(57)【要約】【課題】３Ｋ型遊星歯車機構の出力軸に加わる外力が入力側の動力伝達部材に伝達され難い構造を安価に実現して提供することを課題としている。【解決手段】入力軸０に回転駆動されるサンギヤ１と、第１のプラネタリギヤ２と第２のプラネタリギヤ３とで構成された複数組のプラネタリギヤ組４と、キャリア６と、第１のプラネタリギヤ２と噛合する固定内歯車８と、第２のプラネタリギヤ３と噛合する可動内歯車９と、出力軸１１と、ハウジング１３と、可動内歯車９の回転を出力軸１１に伝達する連結棒１４とを具備し、前記連結棒１４は出力軸１１に設けられた穴１６に挿通されて両端が可動内歯車９に係合しており、この連結棒１４と出力軸１１との間に、軸方向の隙間１９が存在する機構にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（０）に駆動されて回転するサンギヤ（１）と、
そのサンギヤ（１）に噛合する第１のプラネタリギヤ（２）とその第１のプラネタリギヤ（２）の他端側に並列に配置されて第１のプラネタリギヤ（２）と一体に回転する第２のプラネタリギヤ（３）とで構成されて前記サンギヤ（１）の軸心と同心の円上に等ピッチで配置される複数組のプラネタリギヤ組（４）と、
前記プラネタリギヤ組（４）の各々を自転可能に支持するキャリア（６）と、
前記第１のプラネタリギヤ（２）と噛合する固定内歯車（８）と、
前記第２のプラネタリギヤ（３）と噛合する可動内歯車（９）と、
前記入力軸（０）の延長上に回転可能に配置される前記入力軸（０）と同心の出力軸（１１）と、
前記入力軸（０）と出力軸（１１）の一部を除く構成要素の各々を内包するハウジング（１３）と、
前記可動内歯車（９）の回転を前記出力軸（１１）に伝達する連結棒（１４）とを具備し、
前記連結棒（１４）は前記出力軸（１１）に設けられた穴（１６）に挿通されて両端が前記可動内歯車（９）に係合しており、この連結棒（１４）と前記出力軸（１１）との間、又は、この連結棒（１１）と前記可動内歯車（９）との間の少なくともどちらか一方に、軸方向の隙間（１９）が存在する遊星歯車機構。
【請求項２】
入力軸（０）に駆動されて回転するキャリア（６）と、
前記入力軸（０）と同心の円上に等ピッチで配置されて前記キャリア（６）に自転可能に支持される第１のプラネタリギヤ（２）とその第１のプラネタリギヤ（２）の他端側に並列に配置されて第１のプラネタリギヤ（２）と一体に回転する第２のプラネタリギヤ（３）とで構成される複数組のプラネタリギヤ組（４）と、
前記第１のプラネタリギヤ（２）と噛合する固定内歯車（８）と、
前記第２のプラネタリギヤ（３）と噛合する可動内歯車（９）と、
前記入力軸（０）の延長上に回転可能に配置される前記入力軸（０）と同心の出力軸（１１）と、
前記入力軸（０）と出力軸（１１）の一部を除く構成要素の各々を内包するハウジング（１３）と、
前記可動内歯車（９）の回転を前記出力軸（１１）に伝達する連結棒（１４）とを具備し、
前記連結棒（１４）は前記出力軸（１１）に設けられた穴（１６）に挿通されて両端が前記可動内歯車（９）に係合しており、この連結棒（１４）と前記出力軸（１１）との間、又は、この連結棒（１４）と前記可動内歯車（９）との間の少なくともどちらか一方に軸方向の隙間（１９）が存在する遊星歯車機構。
【請求項３】
前記隙間（１９）が、前記連結棒（１４）と前記出力軸（１１）との間に設けられており、その隙間（１９）が前記連結棒（１４）の軸方向両側に存在する請求項１又は２に記載の遊星歯車機構。
【請求項４】
前記連結棒（１４）が前記出力軸（１１）に固定され、前記隙間（１９）が、前記連結棒（１４）と前記可動内歯車（９）との間に設けられて前記連結棒（１４）の軸方向両側に存在している請求項１又は２に記載の遊星歯車機構。
【請求項５】
前記隙間（１９）が、前記連結棒（１４）と前記出力軸（１１）との間に設けられており、その隙間（１９）が前記連結棒（１４）の外周の全域に存在し、その隙間（１９）に前記連結棒（１４）の全周を取り巻く弾性支持部材（２１）が配置されている請求項１又は２に記載の遊星歯車機構。
【請求項６】
前記隙間（１９）が、前記連結棒（１４）と前記可動内歯車（９）との間に設けられており、その隙間（１９）が前記連結棒（１４）の外周の全域に存在し、その隙間（１９）に前記連結棒（１４）の全周を取り巻く弾性支持部材（２２）が配置されている請求項１又は２に記載の遊星歯車機構。
【請求項７】
