(57)【要約】【課題】はすば歯車によって構成された遊星歯車機構の各回転要素に作用するスラスト力を低下させることができる捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】はすば歯車である遊星歯車機構１を備え、前記いずれかの回転要素に入力されたトルクが変動した場合に前記トルクの振動幅に応じてピニオンギヤ３，４，５，６が第１回転要素２５と共に所定の角度公転する捩り振動低減装置において、前記ピニオンギヤ３，４，５，６のうち少なくとも一つの第１ピニオンギヤ３における前記第１ピニオンギヤ３の回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤ４における前記第２ピニオンギヤ４の回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はすば歯車によって構成された複数のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを自転および公転可能に保持する第１回転要素と、前記第１回転要素の回転軸線を中心として回転し、かつ前記ピニオンギヤと噛み合うように構成された第２回転要素とを含む少なくとも三つの回転要素とによって構成された遊星歯車機構を備え、前記いずれかの回転要素に入力されたトルクが変動した場合に前記トルクの振動幅に応じて前記ピニオンギヤが前記第１回転要素と共に所定の角度公転する捩り振動低減装置において、
前記ピニオンギヤのうち少なくとも一つの第１ピニオンギヤにおける前記第１ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤにおける前記第２ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されている
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力されたトルクの変動（振動）に起因する捩り振動を、その変動に伴って生じる慣性力によって低減させる遊星歯車機構を備えた捩り振動低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両用ダンパ装置の半径方向外側に取り付けられた遊星歯車機構が記載されている。車両用ダンパ装置は、エンジンの出力軸に連結されたディスクと変速機の入力軸に連結されたプレートとが、スプリングを介してトルクを伝達するように構成されている。そして、遊星歯車機構は、キャリヤがディスクと一体回転するように設けられ、リングギヤがプレートと一体回転するように設けられ、サンギヤにはイナーシャ部材が設けられて構成されている。すなわち、遊星歯車機構におけるキャリヤが入力要素として作用し、リングギヤが出力要素として作用し、サンギヤが慣性体として作用するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６４０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された遊星歯車機構を構成するサンギヤ、リングギヤおよびピニオンギヤは、はすば歯車によって構成される場合がある。はすば歯車を用いた場合には、トルクが入力されたときに、サンギヤやリングギヤにスラスト力が作用する。スラスト力が作用することにより、サンギヤやリングギヤとキャリヤプレートとが接触して、その接触面にスラスト力に応じた摺動抵抗が生じる可能性がある。特許文献１に記載されたサンギヤにこのような摺動抵抗が生じた場合には、そのサンギヤが所期の通りに揺動できない可能性があり、振動低減効果が低下するおそれがあった。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、はすば歯車によって構成された遊星歯車機構の各回転要素に作用するスラスト力を低下させることができる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決するために、はすば歯車によって構成された複数のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを自転および公転可能に保持する第１回転要素と、前記第１回転要素の回転軸線を中心として回転し、かつ前記ピニオンギヤと噛み合うように構成された第２回転要素とを含む少なくとも三つの回転要素とによって構成された遊星歯車機構を備え、前記いずれかの回転要素に入力されたトルクが変動した場合に前記トルクの振動幅に応じて前記ピニオンギヤが前記第１回転要素と共に所定の角度公転する捩り振動低減装置において、前記ピニオンギヤのうち少なくとも一つの第１ピニオンギヤにおける前記第１ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤにおける前記第２ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、各歯車がはすば歯車である遊星歯車機構を構成する複数のピニオンギヤのうち、少なくとも一つの第１ピニオンギヤにおける第１ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤにおける第２ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されている。