(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手中央軸心、第一の端部および第二の端部を有する円筒状変速機ハウジングと、
回転可能に取付けられた第一の遊星歯車群と、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて該第一の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第二の遊星歯車群とを担持し乍ら前記変速機ハウジング内で回転すべく取付けられた遊星歯車キャリアと、
前記第一の群の前記各遊星歯車は、同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記第二の群の前記各遊星歯車は、前記第一の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第一の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において該変速機ハウジングの前記第一の端部に向かう軸心方向移動が規制され、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動からも規制された、第一の筒状リング歯車と、
前記第一の筒状リング歯車は、前記第一の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第一の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第一のリング歯車内で回転すべく前記第一のリング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第二の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において該変速機ハウジングの前記第二の端部に向かう軸心方向移動が規制され、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動からも規制された、第二の筒状リング歯車と、
前記第二の筒状リング歯車は、前記第二の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第二の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第二のリング歯車内で回転すべく前記第二のリング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジング内で回転すべく取付けられると共に、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心と平行で該長手中央軸心に一致する軸心を有する太陽歯車シャフトと、
前記太陽歯車シャフトは、前記変速機ハウジングの前記第一の端部側に位置する第一の端部と、前記変速機ハウジングの前記第二の端部側に位置する第二の端部とを有しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第一の太陽歯車と、
当該第一の太陽歯車は、更には当該第一の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第一の太陽歯車は、前記第一の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第一の太陽歯車は、該第一の太陽歯車と前記第一の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第一の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第二の太陽歯車と、
当該第二の太陽歯車は、更には当該第二の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第二の太陽歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第二の太陽歯車は、該第二の太陽歯車と前記第二の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第二の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト軸心の方向において前記第一の太陽歯車と前記第二の太陽歯車との間で力を伝達すべく前記第一の太陽歯車および前記第二の太陽歯車の間に配設された部材と、
を備え、
前記第一の太陽歯車および前記第二の太陽歯車上の夫々の螺旋カットは、前記第一の群の前記各遊星歯車および前記第二の群の前記各遊星歯車と夫々噛合する前記第一の太陽歯車および前記第二の太陽歯車が回転すると前記太陽歯車シャフトの軸心方向において前記第一の太陽歯車および前記第二の太陽歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有する、
遊星歯車変速機。
【請求項２】
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第二の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第三の遊星歯車群を担持し、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された第三の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向においては軸心方向移動すべく、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制されて前記変速機ハウジング上に取付けられた、第三の筒状リング歯車と、
前記第三の筒状リング歯車は、前記第三の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第三の筒状リング歯車内で回転すべく前記第三の筒状リング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジング上に配設された前記第二の筒状リング歯車は、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向に軸心方向移動すべく前記変速機ハウジング上に取付けられており、
前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第二の筒状リング歯車と前記第三の筒状リング歯車との間で力を伝達すべく前記第二の筒状リング歯車と前記第三の筒状リング歯車との間に配設された部材と、
前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第三の太陽歯車と、
当該第三の太陽歯車は、当該第三の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
を更に備え、
前記第三の太陽歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第三の太陽歯車は、該第三の太陽歯車と前記第三の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第三の群の前記各遊星歯車と噛合している、
請求項１記載の遊星歯車変速機。
【請求項３】
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第二の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第三の遊星歯車群を担持し、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された第三の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向においては軸心方向移動すべく、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制されて前記変速機ハウジング上に取付けられた、第三の筒状リング歯車と、
前記第三の筒状リング歯車は、前記第三の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第三の筒状リング歯車内で回転すべく前記第三の筒状リング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第三の太陽歯車と、