前記隙間（１９）の軸方向寸法が、前記出力軸（１１）の軸方向可能動き代よりも大に設定されている請求項１〜６のいずれかに記載の遊星歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安価で、しかも出力軸に加わる外力が入力側の動力伝達部材（入力軸と出力軸間に配置される遊星歯車機構の構成要素）に伝達され難く、外力による動力伝達部材の変形が抑えられて安定したトルク伝達効率が維持される遊星歯車機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車機構の一つに、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたその遊星歯車機構は、３Ｋ型と称される。
【０００３】
その３Ｋ型の遊星歯車機構の理解し易い構造の具体例を図６に示す。この図６の遊星歯車機構は、入力軸０に固定されるサンギヤ１と、そのサンギヤ１に噛合する第１のプラネタリギヤ２及びその第１のプラネタリギヤ２と一体に回転する第２のプラネタリギヤ３の２者で構成された複数組の円周方向に等ピッチで配置されるプラネタリギヤ組４と、このプラネタリギヤ組４の各々を自転可能に支持する支軸５が固定されたキャリア６を有する。
【０００４】
また、前記キャリア６を回転自在に支持するキャリア用軸受７と、前記第１のプラネタリギヤ２と噛合する固定内歯車８と、前記第２のプラネタリギヤ３を噛合させて前記サンギヤ１の回転中心と同心の円軌道上で回転するように支持された可動内歯車９と、この可動内歯車９を固定して当該可動内歯車９と一体に回転させる出力軸１１と、その出力軸１１を支持する２組の出力軸用軸受１２と、分割ハウジング１３ａ、１３ｂの２者で構成されたハウジング１３と、出力軸１１の外周との間に介在するオイルシール１５を組み合わせて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２６５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６の３Ｋ型の遊星歯車機構は、前記特許文献１が述べているように、小型で減・増速の大きな速度比を実現できることから多くの変速機に採用されているが、構成部品数が多く、そのために、動力伝達部位に発生する変形が大きくなり、歯車同士の噛み合い率が低下し、遊星歯車機構の入力部から出力部に至る間でのトルク伝達効率が著しく低下する問題を生じやすい。
【０００７】
そこで、その不具合を改善するために、軸受を含む部材の大型化や補助軸受の追加などによる剛性向上が図られる。
【０００８】
例えば、前記特許文献１の遊星歯車機構は、キャリアの内周側と外周側をそれぞれ軸受で支持し、さらに、２個あるキャリアの片方に軸受を介して支持された可動内歯車（従動リングギヤ）の外周とハウジングとの間にも軸受を配置して高い剛性を確保しているが、それが原因で径方向サイズの大きな遊星歯車機構となっている。
【０００９】
また、図６の遊星歯車機構については、キャリア６を回転自在に支持するためにそのキャリア６と出力軸１１との間に補助的に軸受７を配置しているが、装置のコンパクト化のためにその軸受７はサイズの小さなものを採用しており、さらに、キャリア６の外周は軸受による支持を行っていない。そのために、高剛性、特に高いモーメント剛性を望み難いものになっている。
【００１０】
これに加え、図６の遊星歯車機構は、プラネタリギヤ組４の各々を自転可能に支持するためにプラネタリギヤ組用の支軸５とプラネタリギヤ組４との間にニードル軸受２３を組み込んでおり（これは一般的な技術であり、特許文献１の遊星歯車機構にも採用されている）、それによってプラネタリギヤ組４のガタつきを抑えて剛性を高めているため、構造の簡素化や部品数削減の要求に応えるのが難しい。
【００１１】
この発明は、上記の現状技術に鑑みてなされたものであって、３Ｋ型遊星歯車機構の出力軸に加わる外力が入力側の動力伝達部材に伝達され難い構造を安価に実現して提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明においては、下記第１の形態及び第２の形態の遊星歯車機構を提供する。
【００１３】
第１の形態の遊星歯車機構は、
入力軸に駆動されて回転するサンギヤと、
そのサンギヤに噛合する第１のプラネタリギヤとその第１のプラネタリギヤの他端側に並列に配置されて第１のプラネタリギヤと一体に回転する第２のプラネタリギヤとで構成
されて前記サンギヤの軸心と同心の円上に等ピッチで配置される複数組のプラネタリギヤ組と、