そのため、遊星歯車機構にトルクが入力されたときには、第１ピニオンギヤと第２回転要素とが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きと、第２ピニオンギヤと第２回転要素とが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きとが互いに異なる方向に作用する。すなわち、これらのスラスト力は、遊星歯車機構全体で互いに減殺するように作用する。したがって、第２回転要素などに作用するスラスト力を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態における遊星歯車機構を説明するための図である。
【図２】図１の遊星歯車機構におけるII-II線断面図である。
【図３】図１の遊星歯車機構における第１ピニオンギヤとサンギヤとの噛み合い部分を説明するための図である。
【図４】図１の遊星歯車機構における第２ピニオンギヤとサンギヤとの噛み合い部分を説明するための図である。
【図５】この発明における遊星歯車機構の他の実施形態を説明するための図である。
【図６】図５の遊星歯車機構における第２リングギヤを説明するための図である。
【図７】図５の遊星歯車機構におけるVII-VII線断面図である。
【図８】図５の遊星歯車機構におけるVIII-VIII線断面図である。
【図９】この発明における遊星歯車機構のさらに他の実施形態を説明するための図であって、図２に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照してこの発明の実施形態における遊星歯車機構１を説明する。この発明の実施形態における遊星歯車機構１は、例えばエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設けられ、エンジンが出力するトルクの変動によって生じる捩り振動を低減するために用いられる。遊星歯車機構１は、後述するように三つの回転要素に差動作用を行う歯車機構であり、いずれかの回転要素にエンジンの出力トルクが入力され、他のいずれかの回転要素が変速機の入力軸に連結され、エンジンの出力トルクが入力される回転要素と他の二つの回転要素のうちのいずれかとの間にバネダンパなどのトルクの変動によって相対回転を生じさせる緩衝機構が設けられる。そのようなトルクの変動によって前記相対回転が生じると、遊星歯車機構１の差動作用によって各回転要素同士の間に相対回転が生じ、その結果、入力トルクの振動とは位相の異なる反力トルクが慣性に応じて生じ、捩り振動が抑制される。したがって、遊星歯車機構１に生じる回転要素同士の相対回転は、入力トルクの変動の幅（振幅）に応じた回転角度の範囲にとどまる。
【００１０】
このように使用される遊星歯車機構１は、図１に示すように、この発明の第２回転要素に相当するサンギヤ２、ピニオンギヤ３，４，５，６、ピニオンシャフト７，８，９，１０、およびリングギヤ１１によって構成されたシングルピニオン型のものである。これらの各回転要素は、はすば歯車によって構成されている。この発明の実施形態におけるピニオンギヤ３，４，５，６は、サンギヤ２とリングギヤ１１とのいずれにも噛み合うように第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６の四つが取り付けられている。また、ピニオンシャフト７，８，９，１０は、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６のそれぞれを支持する第１ピニオンシャフト７〜第４ピニオンシャフト１０の四つが取り付けられている。リングギヤ１１は、サンギヤ２の外周側でサンギヤ２と同心円上に配置されている。また、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６は、サンギヤ２の回転軸１２を中心とした円周上の周方向に所定の間隔、つまり４等分した各位置にそれぞれ配置されている。遊星歯車機構１におけるこれらの周方向に４等分した各区間を、図１における上側から時計回りに順に第１区間１３〜第４区間１６と称している。リングギヤ１１は、第１区間１３〜第４区間１６を区切る位置に、半径方向内側に向けて突出した第１突出部１７〜第４突出部２０が設けられている。なお、以下の説明で特に記載していない場合には、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６をピニオンギヤ３と称し、第１ピニオンシャフト７〜第４ピニオンシャフト１０をピニオンシャフト７と称して説明する。