当該第三の太陽歯車は、更には当該第三の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第三の太陽歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第三の太陽歯車は、該第三の太陽歯車と前記第三の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第三の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第三の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第四の遊星歯車群を担持し、
前記第四の群の前記各遊星歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第四の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において該変速機ハウジングの前記第二の端部に向かう軸心方向移動が規制され、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動からも規制された、第四の筒状リング歯車と、
前記第四の筒状リング歯車は、前記第四の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第四の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第四の筒状リング歯車内で回転すべく前記第四の筒状リング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第四の太陽歯車と、
当該第四の太陽歯車は、更には当該第四の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第四の太陽歯車は、前記第四の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第四の太陽歯車は、該第四の太陽歯車と前記第四の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第四の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト軸心の方向において前記第三の太陽歯車と前記第四の太陽歯車との間で力を伝達すべく前記第三の太陽歯車および前記第三の太陽歯車の間に配設された部材と、
前記変速機ハウジング上に配設された前記第二の筒状リング歯車は、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向に軸心方向移動すべく前記変速機ハウジング上に取付けられており、
前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第二の筒状リング歯車と前記第三の筒状リング歯車との間で力を伝達すべく前記第二の筒状リング歯車と前記第三の筒状リング歯車との間に配設された部材と、
を更に備え、
前記第三の太陽歯車および前記第四の太陽歯車上の夫々の螺旋カットは、前記第三の群の前記各遊星歯車および前記第四の群の前記各遊星歯車と夫々噛合する前記第三の太陽歯車および前記第四の太陽歯車が回転すると前記太陽歯車シャフトの軸心方向において前記第三の太陽歯車および前記第四の太陽歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有し、
前記第二の筒状リング歯車および前記第三の筒状リング歯車上の夫々の螺旋カットは、前記第二の筒状リング歯車および前記第三の筒状リング歯車と夫々噛合する前記第二の群の前記各遊星歯車および前記第三の群の前記各遊星歯車が回転すると前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第二の筒状リング歯車および前記第三の筒状リング歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有する、
請求項１記載の遊星歯車変速機。
【請求項４】
前記遊星歯車キャリアは回転可能に取付けられた複数群の螺旋カット遊星歯車を担持し、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された複数の螺旋カット筒状リング歯車と、
前記複数群の螺旋カット遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に夫々の螺旋カット筒状リング歯車内で回転すべく夫々の螺旋カット筒状リング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上に取付けられた複数の螺旋カット太陽歯車と、を更に備え、
これら螺旋カット太陽歯車は、当該螺旋カット太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達すると共に、これら螺旋カット太陽歯車は、夫々の螺旋カット遊星歯車群と噛合して、夫々の螺旋カット太陽歯車と夫々の螺旋カット遊星歯車群との間で回転動力を伝達するようになっている、請求項１記載の遊星歯車変速機。
【請求項５】
長手中央軸心、第一の端部および第二の端部を有する円筒状変速機ハウジングと、
回転可能に取付けられた第一の遊星歯車群と、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて該第一の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第二の遊星歯車群とを担持し乍ら前記変速機ハウジング内で回転すべく取付けられた遊星歯車キャリアと、
前記第一の群の前記各遊星歯車は、同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記第二の群の前記各遊星歯車は、前記第一の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第一の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向における移動が規制され、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制された、第一の筒状リング歯車と、
前記第一の筒状リング歯車は、前記第一の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第一の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第一のリング歯車内で回転すべく前記第一のリング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第二の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向における移動が規制され、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制された、第二の筒状リング歯車と、
前記第二の筒状リング歯車は、前記第二の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第二の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第二のリング歯車内で回転すべく前記第二のリング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第一の筒状リング歯車と前記第二の筒状リング歯車との間で力を伝達すべく前記第一の筒状リング歯車と前記第二の筒状リング歯車との間に配設された部材と、
前記変速機ハウジング内で回転すべく取付けられると共に、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心と平行で該長手中央軸心に一致する軸心を有する太陽歯車シャフトと、
前記太陽歯車シャフトは、前記変速機ハウジングの前記第一の端部側に位置する第一の端部と、前記変速機ハウジングの前記第二の端部側に位置する第二の端部とを有しており、
前記太陽歯車シャフトの前記第一の端部に向かう前記太陽歯車シャフト上での軸心方向移動が規制されるように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第一の太陽歯車と、
当該第一の太陽歯車は、更には当該第一の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第一の太陽歯車は、前記第一の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第一の太陽歯車は、該第一の太陽歯車と前記第一の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第一の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフトの前記第二の端部に向かう前記太陽歯車シャフト上での軸心方向移動が規制されるように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第二の太陽歯車と、
