(57)【要約】【課題】支持軸の剛性を高めて該支持軸の偏摩耗や剥離損傷を無くす。【解決手段】本遊星歯車装置は、ロングプラネタリギア１４と、該ロングプラネタリギア１４を回転可能に支持するロングプラネタリギア支持軸１６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１４とロングプラネタリギア支持軸１６とを一体構造物となし、ロングプラネタリギア支持軸１６の両端とキャリア１９，２０との間にそれぞれボールベアリング２１，２２を嵌合した構成。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロングプラネタリギアと、該ロングプラネタリギアを回転可能に支持するロングプラネタリギア支持軸と、上記ロングプラネタリギア支持軸の両端を固定するキャリアとを備えた遊星歯車装置であって、上記ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とを一体構造物となし、上記ロングプラネタリギア支持軸の両端と上記両キャリアとの間にそれぞれボールベアリングを嵌合した、ことを特徴とする遊星歯車装置。
【請求項２】
上記ボールベアリングは、潤滑剤密封型である、ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車装置。
【請求項３】
中心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て取り付け、両サンギアとその外周に同心に配設したリングギアとの間に軸方向長さが長短異なるロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとを配置し、これらプラネタリギアの両端をそれらの支持軸によりキャリアに連結したラビニヨ型遊星歯車装置であって、上記ロングプラネタリギアと該ロングプラネタリギアの支持軸とを一体構造物となし、上記ロングプラネタリギア支持軸の両端と上記両キャリアとの間にそれぞれボールベアリングを嵌合した、ことを特徴とするラビニヨ型遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車装置および自動車の自動変速機等に好適に用いられるラビニヨ（Ｒａｖｉｇｎａｗｘ）型遊星歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ラビニヨ型遊星歯車装置は、中心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て取り付け、両サンギアとその外周に同心に配設したリングギアとの間に軸方向長さが長短異なるロングプラネタリギアとショートプラネタリギアとを配置するとともに、これらプラネタリギアをそれらの支持軸によりキャリアに連結して構成している（特許文献１参照）。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周辺の構成を図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、中心軸を示す。ロングプラネタリギア１は、その内周に複列のローラ５ａ，５ｂ，５ｃを介して挿通したロングプラネタリギア支持軸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７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。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。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、応力集中は比較的小さく、左側と右側の部分には、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】
【０００３】
したがって、本発明により解決すべき課題は、ロングプラネタリギア支持軸をたわみ変形しにくくし、また、たわみ変形しても当該ロングプラネタリギア支持軸の外周面の偏摩耗や剥離損傷するおそれを解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による遊星歯車装置は、ロングプラネタリギアと、該ロングプラネタリギアを回転可能に支持するロングプラネタリギア支持軸と、上記ロングプラネタリギア支持軸の両端を固定するキャリアとを備えた遊星歯車装置であって、上記ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とを一体構造物となし、上記ロングプラネタリギア支持軸の両端と上記両キャリアとの間にそれぞれボールベアリングを嵌合したことを特徴とするものである。上記「一体構造物」とは、ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸との間にローラを介在させずに一体回転する構造物の意味であり、共に別部材であるロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とを一体構造物とした場合、同一部材によりロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とを構成した一体構造物とした場合を含む。
【０００５】
本発明によると、上記ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とをローラを介在させずに一体回転する構造物としたから、ロングプラネタリギア支持軸の剛性が高くなり、ロングプラネタリギア支持軸に回転遠心力が作用してもたわみ変形しにくくなり、また、たわみ変形しても、ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸との間にニードルローラが介在せず、ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸とが一体であるから、ロングプラネタリギア支持軸の外周面に偏摩耗や剥離損傷が発生するおそれがない。また、本発明によると、従来のようにロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸との間に介装されて潤滑条件が厳しい位置にあるニードルローラが無いから、それだけ、保守性が向上するとともに、ボールベアリングは支持軸の両端と両キャリアとの間に嵌合されているから、その潤滑が容易であり、保守性に優れる。さらに本発明によると、ロングプラネタリギアとロングプラネタリギア支持軸との一体回転構造物が高回転遠心力でたわみ変形したとしても、ボールベアリングはエッジロードに有利であり、寿命特性に優れる。
