊星歯車に関し、遊星歯車は、惑星キャリア上に配置された少なくとも１つの惑星ホイール３、太陽ホイール４及びリングギア５を備える。惑星ホイールは、惑星キャリアの回転軸に対して少なくとも１つの半径方向に移動できるように配置される。この種の遊星歯車のバックラッシュを最小にするために、リングギアは惑星キャリアの回転軸に垂線な平面で２つの部分から形成される。リングギアの半分の２つは互いに反対方向に回転することができ、これにより、惑星ホイールは、太陽ホイールの方向において、半径方向にシフトし、バックラッシュを減少する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車であって、この遊星歯車は回転軸（１）の周りに回転可能な惑星キャリア（２）、惑星キャリア（２）に配置される少なくとも１つの惑星ホイール（３）、太陽ホイール（４）及びリングギア（５）を備え、惑星ホイール（３）は、惑星キャリア（２）の回転軸（１）に関して少なくとも半径方向に移動できるように配置され、
リングギア（５）は惑星キャリア（２）の回転軸（１）に垂線な平面上で２つに分割され、リングギア（５’）の２つの半分（５’、５’’）は互いに反対方向に回転することができ、かつ太陽ホイール（４）がバックラッシュを減少する方向に、前記半分（５’、５’’）は惑星ホイール（３）を半径方向にシフトすることを特徴とする、遊星歯車。
【請求項２】
リングギアの２つの半分（５’、５’’）は、互いに対して固定することができることを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車。
【請求項３】
リングギアの２つの半分（５’、５’’）は、接線方向でバネ弾性（バネ２０）により互いに対して位置決めされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の遊星歯車。
【請求項４】
リングギアの２つの半分（５’、５’’）は、歯車列（５’、１６、５’’）を介して互いに連結され、歯車列の要素（５’’）の軸方向の動きが、リングギアの２つの半分（５’、５’’）を互いに反対方向に回転させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項５】
リングギアの半分（５’’）の少なくとも１つが、リングギアの他の半分（５’）に対して軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項４に記載の遊星歯車。
【請求項６】
遊星歯車に複数の段が形成され、歯車の数段におけるリングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）の歯車列は、互いに連結されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の遊星歯車。
【請求項７】
リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）の２つは、軸方向に位置決めすることができ、リングギアの半分の２つはバネ（２０）を介して接線方向に互いに結合され、これにより、リングギアの半分の２つが軸方向で位置決めされていない状態で、リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）の２つは回転することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項８】
リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）は、回転軸（１）に平行に配置され、リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）を軸方向に貫通する固定ネジ（２１）の少なくとも１つにより互いに結合され、リングギアの半分（５’’、１５’’）の少なくとも１つにおいて、固定ネジ（２１）のための穴（２５）はリングギア（５、１５）の接線方向にバックラッシュを有し、リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）は、固定ネジ（２１）に関して接線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項９】
押圧バネ（２０）を収容するための穴（２５）内に開口する凹部（１９）がリングギアの可動な半分（５’’、１５’’）内に設けられ、この押圧バネはネジ（２１）により半径方向に支持されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項１０】
遊星歯車には複数の段が形成され、リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）の全ては固定ネジ（２１）に貫通されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項１１】