当該第二の太陽歯車は、更には当該第二の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
を備え、
前記第二の太陽歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第二の太陽歯車は、該第二の太陽歯車と前記第二の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第二の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記第一の筒状リング歯車および前記第二の筒状リング歯車の夫々の螺旋カットは、前記第一の筒状リング歯車および前記第二の筒状リング歯車と夫々噛合する前記第一の群の前記各遊星歯車および前記第二の群の前記各遊星歯車が回転すると前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第一の筒状リング歯車および前記第二の筒状リング歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有する、
遊星歯車変速機。
【請求項６】
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第二の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第三の遊星歯車群を担持し、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された第三の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において該変速機ハウジングの前記第二の端部に向かって移動し、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動からは規制された、第三の筒状リング歯車と、
前記第三の筒状リング歯車は、前記第三の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第三の筒状リング歯車内で回転すべく前記第三の筒状リング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第三の太陽歯車と、
当該第三の太陽歯車は、更には当該第三の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第三の太陽歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第三の太陽歯車は、該第三の太陽歯車と前記第三の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第三の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記第二の太陽歯車は前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動すべく該太陽歯車シャフト上に取付けられており、
前記太陽歯車シャフト軸心の方向において前記第二の太陽歯車と前記第三の太陽歯車との間で力を伝達すべく前記第二の太陽歯車および前記第三の太陽歯車の間に配設された部材と、
を更に備えて成る、請求項５記載の遊星歯車変速機。
【請求項７】
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第二の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第三の遊星歯車群を担持し、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記第二の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された第三の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向に移動すべく、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制されて前記変速機ハウジング上に取付けられた、第三の筒状リング歯車と、
前記第三の筒状リング歯車は、前記第三の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第三の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第三のリング歯車内で回転すべく前記第三のリング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動するように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第三の太陽歯車と、
当該第三の太陽歯車は、更には当該第三の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第三の太陽歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第三の太陽歯車は、該第三の太陽歯車と前記第三の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第三の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記遊星歯車キャリアは、前記変速機ハウジングの前記第二の端部に向けて前記第三の遊星歯車群から長手方向に離間されて回転可能に取付けられた第四の遊星歯車群を担持し、
前記第四の群の前記各遊星歯車は、前記第三の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向となる同一方位および同一角度の螺旋カットを有しており、
前記変速機ハウジング上に配設された第四の筒状リング歯車であって、前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向においては移動すべく、且つ、前記変速機ハウジングの円周方向における円周方向移動は規制された、第四の筒状リング歯車と、
前記第四の筒状リング歯車は、前記第四の群の各遊星歯車の前記螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度を有しており、
前記第四の群の前記各遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に前記第四のリング歯車内で回転すべく前記第四のリング歯車と噛合しており、
前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第三の筒状リング歯車と前記第四の筒状リング歯車との間で力を伝達すべく前記第三の筒状リング歯車と前記第四の筒状リング歯車との間に配設された部材と、
前記太陽歯車シャフトの前記第二の端部に向かう前記太陽歯車シャフト上での軸心方向移動が規制されるように前記太陽歯車シャフト上に取付けられた第四の太陽歯車と、
前記第四の太陽歯車は、更には当該第四の太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達するようになっており、
前記第四の太陽歯車は、前記第四の群の前記各遊星歯車の螺旋カットの方位および角度と逆方向の方位および角度の螺旋カットを有しており、
前記第四の太陽歯車は、該第四の太陽歯車と前記第四の群の前記各遊星歯車との間で回転動力を伝達すべく前記第四の群の前記各遊星歯車と噛合しており、
前記第二の太陽歯車は前記太陽歯車シャフト上で軸心方向移動すべく前記太陽歯車シャフト上に取付けられており、
前記太陽歯車シャフト軸心の方向において前記第二の太陽歯車と前記第三の太陽歯車との間で力を伝達すべく前記第二の太陽歯車および前記第三の太陽歯車の間に配設された部材と、
を更に備え、
前記第二の太陽歯車および前記第三の太陽歯車上の夫々の螺旋カットは、前記第二の群の前記各遊星歯車および前記第三の群の前記各遊星歯車と夫々噛合する前記第二の太陽歯車および前記第三の太陽歯車が回転すると前記太陽歯車シャフトの軸心方向において前記第二の太陽歯車および前記第三の太陽歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有し、