【００１１】
図２に示すように、第１ピニオンギヤ３の中心孔２１には、第１ピニオンシャフト７が挿通されている。第１ピニオンシャフト７の外周面と第１ピニオンギヤ３の内周面との間には、例えば針状ころなどの軸受２２が配置されている。そのため第１ピニオンギヤ３は、軸受２２を介して第１ピニオンシャフト７によって回転自在に支持されている。また、図示はしないが、第２ピニオンギヤ４〜第４ピニオンギヤ６も第１ピニオンギヤ３と同様に構成されている。つまり、第２ピニオンギヤ４〜第４ピニオンギヤ６の中心孔には、第２ピニオンシャフト８〜第４ピニオンシャフト１０が挿通されている。そして、第２ピニオンシャフト８〜第４ピニオンシャフト１０の外周面と第２ピニオンギヤ４〜第４ピニオンギヤ６の内周面との間のそれぞれには軸受が配置されている。
【００１２】
また、図２に示すように、第１ピニオンシャフト７は、その軸線方向の両端部に取り付けられた一対の第１キャリヤプレート２３および第２キャリヤプレート２４によって支持されている。第１キャリヤプレート２３および第２キャリヤプレート２４は、ピニオンシャフト７の両端部を支持しており、回転軸１２を中心に回転可能となるように設けられている。これらの第１ピニオンシャフト７〜第４ピニオンシャフト１０、第１キャリヤプレート２３および第２キャリヤプレート２４は、この発明の第１回転要素に相当するキャリヤ２５を構成する。すなわち、キャリヤ２５は、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６の公転に伴う回転力によって回転軸１２を中心に回転する。また、第１キャリヤプレート２３および第２キャリヤプレート２４は、リングギヤ１１およびサンギヤ２の側面を覆うように形成されている。
【００１３】
図３は、第１区間１３における第１ピニオンギヤ３とサンギヤ２とが噛み合っている部位を半径方向外側から見た図であり、第１ピニオンギヤ３とサンギヤ２とが噛み合っている歯車列を展開して示している。図４は、第２区間１４における第２ピニオンギヤ４とサンギヤ２とが噛み合っている部位を半径方向外側から見た図であり、第２ピニオンギヤ４とサンギヤ２とが噛み合っている歯車列を展開して示している。図３および図４に示すように、この発明の実施形態における第１ピニオンギヤ３の歯３ａと第２ピニオンギヤ４の歯４ａとは、それぞれ捩れ方向が異なる。具体的には、図３に示すように、第１ピニオンギヤ３の歯３ａは、第１ピニオンギヤ３の回転軸線に対して右に捩れている。そして、この捩れの方向に対応して、第１区間１３におけるサンギヤ２の歯２ａおよびリングギヤ１１の歯は、左に捩れている。
【００１４】
また、図４に示すように、第２ピニオンギヤ４の歯４ａは、第２ピニオンギヤの回転軸線に対して左に捩れている。そして、この捩れの方向に対応して、第２区間１４におけるサンギヤ２の歯２ｂおよびリングギヤ１１の歯は、左に捩れている。なお、第３ピニオンギヤ５が配置される第３区間１５は、第１区間１３と同様の構成を備え、第４ピニオンギヤ６が配置される第４区間１６は、第２区間１４と同様の構成を備えているため、図示を省略している。すなわち、ピニオンギヤ３は、隣接する区間に配置されたピニオンギヤとは反対の方向に歯が捩れており、回転軸１２を挟んで反対側の区間に配置されたピニオンギヤとは同じ方向に歯が捩れて構成されている。
【００１５】
つぎに、この発明の実施形態における遊星歯車機構１にトルクが伝達されたときに、サンギヤ２、ピニオンギヤ３およびリングギヤ１１がそれぞれ噛み合っている部分に生じるスラスト力について、図２を参照して説明する。上述したように、第１ピニオンギヤ３は右に捩れており、第１ピニオンギヤ３と噛み合う第１区間１３におけるサンギヤ２およびリングギヤ１１は、左に捩れている。そのため、トルクが入力されると、第１ピニオンギヤ３は、スラスト力により図２に示す矢印Ｂの方向に押される。そして、第１区間１３におけるサンギヤ２およびリングギヤ１１は、図２に示す矢印Ａの方向に押される。なお、第１区間１３と第３区間１５とは、同様の構成を備えているため、各部材が押される方向も同じである。
【００１６】
