(57)【要約】【課題】ロングプラネタリギア等のプラネタリローラの支持軸に対するニードルローラ等のベアリングローラによるエッジロードの発生を抑制すること。【解決手段】本遊星式動力伝達装置は、ロングプラネタリギア（プラネタリローラ）１４と、該ロングプラネタリギア１４を支持するロングプラネタリギア支持軸（支持軸）１６と、上記ロングプラネタリギア１４とロングプラネタリギア支持軸１６との間に介装されるニードルローラ（ベアリングローラ）２１〜２３と、上記ロングプラネタリギア支持軸１６の両端を固定するキャリア１９，２０とを備え、ロングプラネタリギア支持軸１６に関して、キャリア１９，２０に固定される両端の第１軸部分１６ａとニードルローラ２１〜２３が転動する第２軸部分１６ｂとの間の第３軸部分１６ｃの外周面にクラウニング形成用周溝２４を設け、第２軸部分１６ｂの外周面にクラウニング形成用周溝２４の内壁一部をその形成起点２４ａとしたクラウニング２５を備えた構成。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラネタリローラと、該プラネタリローラに挿通されて該プラネタリローラを支持する支持軸と、上記プラネタリローラと上記支持軸との間に介装されるベアリングローラと、上記支持軸の両端を固定するキャリアとを備えた遊星式動力伝達装置であって、
上記支持軸に関して、上記キャリアに固定される両端の第１軸部分と上記ベアリングローラが転動する第２軸部分との間の第３軸部分の外周面にクラウニング形成用周溝を設け、上記第２軸部分の外周面に当該クラウニング形成用周溝の内壁一部をその形成起点としたクラウニングを備えた、ことを特徴とする遊星式動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星式動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星式動力伝達装置として、例えば、特許文献１に示すラビニヨ（Ｒａｖｉｇｎａｗｘ）型遊星歯車装置がある。ラビニヨ型遊星歯車装置は、１つの軸にフロントサンギアとリアサンギアとを軸方向にオフセットした位置に取り付け、フロントサンギアの外周に同心にリングギヤを配設し、これら各ギアに対して、複数のショートプラネタリギア（ショートプラネタリローラ）と複数のロングプラネタリギア（ロングプラネタリローラ）とを配置するとともに、これら各プラネタリギアをキャリアに連結固定して構成している。
【０００３】
このようなラビニヨ型遊星歯車装置におけるロングプラネタリギアの構成を図６を参照して説明すると、１は、ロングプラネタリギア、２は、ショートプラネタリギア、３は、リアサンギヤ、４は、軸を示す。ロングプラネタリギア１は、その内周に複列のニードルローラ５ａ，５ｂ，５ｃを介して挿通した支持軸６により支持されている。このようなロングプラネタリギア１がリアサンギア３の回りを高速で自転しながら公転するとき、図７（ａ）で示すように該ロングプラネタリギア１の支持軸６には高回転遠心力がかかり、同支持軸６の軸方向中央側は仮想線で示すように径方向外向きにたわみ変形し、その結果、当該支持軸６の外周面にニードルローラ５ａ，５ｂ，５ｃのエッジ当たりによるロード（エッジロード）がかかり、応力集中が発生する。
【０００４】
図７（ｂ）はロングプラネタリギア支持軸６の外周面におけるエッジロードによる応力集中の様子を示す。Ｓ１はローラ５ａによる応力分布、Ｓ２はローラ５ｂによる応力分布、Ｓ３はローラ５ｃによる応力分布を示し、特に応力分布Ｓ１では大きい応力集中Ｓ１´があり、応力分布Ｓ２では大きい応力集中Ｓ２´が存在する。
【０００５】
図７（ｂ）から明らかであるように、支持軸６の中央側の部分にはニードルローラ５ｂの外周面全体から比較的平均してロードがかかり、応力集中はほとんどなく、左側と右側の部分には、ニードルローラ５ａ，５ｃのエッジロードに基づく応力集中が特に大きく発生している。このような応力集中があると支持軸６の当該部分の外周面は偏摩耗しやすく、また、剥離損傷を受けるおそれがある。