前記第三の筒状リング歯車および前記第四の筒状リング歯車上の夫々の螺旋カットは、前記第三の筒状リング歯車および前記第四の筒状リング歯車と夫々噛合する前記第三の群の前記各遊星歯車および前記第四の群の前記各遊星歯車が回転すると前記変速機ハウジングの前記長手中央軸心の方向において前記第三の筒状リング歯車および前記第四の筒状リング歯車を相互に向けて付勢する力を確立する如き、方位および角度を有する、
請求項５記載の遊星歯車変速機。
【請求項８】
前記遊星歯車キャリアは回転可能に取付けられた複数群の螺旋カット遊星歯車を担持し、
当該遊星歯車変速機は、
前記変速機ハウジング上に配設された複数の螺旋カット筒状リング歯車と、
前記複数群の螺旋カット遊星歯車は、前記遊星歯車キャリアの回転時に夫々の螺旋カット筒状リング歯車内で回転すべく夫々の螺旋カット筒状リング歯車と噛合しており、
前記太陽歯車シャフト上に取付けられた複数の螺旋カット太陽歯車と、を更に備え、
これら螺旋カット太陽歯車は、当該螺旋カット太陽歯車と前記太陽歯車シャフトとの間で回転動力を伝達すると共に、これら螺旋カット太陽歯車は、夫々の螺旋カット遊星歯車群と噛合して、夫々の螺旋カット太陽歯車と夫々の螺旋カット遊星歯車群との間で回転動力を伝達するようになっている、請求項５記載の遊星歯車変速機。
【請求項９】
遊星歯車変速機により回転力を伝達する伝達方法において、
長手軸心方向を有する円筒状変速機ハウジングを提供し、
前記円筒状変速機ハウジングに少なくとも三つの遊星歯車群を提供し、それぞれの遊星歯車群は遊星歯車キャリアに配置された複数の螺旋カットの遊星歯車と、前記変速機ハウジングに配置された螺旋カットのリング歯車と、前記円筒状変速機ハウジングの前記長手軸心方向に対して平行に取付けられた太陽歯車シャフトに配置された太陽歯車とを有しており、
さらに、
それぞれの遊星歯車群のそれぞれの螺旋カットの遊星歯車をそれぞれの螺旋カットのリング歯車およびそれぞれの螺旋カットの太陽歯車に係合させ、
前記太陽歯車シャフト上における長手軸心方向運動のために、少なくとも一つの遊星歯車群の前記螺旋カットの太陽歯車を前記太陽歯車シャフトに取付け、前記変速機ハウジング上における長手軸心方向運動のために、少なくとも一つの遊星歯車群の前記螺旋カットのリング歯車を前記変速機ハウジングに取付け、
前記遊星歯車変速機にトルクを掛け、その結果、長手軸心方向運動のために取付けられたそれぞれの螺旋カットの太陽歯車と、長手軸心方向運動のために取付けられたそれぞれの螺旋カットのリング歯車とが長手軸心方向運動し、それにより、前記少なくとも三つの遊星歯車群のそれぞれの遊星歯車群において負荷を均等に分担するようにした、伝達方法。
【請求項１０】
さらに、三つ以上の前記遊星歯車群を提供することを含む請求項９に記載の、遊星歯車変速機により回転力を伝達する伝達方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの前記遊星歯車群に対してトルクを掛けることによって、前記一つの遊星歯車群の前記螺旋カットの太陽歯車と前記螺旋カットのリング歯車が長手軸心反対方向に移動するようにした請求項９に記載の、遊星歯車変速機により回転力を伝達する伝達方法。
【請求項１２】
一つ以上の前記遊星歯車群に対してトルクを掛けることによって、前記一つ以上の遊星歯車群のそれぞれの遊星歯車群における前記螺旋カットの太陽歯車と前記螺旋カットのリング歯車とが長手軸心反対方向に移動するようにした請求項１０に記載の、遊星歯車変速機により回転力を伝達する伝達方法。
【請求項１３】
遊星歯車変速機により回転力を伝達する伝達方法において、
長手軸心方向を有する円筒状変速機ハウジングを提供し、
前記円筒状変速機ハウジングに二つの遊星歯車群を提供し、それぞれの遊星歯車群は遊星歯車キャリアに配置された複数の螺旋カットの遊星歯車と、前記変速機ハウジングに配置された螺旋カットのリング歯車と、前記円筒状変速機ハウジングの前記長手軸心方向に対して平行に取付けられた太陽歯車シャフトに配置された太陽歯車とを有しており、
さらに、
それぞれの遊星歯車群のそれぞれの螺旋カットの遊星歯車をそれぞれの螺旋カットのリング歯車およびそれぞれの螺旋カットの太陽歯車に係合させ、
前記変速機ハウジング上における長手軸心方向運動のために、前記二つの遊星歯車群の前記螺旋カットのリング歯車を前記変速機ハウジングに取付け、
前記遊星歯車変速機にトルクを掛け、その結果、長手軸心方向運動のために取付けられた螺旋カットのリング歯車を長手軸心方向運動させ、それにより、前記二つの遊星歯車群の間において負荷を均等に分担するようにした、伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は遊星変速機における改良に関する。より詳細には本発明は、各遊星歯車群の間の動力分担（ｐｏｗｅｒ  ｓｈａｒｉｎｇ）を提供すべく、螺旋カット歯車（ｈｅｌｉｃａｌ  ｃｕｔ  ｇｅａｒ）を採用した複数の遊星歯車群を有する遊星歯車変速機に関する。
【０００２】
発明の背景
ピニオン形式の歯車装置（ｇｅａｒｉｎｇ）と比較して遊星歯車列は、大きな動力密度、大きな変速比（ｇｅａｒ  ｒａｔｉｏ）および同心的な動力の入力および出力を許容するという利点を有する。遊星歯車列において、大きな動力要件は各歯車の直径および幅を増加して対処するのが通常である。もし歯車列の直径サイズに関して制限が在れば、動力の増加は、各歯車の幅を増加するか、材料および加工の仕様を改善することでのみ満足され得る。しかし、これらの手法はいずれも実施上の制限が在る。
【０００３】
限られた直径サイズ内での動力容量（ｐｏｗｅｒ  ｃａｐａｃｉｔｙ）の増加に対する明らかな解決策は、歯車列に対して更なる歯車群を付加し、ひとつ以上の歯車群で動力を分担することである。この結果、各歯車群に対する負荷は小さくなり乍らも、全体としての動力容量は大きくなる。しかし、斯かる解決策には実施上の厳しい問題が在る。すなわちこの解決策では、幾つかの歯車群の間における殆ど完全な動力分担を必要とする。各歯車群の間における斯かる完全な動力分担によれば、各歯車には殆どの商的用途では実用的でない製造許容誤差が要求される。而して、各歯車に対する実用的な製造許容誤差では、動力分担が不均一となる。斯かる不均一な動力分担もしくは不均一な負荷が在ると、一群の歯車は設計負荷よりも更に過重な負荷を受けてしまう。これは、過剰な摩耗および／または尚早な破損に帰着する。
【０００４】
「動力分担歯車群における改良」と称されて１９９８年１０月７日に出願された同時係属の米国特許出願第０９／１６７７６０号には、被動軸に取付けられた各対の螺旋歯車（ｈｅｌｉｃａｌ  ｇｅａｒ）と噛合すべく駆動軸上に取付けられた各対の螺旋歯車を有する歯車変速機が開示されている。１９９８年１０月７日に出願された前記先行米国特許出願第０９／１６７７６０号の明細書および図面の開示を含む開示内容は、言及したことにより明示的に本出願中に援用される。また、「対合された螺旋歯車装置を使用する自動車用の多段変速機」と称されて１９９８年１１月６日に出願された米国特許出願第０９／１８７９０５号には、自動車用の多段変速機において対合（ｐａｉｒｅｄ）螺旋歯車を使用することが開示されている。１９９８年１１月６日に出願された前記先行米国特許出願第０９／１８７９０５号の明細書および図面の開示を含む開示内容は、言及したことにより明示的に本出願中に援用される。
【０００５】
発明の目的
本発明の目的は、二群以上の遊星歯車間における平衡化負荷または平衡化動力分担を提供する遊星変速機を提供するにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、直径サイズがコンパクトであり乍らも大きな動力容量を有する遊星変速機を提供するにある。
本発明の更なる目的は、二群以上の遊星歯車間における平衡化負荷または平衡化動力分担を提供すべく螺旋歯車を使用する遊星変速機を提供するにある。
【０００７】
本発明のこれらの及び他の目的は、各図面に関して以下の説明および請求の範囲を読破すれば明らかとなろう。
【０００８】
発明の概要
本発明は、螺旋カット歯車を採用した複数群の遊星歯車を有する遊星歯車変速機に関する。
【０００９】
前記歯車列中の各遊星歯車群は太陽シャフト上に取付けられた太陽歯車を備え、該太陽歯車は遊星歯車キャリア内に取付けられた複数の遊星歯車と噛合し、前記複数の遊星歯車は変速機ハウジングに取付けられたリング歯車と噛合する。前記遊星歯車キャリアは駆動部材とされて前記太陽シャフトは被動部材とされ得る。逆に、前記太陽シャフトが駆動部材とされて前記遊星歯車キャリアが被動部材とされ得る。
【００１０】
本発明の前記遊星歯車変速機は、前記歯車列中における二群以上の遊星歯車間において実用的に平衡化された動力分担および負荷を実現すべく、各太陽歯車、各リング歯車および各遊星歯車に対して螺旋カット歯車を採用する。
【００１１】