前記プラネタリギヤ組の各々を自転可能に支持するキャリアと、
前記第１のプラネタリギヤと噛合する固定内歯車と、
前記第２のプラネタリギヤと噛合する可動内歯車と、
前記入力軸の延長上に回転可能に配置される前記入力軸と同心の出力軸と、
前記入力軸と出力軸の一部を除く構成要素の各々を内包するハウジングと、
前記可動内歯車の回転を前記出力軸に伝達する連結棒とを具備し、
前記連結棒は前記出力軸に設けられた穴に挿通されて両端が前記可動内歯車に係合しており、この連結棒と前記出力軸との間、又は、この連結棒と前記可動内歯車との間の少なくともどちらか一方に、軸方向の隙間が存在するものである。
【００１４】
また、第２の形態の遊星歯車機構は、第１の形態の遊星歯車機構のサンギヤを省いてキャリアを入力軸で直接回転駆動するようにしたものであって、
入力軸に駆動されて回転する前記キャリアと、
前記入力軸と同心の円上に等ピッチで配置されて前記キャリアに自転可能に支持される第１のプラネタリギヤとその第１のプラネタリギヤの他端側に並列に配置されて第１のプラネタリギヤと一体に回転する第２のプラネタリギヤとで構成される複数組のプラネタリギヤ組と、
前記第１のプラネタリギヤと噛合する固定内歯車と、
前記第２のプラネタリギヤと噛合する可動内歯車と、
前記入力軸の延長上に回転可能に配置される前記入力軸と同心の出力軸と、
前記入力軸と出力軸の一部を除く構成要素の各々を内包するハウジングと、
前記可動内歯車の回転を前記出力軸に伝達する連結棒とを具備し、
前記連結棒は前記出力軸に設けられた穴に挿通されて両端が前記可動内歯車に係合して
おり、この連結棒と前記出力軸との間、又は、この連結棒と前記可動内歯車との間の少なくともどちらか一方に軸方向の隙間が存在するものである。
【００１５】
前記隙間は、出力軸の軸方向変位を吸収する変位吸収部として働くものであって、前記
出力軸の軸方向可能動き代よりも大きなものが、変位を吸収する能力が高くて好ましい。
【００１６】
ここで言う「出力軸の軸方向可能動き代」とは、出力軸が軸方向の外力を受けたときに許容される軸方向変位量である。
【００１７】
前記隙間は、前記連結棒の軸方向両側に設置するのがよい。その隙間は、出力軸側ではその出力軸に設けられる前記穴を長穴にすることで作り出すことができる。
【００１８】
また、前記可動内歯車側では、その可動内歯車に連結棒の両端を入り込ませる穴や溝を
備えさせ、その穴や溝を軸方向に長い長穴や長溝にすることで作り出すことができる。
【００１９】
なお、前記隙間には、軟質ゴムなどからなる弾性支持部材を配置することができる。その弾性支持部材は、連結棒の全周を取り巻くものが好ましい。その連結棒の全周を取り巻く弾性支持部材は、前記隙間を前記連結棒の外周の全域に設けてその隙間に挿入する。
【００２０】
前記弾性支持部材を具備させると、前記隙間が弾性支持部材によって埋めつくされるが、この発明では、弾性支持部材が埋めた箇所も隙間と考える。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の遊星歯車機構は、前記出力軸に軸方向の外乱となる力がかかった場合、その力が前記隙間によって逃がされて入力側の動力伝達部材（サンギヤから可動内歯車までの動力伝達要素）に外乱の軸方向外力は殆ど伝達されない。
【００２２】
これにより、無用の負荷による入力側動力伝達部材の変形が抑えられ、その変形に起因したトルク伝達効率の低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の遊星歯車機構の一例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】この発明の遊星歯車機構の他の例を示す断面図である。
【図４】この発明の遊星歯車機構のさらに他の例を示す断面図である。
【図５】この発明の遊星歯車機構のさらに他の例を示す断面図である。
【図６】従来の３Ｋ型の遊星歯車機構の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面の図１〜図５に基づいてこの発明の遊星歯車機構の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は、前記第１の形態の遊星歯車機構の具体例である。この図１の遊星歯車機構は、入力軸０に駆動されて回転するサンギヤ１と、第１のプラネタリギヤ２と第２のプラネタリギヤ３とで構成される複数組のプラネタリギヤ組４と、そのプラネタリギヤ組４の各々を自転可能に支持する支軸５を有する。