２つの固定ネジ（２１）は、互いに対向して配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【請求項１２】
リングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）の２つは、それぞれ位置決め凹部（２６）を有し、位置決めカラー（２７）を備えるリングギアの半分（５’、５’’；１５’、１５’’）が隣接されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の遊星歯車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車に関し、この遊星歯車は、回転軸のまわりで回転可能なキャリアと、キャリアに配置される少なくとも１つの惑星ホイールと、太陽ホイールと、リングギアを備える。ここで、惑星ホイールは、キャリアの回転軸に関して少なくとも放射状に移動できるように配置される。
【０００２】
【発明の背景】
このタイプの遊星歯車は、ドイツ国特許出願ＤＥ　１９５　４６　５８６号及び欧州特許出願ＥＰ　０　７７９　４４９号から既知である。キャリアに関する惑星ホイールの半径方向の可動性は、既知の遊星歯車において寿命を著しく増大させるが、これは明らかに、静的なオーバーデフィニション（ｏｖｅｒｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）が避けられるという事実の結果である。しかしながら、遊星歯車について長寿命だけでなくバックラッシュのない要求が、特に所定の応用例において徐々に増加している。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は、上述の種類の遊星歯車を、バックラッシュができるだけ僅かしか起こらないように設計することである。
【０００４】
この目的のために、キャリアの回転軸に垂直な平面上にリングギアを２つの部材から形成することを本発明は提供する。ここで、リングギアの半分の２つは互いに反対方向に回転することができ、これによりバックラッシュを減少するために、太陽ホイールの方向に惑星ホイールの半径方向シフトをもたらす。
【０００５】
分割されたリングギア付きの遊星歯車は、それ自体は既知である。この目的のために、例えばドイツ国特許出願ＤＥ　３７　３８　６０７　Ａ１号が参照される。既知である多段遊星歯車もまた、分割されたリングギアを有しさらに分割された惑星ホイールを備えている。スクリューを調整することによって互いに反対にリングギアの半分を回転させることによって、２つの惑星ホイールは互いに対向して配置され、これにより、リングギア及び惑星ホイール間の可能なバックラッシュが避けられる。しかしながら、その不都合な点は、一方向の回転について太陽ホイールの歯元の面における半分の１つのみが作業を行うことである。従来の遊星歯車によって伝達されるように、この歯車によって同じ動力を伝達する場合、歯車の軸方向の全長は強制的に増大される。それとは対照的に、本発明による歯車は、リングギアだけが分割され、惑星ホイールは分割されていない。その代わりに、惑星ホイールは放射状に移動可能なように支持され、これにより、リングギアの半分を回転するとき、太陽ホイール方向への半径方向のシフトのため、惑星ホイール及びリングホイール間のバックラッシュが減少されるだけでなく、太陽ホイール及び惑星ホイール間のバックラッシュも減少される。太陽ホイールの歯元の面が太陽ホイールの全軸長を横切るのは有利であり、これにより、バックラッシュの減少にもかかわらず遊星歯車全体の寸法を変更する必要はない。
【０００６】
本発明の実施形態によれば、２つのリングギアの半分は、互いに固定されることができる。例えば、これはリングギアの半分の１つをハウジングに固定することにより実施でき、一方、バックラッシュから所望の開放が達成されるまで、リングギアの他の半分は固定されたリングギアの半分に対して、調整ネジによって回転することができる。
【０００７】
他の実施形態では、リングギアの半分の２つは、互いに接線方向にバネ弾性により位置決めされる。この目的のために、リングギアの半分の１つはハウジング内に再び固定されてもよく、一方、リングギアの他の半分はリングギアの固定された半分に関して回転可能に配置され、リングギアのこの他の半分はハウジングにバネで支持される。バネの強度は、歯車の寸法及び伝達されるトルクによって選択される。
【０００８】
特に好適な実施形態は、リングギアの半分の２つがバネ弾性で予め位置決めされ、これらのリングギアの半分が引き続き相対的に固定される組み合わせが提供される。この実施形態のために、リングギアの半分の２つを互いにバネで位置決めするには、例えばアイドリングの間、又は非常に負荷が小さい場合に生成されるバックラッシュを単に除けばよい。次に、バネの半分の２つは互いに例えバネジにより固定して位置決めされ、これにより、バネはトルクを伝達しない。