歯車カットの螺旋角度の故に、螺旋歯車は負荷されたときに軸心方向推力（ａｘｉａｌ  ｔｈｒｕｓｔ）に遭遇する。この軸心方向推力の大きさは、その歯車に対するトルク負荷に正比例する。本発明の遊星歯車変速機の各遊星歯車群間の動力分担および平衡化負荷は、この軸心方向推力反作用と、隣接する遊星歯車群の各太陽歯車および／または各リング歯車の結果的軸心方向移動とを利用することにより達成されるが、この場合に隣接する遊星歯車群の各太陽歯車および／または各リング歯車は前記遊星変速機ハウジングに関して軸心方向移動すべく取付けられる。もし遊星歯車群のひとつの群が他の群よりも過重に負荷されたなら、そのひとつの群の螺旋太陽歯車および螺旋リング歯車上の軸心方向推力は他の各群の遊星歯車上の軸心方向推力負荷と平衡化されない。更に過重に負荷されたことから更に大きな軸心方向推力負荷に遭遇する前記太陽歯車および／またはリング歯車は、この推力非平衡に応じて軸心方向移動することにより、各遊星歯車群間での均衡化負荷分担を達成して軸心方向推力の非平衡を無くす。
【００１２】
前記遊星歯車群は前記遊星歯車変速機の作動の間は、軸心方向に移動しない。対応する太陽歯車との相互作用による所定遊星歯車上の軸心方向推力は、対応するリング歯車との相互作用による軸心方向推力と等しく且つ逆方向である。故に、ひとつの遊星歯車に作用する各軸心方向力は等しく且つ逆方向である結果、各遊星歯車が軸心方向に移動する傾向は無くなる。
【００１３】
詳細な説明
各図は本発明の一部を構成する。
以下においては本発明の完全な理解とその利点を認識すべく、各好適実施例の詳細な説明が示される。
【００１４】
各対の螺旋カット歯車に作用する力、ならびに、各対の螺旋カット歯車間における負荷分担および負荷平衡化の詳細な説明に関しては、「動力分担歯車群における改良」と称されて１９９８年１０月７日に出願された前述の米国特許出願第０９／１６７７６０号を参照されたいが、その開示内容は言及したことにより本明細書中に援用される。
【００１５】
添付図面中の図１を参照すると、本発明の一実施例に従い４群の遊星歯車を備えた遊星歯車列が示される。尚、本発明は二群の遊星歯車または複数群の遊星歯車によっても実施され得ることを理解すべきである。
【００１６】
図１を参照すると遊星歯車キャリア４には、円筒状の変速機ハウジング７内における例えばニードル型軸受またはローラ軸受などとされ得る各軸受６ａが取付けられる。遊星歯車群２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄは各々、遊星歯車キャリア４内で回転すべく取付けられた遊星歯車から成る。遊星歯車キャリア４は遊星歯車群２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄを相互に対して固定関係で保持する。但し全ての遊星歯車は、相互に独立して自由に回動もしくは回転する。図３を更に参照すると図示実施例において、遊星歯車の各々は遊星歯車ホルダ４における夫々のボアにより受容された２本の遊星シャフト１２を有し、且つ、この回転取付けは例えばジャーナル軸受６ｄにより達成される。ひとつの実用例において、各遊星歯車およびそれに関連する遊星歯車シャフト１２は、共通の素材から加工された一体部材である。
【００１７】
遊星歯車２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄは全て、螺旋カット・ギヤ歯を有する。（図２に示された実施例においては四つ示される）各遊星歯車２ａの螺旋カットは歯車の軸心方向中心線に関し、各遊星歯車２ａに対して同一の方位もしくは向きと角度を有する。各遊星歯車２ｂに対する螺旋カットは歯車の軸心方向中心線に関して各遊星歯車２ｂに対して同一の方位または向きと角度を有するが、これらは各遊星歯車２ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆である。各遊星歯車２ｃに対する螺旋カットは歯車の軸心方向中心線に関して各遊星歯車２ｃに対して同一の方位または向きと角度を有するが、これらは各遊星歯車２ｂの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆である。明らかに、各遊星歯車２ｃの螺旋カットの方位または向きおよび角度は各遊星歯車２ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度と同一である。各遊星歯車２ｄに対する螺旋カットは歯車の軸心方向中心線に関して各遊星歯車２ｄに対して同一の方位または向きと角度を有するが、これらは各遊星歯車２ｃの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆である。
【００１８】
円筒状変速機ハウジング７は、長手中央軸心２０を有する。遊星歯車キャリア４は、円筒状の変速機ハウジング７の長手中央軸心２０と平行で該長手中央軸心２０と一致する長手中央軸心を有する。前記各遊星歯車は、動作の間において遊星歯車キャリア４の前記長手中央軸心の方向における各遊星歯車の移動を実質的に防止する様式にて各シャフト１２および各軸受６ｄにより、遊星歯車キャリア４内で回転すべく取付けられる。明らかな如く、遊星歯車キャリア４は円筒状変速機ハウジング７内で長手中央軸心２０の回りに回転する。遊星歯車キャリア４は、動作の間において円筒状変速機ハウジング７の長手中央軸心２０の方向における遊星歯車キャリア４の移動を実質的に防止する様式にて各軸受６ａにより、円筒状変速機ハウジング４内で回転すべく取付けられる。円筒状変速機ハウジング７は、第一の端部２１および第二の端部２２を有する。円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１の近傍に配置された遊星歯車キャリア４の各アーム部材９は、遊星キャリア４が駆動部材であるという実施例においては遊星歯車キャリア４に動力を入力すべく（不図示の）動力源に接続された機構であり、又は逆に、遊星キャリア４が被動部材であるという実施例においては（不図示の）動力出力ユニットに対して遊星歯車キャリア４から動力を出力する機構である。
【００１９】
図６は、円筒状変速機ハウジング７から取り外された遊星歯車キャリア４の概略的な部分的斜視図である。
【００２０】
太陽シャフト５は、円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１の近傍に第一の端部を有すると共に、ニードル型またはローラ軸受とされ得る軸受６ｂにより遊星歯車キャリア４に回転可能に取付けられる。太陽シャフト５はまた円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２の近傍における該太陽シャフト５の第二の端部にて、ニードル型またはローラ軸受とされ得る軸受６ｂにより遊星歯車キャリア４に回転可能に取付けられる。一定の実施例においては、太陽シャフト５の第一の端部および第二の端部に停止部材もしくは停止リング２４が取付けられ得る。太陽シャフト５は、円筒状変速機ハウジング２０の長手中央軸心２０と平行で該長手中央軸心２０と一致する長手中央軸心を有する。太陽シャフト５は、動作の間において遊星歯車キャリア４の前記長手中央軸心の方向における該太陽シャフト５の移動を実質的に防止する様式で各軸受６ｂにより遊星歯車キャリア４に取付けられる。もし太陽シャフト５が被動部材であれば、円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２の近傍における太陽シャフト５の端部にて（不図示の）動力出力ユニットに対して動力が出力される。もし太陽シャフト５が駆動部材であれば、円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２の近傍にて太陽シャフト５の端部には（不図示の）動力源が接続される。
【００２１】
図示実施例において、太陽シャフト５はスプライン軸である。太陽シャフト５上には、該太陽シャフト５の軸心方向に移動すべく太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが取付けられる。
【００２２】
図１の２−２線における概略的断面である図２に見られる如く、太陽シャフト５は太陽歯車１ｂの対応ノッチに噛合する歯部を有するスプライン軸である。前記配置構成は、太陽歯車１ａ、１ｃおよび１ｄに関して同様である。理解される様に、このスプライン軸取付けにより前記各太陽歯車と前記太陽シャフトとの間では回転運動および回転動力が伝達される。すなわち作動のモードに依存して、各太陽歯車が太陽シャフト５を駆動し得るか、又は、太陽シャフト５が各太陽歯車を駆動し得る。前記スプライン軸取付けによれば、太陽シャフト５上での太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄの軸心方向移動も可能である。但し太陽シャフト５に対してスプライン軸を使用するという図示実施例は、例示的であって限定的ではない。当業者であれば、前記太陽シャフト上における各太陽歯車の回転動力の伝達と軸心方向移動とを許容すべく、スプラインではなくキー止めなどの他の機構を選択して各螺旋カット太陽歯車を前記太陽シャフト上に取付け得る。