また、上述したように、第２ピニオンギヤ４は左に捩れており、第２ピニオンギヤ４と噛み合う第２区間におけるサンギヤ２およびリングギヤ１１は、右に捩れている。そのため、トルクが入力されると、第２ピニオンギヤ４は、スラスト力により図２に示す矢印Ａの方向に押される。そして、第２区間１４におけるサンギヤ２およびリングギヤ１１は、図２に示す矢印Ｂの方向に押される。なお、第２区間１４と第４区間１６とは、同様の構成を備えているため、各部材が押される方向も同じである。
【００１７】
したがって、第１ピニオンギヤ３の歯３ａと第１区間１３におけるサンギヤ２の歯２ａとが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きと、第２ピニオンギヤ４と第２区間１４におけるサンギヤ２の歯２ｂとが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きとが互いに異なる方向、具体的には軸線方向で反対の方向に作用している。また、第１ピニオンギヤ３の歯３ａと第１区間１３におけるリングギヤ１１の歯とが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きと、第２ピニオンギヤ４と第２区間１４におけるリングギヤ１１の歯とが噛み合っている部位に作用するスラスト力の向きとが異なる方向、具体的には軸線方向で反対の方向に作用している。また、第３区間１５と第４区間１６とで作用するスラスト力も同様に作用する。
【００１８】
すなわち、トルクが入力されることで生じるスラスト力を、遊星歯車機構１全体で互いに減殺するように作用している。そのため、サンギヤ２やリングギヤ１１などに作用するスラスト力を低下させることができる。したがって、サンギヤ２およびリングギヤ１１の側面が第１キャリヤプレート２３あるいは第２キャリヤプレート２４と対向する面に接触して、その接触面にスラスト力に応じた摺動抵抗が生じることを抑制することができる。また、第１突出部１７〜第４突出部２０を備えているため、リングギヤ１１に対してピニオンギヤ３が相対回転したときに、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６がそれぞれの可動範囲である第１区間１３〜第４区間１６を越えて他の区間に達することを抑制している。
【００１９】
つぎに、この発明における他の実施形態を備えた遊星歯車機構３０について図５ないし図８を参照して説明する。以下の説明において、上記の説明で用いたものと同じまたは同様の部材については、同じ符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。他の実施形態における遊星歯車機構３０は、軸線方向で重なって配置された第１リングギヤ３１および第２リングギヤ３２を備えている。また、サンギヤ２は、軸線方向に分割された第１歯３３と第２歯３４とによって構成されている。
【００２０】
具体的には、図５に示すように、第１リングギヤ３１は、第１突出部１７と第２突出部１８とが円周方向で離隔するように設けられている。また、第３突出部１９と第４突出部２０とが円周方向で離隔するように設けられている。すなわち、第１リングギヤ３１における第１突出部１７〜第４突出部２０は、第１区間１３および第３区間１５が円周方向に広く形成されるように設けられている。
【００２１】
これに対して第２リングギヤ３２は、図６に示すように、第５突出部３５と第８突出部３８とが円周方向で離隔するように設けられている。また、第６突出部３６と第７突出部３７とが円周方向で離隔するように設けられている。すなわち、第２リングギヤ３２における第５突出部３５〜第８突出部３８は、第２区間１４および第４区間１６が円周方向に広く形成されるように設けられている。
【００２２】
そして、図５および図７に示すように、第１ピニオンギヤ３および第３ピニオンギヤ５は、第１リングギヤ３１と第１歯３３とに噛み合っている。言い換えれば、第１ピニオンギヤ３は、第１リングギヤ３１に形成された第１区間１３に配置され、第３ピニオンギヤ５は、第１リングギヤ３１に形成された第３区間１５に配置されている。また、図６および図８に示すように、第２ピニオンギヤ４および第４ピニオンギヤ６は、第２リングギヤ３２と第２歯３４とに噛み合っている。言い換えれば、第２ピニオンギヤ４は、第２リングギヤ３２における第２区間１４に配置され、第４ピニオンギヤ６は、第２リングギヤ３２における第４区間１６に配置されている。また、ピニオンギヤ３は、軸線方向にずれて配置されているが、図６に示すように、円周方向の間隔は等間隔となるように配置されている。
【００２３】