【０００９】
好適な実施形態によれば、リングギアの半分の２つは互いに歯車列を介して結合されてもよく、ここで、歯車列の要素の軸方向の動きが、リングギアの半分の２つを回転させる。例えばテーパーの付いた歯車であってもよいこのような歯車列は、バックラッシュの排除を歯車の前部側から調整できるという利点を有する。歯車が設置された状態において、バックラッシュが再調整されなければならず、歯車の半径方向の接近可能性が保証されない場合に、特に有利である。
【００１０】
リングギアの半分の２つのうち少なくとも１つが他のリングギアの半分に対して軸方向に動ける場合、特に単純な歯車列を実現することができる。次に、リングギアの軸方向に動かせる半分は、テーパーの付いた歯車を介して軸方向及び接線方向に固定されたリングギアの半分に接続されてもよく、これにより、
リングギアの動かせる半分の軸方向のシフトがリングギアの２つの半分の相互回転をもたらす。
【００１１】
歯車列を介してのこのようなリングギア半分の結合は、数個の歯車段のリングギア半分が互いに結合される場合に、特に有利である。次に、遊星歯車の全ての歯車段は、歯車列の１つの単一動作によって、バックラッシュがないように調整することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態は、遊星歯車のリングギアの半分の２つを軸方向に位置決めすることができ、リングギアの半分の２つはバネを介して接線方向で互いに接続される。これにより、リングギアの半分の２つが軸方向の位置決めされていない状態で、リングギアの半分の２つは相互に回転する。上述のように、バネの強度は、結合スクリューを開放した後、リングギアの半分の２つが互いに対して回転するように選択され、これにより、バックラッシュの補償が得られるまで、惑星が放射状にシフトされる。このバックラッシュ補償に達した後に、軸方向の固着スクリューは固定され、これにより、リングギアの半分の２つはお互いに対して固定することができる。このバックラッシュがない状態において、バネは負荷を伝達しない。従って、バネの強度は、歯車によって伝達されるトルクに適合しない。
【００１３】
特に、実現するのが簡単な解決策は、リングギアの半分の２つがこれらを貫通する回転軸に平行に配置される少なくとも１つの固着ネジを介して互いに接続されることであり、リングギアの半分の少なくとも１つにおいて、リングギアの半分がスクリューに関して接線方向に動いても良いように、ネジの穴はリングギアの接線方向にバックラッシュを有する。これは、ネジがリングギアの半分の１つに接線方向で固定できることを意味し、リングギアの他の半分は接線方向のバックラッシュを有する穴が設けられ、これにより、リングギアの半分の２つは互いに対して僅かに回転することがきる。歯車で排除されるべきバックラッシュは通常はそれほど大きくないので、固着ネジの穴と外径との寸法差は比較的小さくて十分である。
【００１４】
特に構造的に単純な方法において、互いにリングギアの半分の回転のために提供されるバネを配置することができ、ここで、リングギアの移動可能な半分に、圧縮バネを収容する凹部開口が穴内に設けられ、この圧縮バネはネジに対して放射状に支持されている。
【００１５】
多段遊星歯車において、リングギアの半分の両方が固定ネジに貫通される場合には好都合である。
【００１６】
特に、より高いトルクが歯車によって伝達される場合には、ことになっているとき、少なくとも２つの対向する固定ネジが配置されることも好都合である。
【００１７】
心出しつばと噛み合うリングギアの半分の２つが接合する心出し凹部をリングギアの半分の２つが有する場合には、単純な設置及びリングギアの単純な製造のために好都合である。各段のリングギアにおける個々の半分は、塔形状に積層することができ、残る唯一の自由度は、接線方向における段の回転であり、すなわちこれは歯車の自由度を調整するために必要な自由度である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図において、歯車軸１の回りを回転する惑星キャリア２、惑星ホイール３及び太陽ホイール４を備える遊星歯車が示されている。惑星キャリア２は、その歯が惑星ホイール３の歯と噛み合うリングギア５に取り囲まれている。リングギア５は、２つの半分５’及び５’’に分割されている。１つの半分５は、ハウジング６に固定して結合され、他の半分５’は第１の半分に対して回転させることができる。図１及び２からわかるように、回転は調整ネジ７によって可能となり、調整ネジのスレッドは一方でリングギアの移動可能な半分５’’の軸受台８に噛み合い、調整ネジの他端はリングギアの固定された半分５’に結合された支持ブロック９’に支持されている。
【００２０】