【００２３】
太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄは全て、螺旋カット・ギヤ歯を有する。太陽歯車１ａの螺旋カットは太陽シャフト軸心に関し、第一の遊星歯車群の各遊星歯車２ａの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を有する。太陽歯車１ｂの螺旋カットは太陽シャフト軸心に関し、第二の遊星歯車群の各遊星歯車２ｂの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を有する。当業者であれば、太陽歯車１ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度は太陽歯車１ｂの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆であることを理解し得よう。太陽歯車１ｃの螺旋カットは太陽シャフト軸心に関し、第三の遊星歯車群の各遊星歯車３ｃの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を有する。当業者であれば、太陽歯車１ｃの螺旋カットの方位または向きおよび角度は太陽歯車１ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度と同一であることを理解し得よう。太陽歯車１ｄの螺旋カットは太陽シャフト軸心に関し、第四の遊星歯車群の各遊星歯車２ｄの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を有する。
【００２４】
太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄの螺旋歯は夫々、前記第一の遊星歯車群の各遊星歯車２ａ、前記第二の遊星歯車群の各遊星歯車２ｂ、前記第三の遊星歯車群の各遊星歯車２ｃおよび前記第四の遊星歯車群の各遊星歯車２ｄと噛合する。図２は、前記第二の遊星歯車群の四つの遊星歯車２ｂのギヤ歯と噛合する太陽歯車１ｂのギヤ歯を示している。
【００２５】
図１に示された本発明の前記実施例においては、太陽歯車１ａと太陽歯車１ｂとの間に筒状部材１０が配設されると共に、太陽歯車１ｃと太陽歯車１ｂとの間に筒状部材１０が配設される。図３に示された実施例において、太陽シャフト５のスプライン軸歯は筒状部材１０の対応ノッチに噛合する。但し、筒状部材１０が太陽シャフト５のスプラインに噛合するノッチを有することは必須では無い。すなわち筒状部材１０の内部は、太陽シャフト５のスプライン上に着座すべく円滑とされ得る。筒状部材１０は、太陽シャフト５上において太陽シャフト５の軸心方向に移動し得る如く取付けられる。
【００２６】
以下において論じられる如く、ひとつの作動モードにおいては各歯車の回転および螺旋カットにより生成された力により、太陽歯車１ａおよび太陽歯車１ｂは太陽シャフト５上で相互に向けて移動しかつ一体的に移動する傾向となり、且つ、太陽歯車１ｃおよび太陽歯車１ｄは太陽シャフト５上で相互に向けて移動しかつ一体的に移動する傾向となる。太陽歯車１ａおよび太陽歯車１ｂ間の筒状部材１０は太陽歯車１ａおよび１ｂが相互に向けて移動するのを規制する一方、太陽歯車１ａおよび１ｂが太陽シャフト５上でユニットとして一体的に移動するのを許容する。同様に、太陽歯車１ｃおよび太陽歯車１ｄの間の筒状部材１０は太陽歯車１ｃおよび１ｄが相互に向けて移動するのを規制する一方、太陽歯車１ｃおよび１ｄが太陽シャフト５上でユニットとして一体的に移動するのを許容する。この移動により負荷は、太陽歯車１ａと太陽歯車１ｂとの間、且つ、前記第一の遊星歯車群の各遊星歯車２ａと前記第二の遊星歯車群の各遊星歯車２ｂとの間で平衡化される。同様に、太陽歯車１ｃと太陽歯車１ｄとの間、および、前記第三の遊星歯車群の各遊星歯車２ｃと前記第四の遊星歯車群の各遊星歯車２ｄとの間でも、負荷が平衡化される。斯かる作動モードもしくは斯かる実施例において、筒状体１０が別体部材である必要はない。すなわち太陽歯車１ａおよび１ｂならびに筒状部材１０は、同一の素材から加工され得る。このことは、太陽歯車１ｃおよび１ｄならびに関連する筒状部材１０にも当てはまる。
【００２７】
当業者であれば実用的事項として、例えばジャーナル軸受とされ得る軸受６ｃにより筒状部材１０を遊星キャリア４に取付けるのが有用なことを理解し得よう。これにより、太陽シャフト５に対する付加的な支持が提供される。太陽シャフト５の前記第一の端部および第二の端部上には、各リング状リテーナ部材２４が取付けて示される。各リング状リテーナ部材２４は、太陽シャフト５の軸心方向における各リング状リテーナ部材２４の移動が規制される様式で、太陽シャフト５の各端部上に取付けられる。
【００２８】
図１に示された実施例においては、円筒状変速機ハウジング７の内周面に加工された筒状リング部材３ａが示される。リング状部材３ａの内周面は円筒状変速機ハウジング７の長手中央軸心２０に関し、前記第一の遊星歯車群の各遊星歯車２ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆方向となる、方位または向きおよび角度を有する。故にリング状部材３ａは、筒状リング歯車とも称され得る。筒状リング歯車３ａの構造により、軸心方向において該筒状リング歯車３ａが円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向かい移動することが規制される。筒状リング歯車３ａの構造によれば、該筒状リング歯車３ａが円筒状変速機ハウジング７の内周面の円周方向に移動することも防止される。リング歯車３ａのギヤ歯は、前記第一の遊星歯車群の各遊星歯車２ａのギヤ歯に噛合する。筒状リング歯車３ａは、たとえばボルトなどにより円筒状変速機ハウジング７の内周面に接続されるべく別体加工された筒状部材とされ得ることは理解される。
【００２９】
図１に示された実施例において筒状リング歯車３ｄは筒状リング歯車３ａと同様であるが、筒状リング歯車３ｄの螺旋カットは円筒状変速機ハウジング７の長手中央軸心２０に関し、前記第四の遊星歯車群の各遊星歯車２ｄの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を有する。図１に示された実施例において、筒状リング歯車３ｄの螺旋カットの方位または向きおよび角度は筒状リング歯車３ａの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆であることは明らかである。図１に示された実施例において筒状リング歯車３ｄは、円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向かう方向の軸心方向移動が規制される。筒状リング歯車３ｄはまた、円筒状変速機ハウジング７の円周方向に移動することも防止される。
【００３０】
図１は更に、筒状リング歯車３ｂおよび３ｃを示している。これらの筒状リング歯車３ｂおよび３ｃは、円筒状ユニット８の内周面上に加工される。
【００３１】
筒状リング歯車３ｂの内周面は円筒状変速機ハウジング７の長手中央軸心２０に関し、前記第二の遊星歯車群の筒状リング歯車３ｂの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度の螺旋カットを有する。筒状リング歯車３ｂの螺旋カットの方位または向きが筒状リング歯車３ａの螺旋カットの方位または向きと逆であることは理解される。
【００３２】
筒状リング歯車３ｃの内周面は、円筒状変速機ハウジング７の長手中央軸心２０に関して前記第三の遊星歯車群の各遊星歯車３ｃの螺旋カットの方位または向きおよび角度と逆の方位または向きおよび角度を備えた螺旋カットを有する。筒状リング歯車３ｃの方位または向きおよび螺旋カットが、筒状リング歯車３ｄおよび筒状リング歯車３ｂのカットの方位または向きと逆であることは理解される。
【００３３】
図１に示された実施例において、一体的な筒状リング歯車３ｂおよび筒状リング歯車３ｃと共に円筒状ユニット８は、長手中央軸心２０の方向に軸心方向移動すべくスプライン取付けにより円筒状変速機ハウジング７の内面に取付けられる。図２に示された如く、筒状リング歯車３ｂ、３ｃを含め筒状部材８の外側面のスプライン歯は、円筒状変速機ハウジング７の内面上のスプライン歯と噛合する。すなわち、円筒状ユニット８の筒状壁の外側面には、スプライン面が嵌合される。円筒状ユニット８の近傍となる円筒状変速機ハウジング７の内側筒状壁には、合致係合スプライン面が嵌合される。前記スプライン結合によれば、前記円筒状ユニットの軸心方向移動は許容されるが、円筒状変速機ハウジング７に関する円筒状ユニット８の円周方向移動は防止される。