【００２６】
さらに、キャリア６と、そのキャリア６を入力軸０を中心にして回転可能に支持するキャリア用軸受７と、固定内歯車８及び可動内歯車９と、可動内歯車用軸受１０と、出力軸１１と、出力軸用軸受１２と、ハウジング１３と、連結棒１４と、ハウジング１３と出力軸１１との間に介在されたオイルシール１５を具備する。
【００２７】
前記第１のプラネタリギヤ２は、サンギヤ１に噛合してそのサンギヤ１から回転力を受ける。また、前記第２のプラネタリギヤ３は、第１のプラネタリギヤ２の他端側に並列に
配置されて第１のプラネタリギヤ２と一体に回転する。
【００２８】
前記支軸５は、サンギヤ１の軸心と同心の円上に等ピッチで配置されてキャリア６に固定されている。
【００２９】
前記キャリア用軸受７は、キャリア６と入力軸０との間に介在されてキャリア６を入力軸０を中心にして回転可能に支持している。
【００３０】
前記固定内歯車８は第１のプラネタリギヤ２と噛合し、一方、可動内歯車９は、第１のプラネタリギヤ２と一体回転する第２のプラネタリギヤ３と噛合している。
【００３１】
前記可動内歯車用軸受１０は、可動内歯車９を入力軸０と同軸上で回転できるように支持している。
【００３２】
前記出力軸１１は、入力軸０の延長上にある。その出力軸１１は、入力軸０と同心上に配置され、出力軸用軸受１２によって回転自在に支持されている。
【００３３】
前記ハウジング１３は、入力軸０と出力軸１１の一部を除く構成要素の各々を内包する分割ハウジング１３ａ，１３ｂの２者で構成されたケースであって、可動内歯車用軸受１０と出力軸用軸受１２の支持もこのハウジング１３によってなされている。
【００３４】
前記連結棒１４は、可動内歯車９の回転を出力軸１１に伝達するものであって、出力軸１１に設けられた穴１６に挿通され、両端が可動内歯車９に設けられた軸穴１７に挿入さ
れて可動内歯車９に係合している。
【００３５】
軸穴１７は、可動内歯車９の中心対称位置の２箇所に設けられ、その２箇所の軸穴１７に連結棒１４の両端が挿入されている。
【００３６】
また、軸穴１７の開口部には、ねじプラグ１８が連結棒１４との間に適度の隙間をもつようにねじ込まれており、連結棒１４はそのねじプラグ１８によって可動内歯車９の径方向（自己の長手方向）への動きが拘束される。
【００３７】
前記連結棒１４と出力軸１１との間には、連結棒１４の軸方向相対移動を許容する隙間１９（図２参照）が存在する。
【００３８】
図１の遊星歯車機構の前記隙間１９は、前記穴１６を軸方向の長穴にして連結棒１４の軸方向両側にそれぞれ作り出されている。その隙間１９は出力軸１１の軸方向可能動き代よりも大きい。
【００３９】
このように構成された図１の遊星歯車機構は、前記出力軸１１に軸方向の外乱となる力が加わった場合、出力軸１１に形成された長穴の穴１６によってその力の連結棒１４への伝達が阻止されるため、軸方向の外乱となる力は、入力側の動力伝達部材に対して殆ど付加されず、外乱による入力側動力伝達部材の変形が抑えられる。
【００４０】
図３、図４は、どちらも前記第１の形態の遊星歯車機構の変形例である。図３の遊星歯
車機構は、前記隙間１９を、前記出力軸１１と連結棒１４との間ではなく、連結棒１４と
可動内歯車９との間に設けている。
【００４１】
連結棒１４は、出力軸１１に設けた丸穴の穴１６に通されて出力軸１１に固定されている。また、可動内歯車９の回転中心対称位置には、軸方向に長い溝２０が形成され、その溝２０に連結棒１４の両端が軸方向移動可能にはめ込まれてその連結棒１４の軸方向両側に当該連結棒１４の軸方向相対移動を許容する隙間１９が作り出されている。
【００４２】
この構造でも軸方向の外乱となる力の連結棒１４から可動内歯車９への伝達が隙間１９によって遮断され、入力側動力伝達部材の外乱による変形が抑制される。
【００４３】
図４の遊星歯車機構は、図１の遊星歯車機構に軟質ゴムなどからなる弾性支持部材２１を追設したものと考えてよい。
【００４４】
出力軸１１に形成された穴１６は、その穴１６に通された連結棒１４の周方向両側にも隙間ができる穴にしてあり、その穴１６の内径面と連結棒１４の外周との間にスリーブ状の弾性支持部材２１が組み込まれている。
【００４５】
これが図１の遊星歯車機構との相違点であり、その他の構成は、図１の遊星歯車機構と同じである。従って、同一要素については、同一符号を付して再説明を省く。
【００４６】
この図４の遊星歯車機構は、出力軸１１に外乱となる力が加わると弾性支持部材２１が
圧縮されてその力が吸収される。