惑星ホイール３が太陽ホイール４とリングギア５との間で放射状に動かせるような放射状のバックラッシュで、惑星ホイール３は惑星キャリア２の心棒ジャーナル１０上に配置される。この可動性は、特に、図２からよく理解できる。この可動性を達成するために、図２に示すように、心棒ジャーナル１０は好適には長円状に形成され、これにより、惑星ホイールは円周方向ではなく放射状のバックラッシュを有する。
【００２１】
以下、本発明の作用を説明する。
【００２２】
調整ネジ７を回転させることによって、リングギアの２つの半分５’及び５’’は互いに反対方向に回転する。それによって、惑星ホイールを噛み合わせているリングギアの歯元の面の距離は、減少される。距離でのこの減少は、一方では惑星ホイールの歯とリングギア５のそれらとの間のバックラッシュを減少するという事実に至る。歯元の面が両側で互いを接触するので、このバックラッシュがゼロになるとすぐに、リングギアの半分５’及び５’’の他の回転は、太陽ホイール４の方向で放射状に内側に惑星ホイール３の運動を実施する。この放射状のシフトは、惑星ホイール３と太陽ホイール４との間のバックラッシュが最小になるまで、惑星ホイール３と太陽ホイール４との間の歯噛み合いはより強くなる。この状態に到達するとすぐに、調整ネジ７はもはや回されずこの位置決めで固定される。これは例えば、ここでは詳細に図示していない薄ナット又は他の既知の手段によって実施できる。ここでバックラッシュがないように調整される遊星歯車は、惑星ホイールが歯の側部の軸長の半分だけを横切ってリングギアと噛み合い結合するという事実によって特徴づけられるが、惑星ホイールは太陽ホイール４に全軸長で噛み合い、ここで最も高いロードが起こる。従って、バックラッシュのこの種の低減は、できるだけ小さいサイズの構造のメンテナンスを可能にする。
【００２３】
以下、多段遊星歯車の例で、歯車の他の実施の形態を図３によって記述する。明快さのために、上述の実施の形態と比較して、相違点のみを参照する。
【００２４】
図３による遊星歯車の複数の段設計は、惑星キャリアがその後部側で太陽ホイール１１に伝達し、太陽ホイールは惑星キャリア３と一体に形成される点で達成される。第２の段はさらに、その心棒ジャーナル１３上に惑星キャリア１２を備え、惑星ホイール１４が放射状に動かせて回転するように支持される。惑星ホイール１４は、２つの半分１５’及び１５’’に分割されているリングギア１５に取り囲まれている。
【００２５】
リングギアの半分５’及び１５’は、ハウジング６に例えばプレスシート又は確実な取り付けを保証する他の手段によって固定して結合される。他の実施の形態の場合のように、可動性の半分５’’及び１５’’は円周方向に回転可能であるばかりでなく、それぞれの矢印によって示される軸方向にも回転可能である。互いに対向する前面で、リングギアの半分５’（及び１５’）及び５’’（及び１５’’）は、放射状の噛み合わせ１６を有する。軸方向に可動な半分５’’及び１５’’がそれぞれリングギアの固定された半分５’及び１５’’の方へ軸方向に動く場合、この放射状の噛み合わせ１６はそれぞれの半分５’、５’’及び１５’、１５’’を互いに反対方向に回転する。リングギアの可動なこの軸方向の動きは、図３の実施の形態では調整ネジ７によって達成され、調整ネジ７はハウジング６内に位置するスレッドに噛み合う。ネジ頭から離れた端部は、リングギア１５’’の正面側で支持される。
【００２６】
より規則的な動力分配のために、複数のこのような調整ネジ７が遊星歯車ハウジングの円周の周りに提供されてもよい。明快さのために、これらの調整ネジは図示しない。
【００２７】
凹部１７は、リングギア１５’’の外側に配置され、連結要素１８はこの凹部に噛み合っている。その他端で、連結要素１８は、リングギアの半分５’’の凹部１９に係合する。連結要素１８は実質的に堅固であるが、バックラッシュの所定量の補償を可能にするバネ２０を含んでもよい。
【００２８】
図３による実施の形態の作用を、以下、詳細に説明する。
【００２９】
歯車の摩擦連結は、既知の方法において実行される。図示しない入力軸は、太陽ホイール４を駆動する。この太陽ホイールは、リングギア５を動かす惑星キャリア３を駆動し、従って、惑星キャリア２のセットを回転させる。第２段階において、太陽ホイール１１、惑星キャリア１４及び最終的に惑星キャリア１２が駆動され、後者が出力軸に連結される。上述の実施の形態の場合のように、リングギア構成要素、惑星ホイール及び太陽ホイール間のバックラッシュを排除するために、リングギアの半分５’、５’’及び１５’、１５’’が再び互いに反対方向に回転される。この回転は、調整ネジ７をハウジングにネジ込むようにして達成される。リングギア１５の正面側上における調整ネジ７の支持のために、リングギアの半分１５’’は、軸方向左側にシフトする。この状態において、それぞれのリングギアの半分５’、５’’及び１５’、１５’’における半径方向の噛み合い１６の歯面は、それぞれ互いに接触する。