したがって、他の実施形態における遊星歯車機構３０は、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６を軸線方向にずらして配置することにより、上述した遊星歯車機構１と比較して、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６の円周方向への可動範囲を広くすることができる。そのため、振動の周波数が低い（低周波）ときに生じる共振を抑制することができる。また、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６が第１突出部１７〜第８突出部３８に円周方向で接触することを抑制することができる。
【００２４】
つぎに、この発明におけるさらに他の実施形態を備えた遊星歯車機構４０について図９を参照して説明する。以下の説明において、上記の説明で用いたものと同じまたは同様の部材については、同じ符号を付与してここでは詳しい説明を省略する。さらに他の実施形態における遊星歯車機構４０は、第１ピニオンギヤ３〜第４ピニオンギヤ６の軸線方向における端部のうち一方の端部と第２キャリヤプレート２４との対向する面に、軸線方向に伸縮可能な弾性体が配置されている。なお、以下の説明では、第１ピニオンギヤ３と第２キャリヤプレート２４との対向する面に接触するように設けられた第１弾性体についてのみ説明する。第２ピニオンギヤ４〜第４ピニオンギヤ６と第２キャリヤプレート２４との対向する面接触するように設けられている第２弾性体〜第４弾性体は、第１弾性体４１と同様の構成を備えているため、図示および説明を省略する。
【００２５】
図９に示すように、第１弾性体４１は、第１ピニオンシャフト７を半径方向外側から囲うように設けられ、第２キャリヤプレート２４と第１ピニオンギヤ３とが対向する面に当接して設けられている。そして、第１弾性体４１は、第１ピニオンギヤ３を第１キャリヤプレート２３側に押圧するように設けられている。すなわち、第１弾性体４１は、第１ピニオンギヤ３を図２に示す矢印Ｂの方向に押圧するように設けられている。また、第１弾性体４１と同様の構成を有する図示しない第２弾性体〜第４弾性体も同様に、第２ピニオンギヤ４〜第４ピニオンギヤ６を第１キャリヤプレート２３側に押圧するように設けられている。この構成により、噛み合う一対の歯車における歯面間の遊びであるバックラッシによって、エンジンなどの駆動力源の回転が変動したときに、一対の歯車における歯面同士が衝突して打音や振動が生じることを抑制することができる。
【００２６】
なお、上記の実施形態では、ピニオンギヤを四つ設けた例で説明しているが、複数個であればよい。そして、複数個のピニオンギヤのうち、少なくとも一つの第１ピニオンギヤにおける第１ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤにおける第２ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されていればよい。また、上記の実施形態として、サンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤおよびキャリヤを備えた遊星歯車機構を前提に示しているが、この発明は、サンギヤを有さずにリングギヤを二つ有する、あるいはリングギヤを有さずにサンギヤを二つ有する遊星歯車機構であってもよい。このように構成された遊星歯車機構であっても、上記の遊星歯車機構と同様に、はすばに形成された複数のピニオンギヤのうち、少なくとも一つの第１ピニオンギヤにおける第１ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向と、他の第２ピニオンギヤにおける第２ピニオンギヤの回転軸線に対する歯の捩れ方向とが反対方向に構成されていればよい。さらに、上記のようなシングルピニオン型の遊星歯車機構に限らず、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であってもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１，３０，４０…遊星歯車機構、  ２…サンギヤ、  ３，４，５，６…ピニオンギヤ、  １１…リングギヤ、  １２…回転軸、  ２３，２４…キャリヤプレート、  ２５…キャリヤ。
【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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【図８】
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【図９】
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