【０００６】
以上の結果、本発明では、ロングプラネタリギア支持軸がたわみ変形しにくく、かつ、当該ロングプラネタリギア支持軸とロングプラネタリギアとの間にニードルローラが介在しないから、当該ロングプラネタリギア支持軸がニードル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がない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、ロングプラネタリギア支持軸の剛性が高くなってたわみ変形が起きにくくなり、かつ、ロングプラネタリギア支持軸の外周面の偏摩耗や剥離損傷を無くすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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歯車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に沿う断面図、図３は、同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プレート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。
【０００９】
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。
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。ショートプラネタリギア支持軸１７の他端側は、リア側キャリア２０に連結固定されている。１８はサイドワッシャを示す。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。
【００１０】
以上の構成において、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は、図５で示すように、それらの間にニードルローラが介在されておらず、ロングプラネタリギア支持軸１６がロングプラネタリギア１４に嵌入されて一体回転する構造物とされている。そして、ロングプラネタリギア支持軸１６の両端は、両キャリア１９，２０の貫通孔１９ａ，２０ａに対して、潤滑剤密封型ボールベアリング２１，２２を介して嵌合固定されている。両ボールベアリング２１，２２は軸方向両側に取り付けた不図示のシールで内部を密封され、該内部にグリース等の潤滑剤が封入されて構成されている。なお、ロングプラネタリギア支持軸１６とロングプラネタリギア１４とは上記のごとく別体物を上記嵌入により一体化した物に限定されず、一体構造物でもよい。なお、ボールベアリング２１，２２は、図２および図５では、省略化して示し、図１では、一方のボールベアリング２１のみを示している。図１のボールベアリング２１は、外輪２１ａ、内輪２１ｂ、ボール２１ｃおよび保持器２１ｄを示している。
【００１１】
上記形態に係る遊星歯車装置においては、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とをニードルローラを介在させず互いに一体回転する構造物としたから、ロングプラネタリギア支持軸１６の剛性が高くなり、ロングプラネタリギア支持軸１６に回転遠心力が作用してもたわみ変形しにくくなり、また、ロングプラネタリギア１４とのロングプラネタリギア支持軸１６との間にニードルローラが介在しないから、ニードルローラのエッジロードによりロングプラネタリギア支持軸１６の外周面に応力集中が発生することが無くなる。したがって、該ロングプラネタリギア支持軸１６外周面の偏摩耗や剥離損傷を発生しない。また、従来のように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との間に介装されて潤滑条件が厳しい位置にあるニードルローラが無いから、それだけ、保守性が向上するとともに、ボールベアリング２１，２２はロングプラネタリギア支持軸１６の両端と両キャリア１９，２０との間に嵌合されているから、その潤滑が容易であり、保守性に優れる。さらに、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との一体回転構造物が高回転遠心力でたわみ変形したとしても、ボールベアリング２１，２２はエッジロードに有利であり、寿命特性に優れる。
【００１２】
以上の結果、ロングプラネタリギア支持軸１６はたわみ変形しにくく、かつ、当該ロングプラネタリギア支持軸１６とロングプラネタリギア１４との間にニードルローラが介在しないから、当該ロングプラネタリギア支持軸１６がニードル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がない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】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プレート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、ロングプラネタリギア支持軸がたわみ変形した様子を示す図、（ｂ）は、同ロングプラネタリギア支持軸にかかる応力分布を示す図
【符号の説明】
【００１４】
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
１５…ショートプラネタリギア
１６…ショートプラネタリギア支持軸
１７…ロング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…ボールベアリング
【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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