【００３４】
筒状リング歯車３ｂおよび筒状リング歯車３ｃを相互に向けて移動させようとする力が、回転および前記螺旋カットにより生成されるという実施例において、筒状リング歯車３ｂおよび筒状リング歯車３ｃの間に配置された円筒状ユニット８の部分は、これらの力を長手中央軸心２０に平行な方向に伝達すると共に、リング歯車３ｂおよびリング歯車３ｂが一体的に移動するのを規制する。以下において論じられる如くリング歯車３ｂ、３ｃが力により相互に向けて移動されようとする実施例において、筒状リング歯車３ｂおよび筒状リング歯車３ｃは前記スプライン取付け上で長手中央軸心２０の方向において一体的に移動し、リング歯車３ｂとリング歯車３ｃとの間と、前記第二の遊星歯車群の各遊星歯車２ｂと前記第三の遊星歯車群の各遊星歯車２ｃとの間と、の負荷伝達を平衡化する。
【００３５】
尚、筒状リング歯車３ｂおよび筒状リング歯車３ｃの各々が、長手中央軸心２０の方向における軸心方向移動のために円筒状変速機ハウジング７の内周面にスプライン結合された別体加工の筒状部材とされ得ることは理解される。斯かる場合には図１に示された実施例において、別体の筒状リング歯車３ｃと別体の筒状リング歯車３ｄとの間に別体加工の筒状要素が配設される。この別体加工の筒状要素もまた、長手中央軸心２０の方向に軸心方向移動すべく円筒状変速機ハウジング７の内周面にスプライン結合される。斯かる各筒状リング歯車および中間部材を長手中央軸心２０の方向に軸心方向移動する様に円筒状変速機ハウジング７の内周面に取付けるべく、且つ、円筒状変速機ハウジング７に対する円周方向移動を防止すべく、スプラインに加えて他の機構が配備され得ることも理解される。
【００３６】
図１に示された実施形態の作動は、回転動力は遊星歯車キャリア４の各アーム部材９にて時計回り方向に入力されると共に、回転動力は円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２にて太陽シャフト５により出力されるという実施例に対して説明される。この実施例において前記変速機は、増速変速機である。
【００３７】
（不図示の）回転動力入力源により遊星歯車キャリア４が時計回り方向に回転されると、遊星歯車群２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄが夫々の筒状リング歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄ内で回転すると共に、前記遊星歯車群の遊星歯車の各々が更に回転する。遊星歯車群２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄの夫々の遊星歯車と噛合する筒状リング歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄは回転しない、と言うのも、筒状リング歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄは円筒状変速機ハウジング７の円周方向における回転が規制されて取付けられているからである。
【００３８】
太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄと噛合する遊星歯車群２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄの各遊星歯車が回転すると、太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが回転する。また、太陽シャフト５にスプライン結合された太陽歯車１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが回転すると、太陽シャフト５が回転すると共に回転動力もしくはトルクが太陽シャフト５に伝達される。この実施例において、太陽シャフト５は被動軸である。
【００３９】
各歯車間の負荷分担もしくは負荷平衡化は、以下の如くに生ずる。負荷されたときに各螺旋歯車は、その螺旋カットの故に軸心方向推力（ａｘｉａｌ  ｔｈｒｕｓｔ）を受ける。この軸心方向推力の大きさは、その歯車上のトルク負荷に正比例する。各遊星群の間における動力分担は、各太陽歯車と各リング歯車との前記推力反作用およびそれに伴う軸心方向移動の結果である。すなわち、もしひとつの遊星群が他の各群よりも過重に負荷されたなら、そのひとつの群の螺旋太陽歯車および螺旋リング歯車に対する軸心方向推力は、他の各遊星群の螺旋太陽歯車および螺旋リング歯車に対する推力負荷と平衡化しない。すると、以下において詳述される様にこの負荷非平衡に応じて、更に過重に負荷されている前記太陽歯車および／またはリング歯車は軸心方向に移動し、最終的には負荷平衡もしくは負荷分担に帰着する。
【００４０】
本発明に係る負荷平衡もしくは負荷分担の例は、次の通りである。もし製造許容誤差に起因して、図１に示された他の３つの遊星群の各歯車よりも先に遊星群「ａ」の各歯車が噛合したなら、この遊星群が遭遇するトルク負荷は、太陽歯車１ａおよび筒状リング歯車３ａの軸心方向推力負荷に帰着する。前記実施例において回転動力が遊星歯車キャリア４に対して時計回り方向に入力された場合、太陽歯車１ａ上の推力負荷は円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２へと向けられ、且つ、リング歯車３ａ上の推力負荷は円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１へと向けられる。遊星群「ｂ」は大きな負荷に遭遇していないことから、太陽歯車１ｂ上には等価で逆の軸心方向推力は存在しない。負荷の非平衡に依る軸心方向推力の前記非平衡により、太陽シャフト５上で太陽歯車１ａは円筒状変速機ハウジング５の第二の端部２２に向けて移動する。故に太陽歯車１ａは筒状部材１０を介し、太陽シャフト５上の太陽歯車１ｂを軸心方向において円筒状変速機ハウジング５の第二の端部２２に向けて押圧する。前記螺旋歯車カットから帰着する太陽歯車１ａのこの軸心方向移動により太陽歯車１ａに対する負荷、故に遊星群「ａ」の全体に対する負荷、は小さくなると同時に、太陽歯車１ｂに対する負荷、故に遊星群「ｂ」の全体に対する負荷、は更に大きくなる。太陽歯車１ｂが負荷されるのでこの太陽歯車１ｂ上の螺旋カットの故に、太陽歯車１ｂ上には円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向かう方向の軸心方向推力が生ずる。
【００４１】
太陽歯車１ｂが更に負荷されると、太陽歯車１ｂにより各遊星歯車２ｂを介してリング歯車３ｂに伝達されるトルクは、リング歯車３ｂ上の負荷を増大する。リング歯車３ｂ上の螺旋カットは、前記負荷に比例して軸心方向において円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向かう軸心方向推力に帰着する。もし遊星群「ｃ」が未だ負荷されておらず又は遊星群「ｂ」よりも低く負荷されていれば、リング歯車３ｂにより及ぼされた前記軸心方向推力により円筒状ユニット８が、故にリング歯車３ｃが、リング歯車３ｂとともに円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて軸心方向に移動される。この結果、リング歯車３ｃは更に負荷されることになる。
【００４２】
リング歯車３ｃが更に負荷されると、該リング歯車３ｃは各遊星歯車２ｃを介して太陽歯車１ｃへと更なる負荷を伝達する。同様に、リング歯車３ｃが更に負荷されると、該リング歯車３ｃは円筒状変速機ハウジング２１の第一の端部２１に向かう方向の更なる軸心方向推力を発揮する。
【００４３】
太陽歯車１ｃが更に負荷されると、該太陽歯車１ｃは円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて更に大きな推力を及ぼす。もし太陽歯車１ｄが負荷されておらず又は太陽歯車１ｃよりも低く負荷されていれば、太陽歯車１ｃは太陽シャフト５上で円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて軸心方向に移動する。故に太陽歯車１ｃは筒状部材１０を介して太陽歯車１ｄを変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて押圧する。これにより太陽歯車１ｄは更に負荷され、太陽歯車１ｃの負荷は小さくなる。
【００４４】
太陽歯車１ｄが更に負荷されると、該太陽歯車１ｄは各遊星歯車２ｄを介してリング歯車３ｄに更なる負荷を伝達する。更に、太陽歯車１ｄが更に負荷されるので、太陽歯車１ｄは円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向かう方向において更に大きな軸心方向推力を及ぼすが、太陽歯車１ｄにより及ぼされる前記軸心方向推力は此処でも太陽歯車１ｄ上の負荷に比例する。