従って、リングギアの半分１５’’の軸方向のシフトは、リングギアの半分１５’’が軸方向に動くだけではなく、リングギアの半分１５’に関して円周方向に回転する。同時に、リングギアの半分１５’’の軸方向の動きは、リングギアの半分５’’上へ連結要素１８を介して伝達される。従って、リングギアの半分５’’は軸方向に動き、半径方向の噛み合わせ１６のために、リングギアの半分５’’はリングギアの半分５’に対して円周方向に回転する。このように、多段遊星歯車の各段におけるバックラッシュは、１つの動作によって最小にすることができる。バックラッシュが各段で同一であると仮定できないので、図３で示すように、バネ２０が連結要素１８に設けられてもよく、これは過負荷を補償する。このようなバネもまた、歯元の面の所定の寿命を考慮するために、調整ネジ７に組み込むことができる。
【００３０】
図示しないが多段歯車もまた、同様の方法において互いに連結される他の段をさらに含む。
【００３１】
図４及び６は、本発明の他の実施の形態を示し、上述した実施の形態との相違点だけを記述する。できる限り同じ参照番号を、同じ構成要素のために使用する。
【００３２】
上述の実施の形態との基本的な相違は、個々のリングギアの半分５’、５’’がバネ２０によって互いに回転させられるが、これらは次に固定ネジ２１によって互いに軸方向に位置決めされる。
【００３３】
この配置の構成は、特に図５で良好に示される。ここで、２つのリングギア５及び１５が設けられ、それぞれリングギアの半分５’及び５’’及び１５’及び１５’’を有する。
【００３４】
２つのリングギア５及び１５は、その正面側で蓋２２及び２３に覆われている。リングギア５及び１５と同様に蓋は、軸方向の穴に貫通されている。リングギアの２つの半分５’及び１５’及び蓋２２及び２３における穴２４は、固定ネジ２１の直径にほぼ正確に対応しており、スレッドもまた蓋２３に設けられている。リングギアの半分５’’及び１５’’における穴２５は大きい直径を有し、これにより、固定ネジが固定されない場合に締められるとき、これらのリングギアの半分の２つは他のリングギアの半分５’及び１５’に対して回転することができる。
【００３５】
さらに図５から、リングギアの半分５’及び１５’’と同様に蓋２２及び２３もそれぞれ心出し凹部２６及び心出しカラー２７を有することが容易に理解でき、
リングギアの１つの半分の心出しカラーは、リングギアの他の半分の心出し凹部に嵌め込まれる。
【００３６】
リングギアの半分５’’に対して接線方向に、穴２５内に放射状に開口する凹部２８が設けられていることが図６から判り、この場合押圧バネとして形成されるバネ２０が上記穴２５に挿入されてもよい。図６は、バネ２０が凹部２８の底部に支持され、放射状には固定ネジ２１で支持されることを示す。
【００３７】
図４〜６による実施の形態の作用を、以下詳述する。
【００３８】
まず第一に、遊星歯車の全体のリングギアは、リングギアの個々の半分における全部の歯が整列するように組み立てられる。個々の惑星キャリア及び遊星歯車すなわち、遊星歯車全体を組み立てた後、固定ネジ２１が開放される。これにより、バネ２０がリングギアの固定された半分５’及び１５’’に関してリングギアのそれぞれの半分５’’及び１５’’を回転させてもよい。この回転は、上述の実施の形態のように、遊星歯車をより内側へ動かし、これにより、一方で遊星歯車と太陽ホイールとの間のバックラッシュ、他方でリングギアと遊星歯車とのバックラッシュが最小化される。このバックラッシュ補償は、固定ネジが開放されるとき、歯車シャフトが回転するという点で、支持されてもよい。押圧バネ２０の効果によりバックラッシュが最小化された後、固定ネジ２１は再び締められ、これにより、リングギアの半分５’及び５’’及び１５’及び１５’’がそれぞれ互いに固定して配置される。歯車は、今やバックラッシュがないように調整される。使用間に歯車の寿命のためにバックラッシュが再び起こるならば、寿命に起因するバックラッシュは上述と同様に除去され、ここで、固定ネジは一時的に緩められ、次に再び締められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による遊星歯車を示す概略斜視図である。
【図２】図１の遊星歯車を示す概略正面図である。
【図３】本発明の実施の形態による多段遊星歯車を示す概略断面図である。
【図４】他の実施の形態による遊星歯車の概略側面図である。
【図５】図４による実施の形態の部分断面図である。
【図６】図５による歯車の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【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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