【００４７】
この構造では、軸方向の力だけでなく、周方向の力（モーメント力）も併せて吸収される。これにより、出力軸１１から連結棒１４経由で入力側の動力伝達部材に伝達される軸方向や周方向の力が減衰され、その力による入力側動力伝達部材の変形が抑制される。
【００４８】
図５は、前記第２の形態の遊星歯車機構の具体例である。この図５の遊星歯車機構は、
入力軸０に駆動されて回転するキャリア６と、このキャリア６の外周に装着されてそのキャリア６を入力軸０を中心にして回転可能に支持するキャリア用軸受７Ａと、前記入力軸０と同心の円上に等ピッチで配置される自転可能な第１のプラネタリギヤ２とその第１のプラネタリギヤ２の他端側に並列に配置されて第１のプラネタリギヤ２と一体に回転する第２のプラネタリギヤ３とで構成される複数組のプラネタリギヤ組４を有する。
【００４９】
また、前記キャリア６に固定されて前記プラネタリギヤ組４の各々を自転可能に保持する支軸５と、前記第１のプラネタリギヤ２と噛合する固定内歯車８と、前記第２のプラネタリギヤ４と噛合する可動内歯車９と、この可動内歯車９の外径側を前記入力軸０と同軸上で回転できるように支持する可動内歯車用軸受１０を有する。
【００５０】
そしてさらに、前記入力軸０の延長上に回転可能に配置される入力軸０と同心の出力軸１１と、この出力軸１１を回転自在に支持する出力軸用軸受１２と、前記入力軸０と出力軸１１の一部を除く構成要素の各々を内包し、かつ、前記可動内歯車用軸受と出力軸用軸受を支持する分割ハウジング１３ａ，１３ｂの２者からなるハウジング１３と、前記可動内歯車９の回転を前記出力軸１１に伝達する連結棒１４を有する。
【００５１】
前記連結棒１４は、前記出力軸１１に設けられた穴１６に通されて出力軸１１に固定されている。また、その連結棒１４の両端は、前記可動内歯車９に遊動可能に係合している
。
【００５２】
前記可動内歯車９には、中心対称位置に連結棒１４の直径よりも大径の軸穴１７が設けられており、その軸穴１７にゴム等からなるスリーブ状の弾性支持部材２２が組み込まれ
、その弾性支持部材２２の穴に連結棒１４の両端が差し込まれて保持されている。
【００５３】
この図５の遊星歯車機構は、連結棒１４の両端とその両端を挿入した軸穴１７の内径面との間に、可動内歯車９に対する連結棒１４の軸方向相対移動と周方向相対移動を許容す
る隙間１９が存在し、その隙間１９が弾性支持部材２２によって埋められている。
【００５４】
従って、この図５の遊星歯車機構によれば、図４の遊星歯車機構と同様に、出力軸１１から連結棒１４経由で入力側の動力伝達部材に伝達される軸方向や周方向の力が弾性支持部材２２によって減衰され、その力による入力側動力伝達部材の変形が抑制される。
【００５５】
なお、第１の形態の遊星歯車機構、第２の形態の遊星歯車機構は、どちらも、図１、図３、図４、図５に示した出力軸１１の変位を吸収する構造のどれかを任意に組み合わせて使用することができる。
【００５６】
また、図１、図３、図４の遊星歯車機構は、キャリア６と可動内歯車９との間に、図５の遊星歯車機構に採用したキャリア用軸受７Ａを追設して剛性をより高めることができる。
【符号の説明】
【００５７】
０          入力軸
１          サンギヤ
２          第１のプラネタリギヤ
３          第２のプラネタリギヤ
４          プラネタリギヤ組
５          支軸
６          キャリア
７，７Ａ    キャリア用軸受
８          固定内歯車
９          可動内歯車
１０        可動内歯車用軸受
１１        出力軸
１２        出力軸用軸受
１３        ハウジング
１３ａ，１３ｂ  分割ハウジング
１４        連結棒
１５        オイルシール
１６        穴
１７        軸穴
１８        ねじプラグ
１９        隙間
２０        軸方向に長い溝
２１，２２  弾性支持部材
２３        ニードル軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017125539.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017125539.tif 000007
【図６】
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