【００４５】
図１に示されて記述された前記実施例において、リング歯車３ａにより発揮される軸心方向推力は、該リング歯車３ａを変速機ハウジング７の第一の端部２１に向けて移動せんとする。図１の図示実施例においてリング歯車３ａは円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向けて移動はしない、と言うのも、リング歯車３ａは円筒状変速機ハウジング７の内周面上の一体加工部材だからである。たとえば筒状リング歯車３ａは、長手中央軸心２０の方向に軸心方向移動すべく円筒状変速機ハウジング７の内周面にスプライン結合された別体の筒状リング部材とされ得ることは理解される。この場合には、円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向かう軸心方向におけるリング歯車３ａの軸心方向移動を規制すべく、停止部材が配備される。
【００４６】
図１に示されて記述された前記実施例において、リング歯車３ｄにより発揮される軸心方向推力は、該リング歯車３ｄを円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて移動せんとする。図１の図示実施例においてリング歯車３ｄは円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向けて移動はしない、と言うのも、リング歯車３ｄもまた円筒状変速機ハウジング７の内周面上の一体加工部材だからである。筒状リング歯車３ａと同様に、筒状リング歯車３ｄはたとえば円筒状変速機ハウジング７の内周面にスプライン結合された別体の筒状リング部材とされ、円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向かう斯かるリング歯車３ｄの軸心方向移動を規制すべく停止部材が配備されることは理解される。
【００４７】
前記各推力は負荷に比例するが、斯かる負荷および推力は、太陽歯車１ａおよび１ｂ、リング歯車３ｂおよび３ｃならびに太陽歯車１ｃおよび１ｄが夫々対として軸心方向に移動して全ての歯車により伝達される負荷を平衡化するまで、継続する。各歯車間の負荷伝達は、自己平衡かつ自己補償する。
【００４８】
前記の説明から理解される様に、各遊星群間のトルクの一切の非平衡は、種々の太陽歯車およびリング歯車の横方向推力の非平衡に帰着する。各推力におけるこの非平衡の結果、これらの歯車は推力の非平衡の方向に応じて軸心方向に移動する。この軸心方向移動は、全ての推力が平衡化するまで継続する。各推力が平衡化したとき、各歯車間で伝達される各トルクもしくは負荷も平衡化される。
【００４９】
前記変速機が作動する間、各遊星歯車は軸心方向には移動しない。対応する太陽歯車との相互作用に依る遊星歯車上の軸心方向推力は、対応するリング歯車との相互作用に依る軸心方向推力と等しく且つ逆方向である。故に、ひとつの遊星歯車上に作用する各軸心方向力は、相互に対して等しく且つ逆方向である。この結果、各遊星歯車が軸心方向に移動する傾向は無くなる。
【００５０】
図４ａは、始動に先立つまたは遊星歯車キャリア４の回転に先立つ各歯車位置の例を示す、図１の記述実施例の概略図である。図４ｂは、始動の後で均衡化負荷分担または平衡化負荷が各歯車間で達成されたときの各歯車位置の例を示す、図１の記述実施例の概略図である。尚、変速機に対する設計基準により必要とされれば、本発明の原理を採用した複数群の遊星歯車が使用され得ることは理解される。
【００５１】
図５は図１に類似した実施例の概略図であり、二群の遊星歯車のみが在る。本発明の動作の原理は同一である。
【００５２】
もし太陽シャフト５が駆動軸であると共に回転動力が太陽シャフト５を反時計回り方向に回転すべく（不図示の）動力源から太陽シャフト５に入力されたとしても、遊星歯車キャリア４が動力源により時計回り方向に回転されるべく図１に関して前述された様にして動作が生じる。もし太陽シャフト５が駆動軸であると共に遊星キャリア４が被動部材であれば、前記変速機は減速変速機となる。
【００５３】
図１に示された実施例において、もし遊星歯車キャリア４が動力源により反時計回り方向に回転されるとしても、すなわち、遊星歯車キャリア４の入力トルク回転方向が反時計回りであっても、本発明に係る動力分担特性は同一である。以下に記述される改変は、図１に示された実施例に対して為される。
【００５４】
図１の実施例においてもし遊星歯車キャリア４が外部動力源により反時計回り方向に回転されたなら、各歯車上の螺旋カットにより生成される各推力により、太陽歯車１ａおよび１ｂは太陽シャフト５の軸心方向において離間移動せんとし、且つ、太陽歯車１ｃおよび１ｄは太陽シャフト５の軸心方向において離間移動せんとする。同様に、太陽歯車１ｂおよび太陽歯車１ｃは太陽シャフト５の軸心方向において相互に向けて移動せんとする。故に、太陽歯車１ｂおよび太陽歯車１ｃの間には筒状部材１０または他の一定の形式のスペーサが載置される。
【００５５】
遊星歯車キャリア４が反時計回り方向に回転されるという図１の実施例において、リング歯車３ａおよび３ｂは前記円筒状変速機ハウジングの軸心方向において一体的に移動せんとし、リング歯車３ｃおよび３ｄも前記円筒状変速機ハウジングの軸心方向に一体的に移動せんとする。斯かる実施例においてリング歯車３ａおよび３ｂは、図１に示されたスプライン取付リング歯車ユニット３ｂ、８、３ｃなどのスプライン取付ユニットとされ得る。同様に、斯かる実施例においてリング歯車３ｃおよび３ｄも斯かるスプライン取付ユニットとされ得る。代替的に、筒状リング歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄの各々は円筒状変速機ハウジング７の内周面にスプライン結合された別体の筒状部材とされると共に、リング歯車３ａおよび３ｂ間にはスペーサ部材が配設され且つリング歯車３ｃおよび３ｄ間には別のスペーサ部材が配設されても良い。
【００５６】
遊星歯車キャリア４が反時計回りに回転されるという図１の実施例においては、円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１に向かう軸心方向において太陽歯車１ａが軸心方向移動するのを規制すべく且つ太陽歯車１ａが各遊星歯車２ａと噛合するのを維持すべく、円筒状変速機ハウジング７の第一の端部２１の近傍にて太陽シャフト５の端部には停止部材２４が取付けられる。同様に、円筒状変速機ハウジング７の第二の端部２２に向かう太陽歯車１ｄの軸心方向移動を規制すべく、太陽シャフト５の第二の端部には停止部材２５が配備される。
【００５７】
前述の如く、遊星キャリア４が反時計回り方向に回転されたとしても、本発明の作用の動力分担特性および原理は前述と同一である。
実用例において、本発明を実施する上で各太陽歯車もしくは各リング歯車の軸心方向移動の距離はたとえば約０．１ｍｍ乃至１ｍｍである。
【００５８】
当業者であれば、本明細書中に記述された本発明の原理を採用した幾多の物理的変更例を案出し得ることは理解される。
本発明は、螺旋カット歯車を採用することにより歯車列中に複数群の遊星歯車を有する商用実用的でコスト効率的な遊星歯車変速機を提供する。
【００５９】
本発明の前記遊星歯車変速機で使用される各螺旋カット歯車が必要とする製造許容誤差は、商用実用的でコスト効率的なものにすぎない。
本発明の好適実施例を記述して来たが、当業者であれば請求の範囲中に定義された本発明の精神および有効範囲内で改変を為し得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る遊星歯車変速機の概略的側面図であり、明瞭化および理解のために所定部材は取り外されている。
【図２】  図１の２−２線に沿った概略的断面図である。
【図３】  図１の３−３線に沿った概略的断面図である。
【図４ａ】  図１の実施例に係る遊星歯車変速機の概略的側面図であり、始動に先立つ各歯車位置を示すべく更なる所定部材が取り外されている。
【図４ｂ】  図１の実施例に係る遊星歯車変速機の概略的側面図であり、均衡化負荷分担時におけるつ各歯車位置を示すべく更なる所定部材が取り外されている。
【図５】  図１の実施例と類似し乍らも本発明の別実施例に従い二群の螺旋歯車を備えた遊星歯車変速機の概略的側面図であり、明瞭化および理解のために所定部材は取り外されている。
【図６】  変速機ハウジングから取り外された遊星歯車キャリアの概略的な部分的斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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