【特許文献１】特開平０９−０３２８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明により解決すべき課題は、支持軸がたわみ変形しても、当該支持軸の外周面が、ニードルローラのエッジ当たりにより偏摩耗されたり、剥離損傷を受けたりするおそれを抑制可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による遊星式動力伝達装置は、プラネタリローラと、該プラネタリローラに挿通されて該プラネタリローラを支持する支持軸と、上記プラネタリローラと上記支持軸との間に介装されるベアリングローラと、上記支持軸の両端を固定するキャリアとを備えた遊星式動力伝達装置であって、上記支持軸に関して、上記キャリアに固定される両端の第１軸部分と上記ベアリングローラが転動する第２軸部分との間の第３軸部分の外周面にクラウニング形成用周溝を設け、上記第２軸部分の外周面に当該クラウニング形成用周溝の内壁一部をその形成起点としたクラウニングを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記プラネタリローラには、外周面にギアが形成され、他の部材とギア結合により動力伝達するローラや、外周面が摩擦面とされ、他の部材と摩擦結合により動力伝達するローラを含む。上記ベアリングローラには、ニードルローラのみならず、通常のベアリングローラも含む。
【０００９】
本発明によると、上記第２軸部分の外周面に上記クラウニング形成用周溝を起点とするクラウニングを形成してあるから、上記支持軸が高速回転時の回転遠心力によりたわみ変形しても、上記ベアリングローラから当該支持軸にはエッジロードがかからず、当該支持軸に対する応力集中を緩和できるようになる。その結果、本発明では、支持軸のたわみ変形に際しても、当該支持軸の外周面がベアリングローラにより偏摩耗されたり、剥離損傷を受けたりするおそれを低減することが可能となる。特に、本発明は、プラネタリローラとして自動車の自動変速機に組み込まれるラビニヨ型遊星歯車装置のロングプラネタリギアに適用した場合、該ロングプラネタリギアを支持するロングプラネタリギア支持軸には高回転遠心力が作用するので、特に有用である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、支持軸がたわみ変形しても、ニードルローラ等のベアリングローラによるエッジロードの発生を抑制し、該エッジロードにより支持軸の外周面に応力集中が発生するのを緩和でき、ベアリングローラのエッジ当たりによる支持軸外周面の偏摩耗や、剥離損傷のおそれを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の最良の形態に係る遊星式動力伝達装置をラビニヨ型遊星歯車装置に適用して説明する。図１は、ラビニヨ型遊星歯車装置の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は、図１のラビニヨ型遊星歯車装置の斜視図、図４は、ロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとのキャリアに対する組み付け関係を示す部分概略斜視図、図５は、図１のロングプラネタリギア周りの拡大断面図である。なお、図３では図解の明瞭化のため、キャリアの図示は省略している。また、図５では、要部を円内に引き出し拡大して示している。
【００１２】
これらの図を参照して、１０ａ，１０ｂはそれぞれ別体で同軸上に配置された中心軸を示し、これら中心軸１０ａ，１０ｂそれぞれに小径のフロントサンギア１１と大径のリアサンギア１２とが外嵌されて一体化されている。これによって、フロントサンギア１１とリヤサンギア１２は、互いの位置関係が軸方向にオフセットしている。フロントサンギア１１と同心にリングギア１３が配設されている。ロングプラネタリギア（プラネタリローラ）１４は、リアサンギア１３とリングギア１３とに共用して噛み合う。ショートプラネタリギア１５は、フロントサンギア１２とロングプラネタリギア１４とに共用して噛み合う。ロングプラネタリギア１４は、ロングプラネタリギア支持軸（支持軸）１６に回転可能に支持されている。ショートプラネタリギア１５は、ショートプラネタリギア支持軸１７に回転可能に支持されている。
【００１３】
ロングプラネタリギア支持軸１６の一端側は、フロント側キャリア１９に連結固定されている。ロングプラネタリギア支持軸１６の他端側は、リア側キャリア２０に連結固定されている。ショートプラネタリギア支持軸１７の一端側は、フロント側キャリア１９に連結固定されている。１８はサイドワッシャを示す。ショートプラネタリギア支持軸１７の他端側は、リア側中間キャリア２０に連結固定されている。フロント側キャリア１９とリア側キャリア２０は、環状の一体構造になっており、ロングプラネタリギア支持軸１６とショートプラネタリギア支持軸１７とを取り囲む形状になっている。
【００１４】
ロングプラネタリギア１４とロングプラネタリギア支持軸１６との間には軸方向３列にそれぞれ軸方向両端面が平坦なニードルローラ（ベアリングローラ）２１，２２，２３が介装されている。ロングプラネタリギア支持軸１６に関して、中間キャリア１８とフロント側キャリア１９とに連結固定される一端側と中間キャリア１８とリア側キャリア２０とに連結固定される他端側とを含む第１軸部分１６ａと上記ニードルローラ２１，２２，２３が転動する第２軸部分１６ｂとの間の第３軸部分１６ｃにおいて、その外周面にクラウニング形成用周溝２４が設けられている。ロングプラネタリギア支持軸１６の第２軸部分１６ｂの外周面にクラウニング形成用周溝２４の溝内壁における溝底からの立ち上がり途中部（内壁一部）２４ａをその形成の起点としてクラウニング２５が形成されている。クラウニング形成用周溝２４は、本形態では断面が矩形形状であるが、矩形形状ではなく、断面半円形形状や、半楕円形状等の弧状の周溝とすると、周溝内部に隅角部が無くなり、亀裂が発生しにくい等の強度を向上することができる。
【００１５】
クラウニング形成用周溝２４の溝深さや溝幅は、クラウニング２５の形状等に応じて適宜に決定することができる。例えば、溝深さを、例えば０．１〜０．２ｍｍ程度とすることができる。クラウニング形成用周溝２４が断面半円形形状である場合、その半円形形状の大きさを例えば半径０．３〜０．５ｍｍ程度とすることができる。
【００１６】
そして、上記クラウニング２５は、本形態では、ニードルローラ２１，２３に対する部分クラウニングであるが、フルクラウニングでもよい。また、ニードルローラが単一の場合でも、フルクラウニングでも部分クラウニングでもよい。クラウニングの形状は、ロングプラネタリギア支持軸１６の長さやその回転速度、さらにニードルローラの数や、その他の特性に応じて実験等により適宜に決定することができる。
【００１７】
以上の構成を備えたラビニヨ型遊星歯車装置においては、ロングプラネタリギア支持軸１６が高回転遠心力によりたわみ変形しても、クラウニング２５により、ニードルローラ２１，２３は、ロングプラネタリギア支持軸１６にエッジ当たりせずに済むから、図では特に示していないが、図７で示した従来のごとき応力集中は、本形態におけるロングプラネタリギア支持軸１６の外周面には起きなくなる。その結果、ロングプラネタリギア支持軸１６の外周面がニードルローラ２１，２３のエッジロードにより偏摩耗されたり剥離損傷を受けたりするおそれが低減ないしは解消される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の最良の形態に係るラビニヨ型遊星歯車装置の正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】図１のラビニヨ型遊星歯車装置の斜視図
【図４】図１のロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとのキャリアに対する組み付け関係を示す部分概略斜視図
【図５】図１のロングプラネタリギア周りの拡大断面図
【図６】従来のラビニヨ型遊星歯車装置のロングプラネタリギア周りの拡大断面図
【図７】（ａ）は、図６のラビニヨ型遊星歯車装置において、支持軸がたわみ変形した様子を示す図、（ｂ）は、同支持軸にかかる応力分布を示す図
【符号の説明】
【００１９】
１０ａ，１０ｂ…中心軸
１１…フロントサンギア
１２…リアサンギア
１３…リングギア
１４…ロングプラネタリギア（プラネタリローラ）
１５…ショートプラネタリギア
１６…ロングプラネタリギア支持軸（支持軸）
１６ａ…第１軸部分
１６ｂ…第２軸部分
１６ｃ…第３軸部分
１７…ショートプラネタリギア支持軸
１８…サイドワッシャ
１９…フロント側キャリア
２０…リア側キャリア
２１，２２，２３…ニードルローラ（ベアリングローラ）
２４…クラウニング形成用周溝
２５…クラウニング
【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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