(57)【要約】【課題】キャリヤに形成されるピニオンシャフトの支持孔が予め定めれた設計値からずれている場合であっても、動力の伝達効率が悪化することを抑制することができる遊星歯車機構の製造方法を提供する。【解決手段】複数のピニオンギヤ３のうちのいずれかのピニオンギヤ３（Ａ）の歯面を加工した場合におけるサンギヤ２との噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ３毎に求め、かつ複数のピニオンギヤ３のうちの他のピニオンギヤ３（Ｂ）の歯面を加工した場合におけるサンギヤ２との噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ３毎に求め、双方の噛み合い点から求まるピッチ円５の円径のうち、設計値に近い方のピッチ円を選択し、選択されたピッチ円５となるようにいずれか一方のピニオンギヤ３Ａ（３Ｂ）に上記歯面の加工を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤと、前記サンギヤに噛み合い、かつ円周方向に複数配置されたピニオンギヤと、前記複数配置されたピニオンギヤを自転かつ公転可能に保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構の製造方法において、
前記複数のピニオンギヤのうちいずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求め、かつ前記複数のピニオンギヤのうちの他のピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求め、
前記いずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第１ピッチ円の円径を求め、
前記他のピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第２ピッチ円の円径を求め、
前記第１ピッチ円の円径と前記第２ピッチ円の円径とのうち予め定められた所定の円径に近い方のピッチ円を選択し、
前記選択されたピッチ円となるように前記いずれかのピニオンギヤと前記他のピニオンギヤとのいずれか一方に上記歯面の加工を行う
ことを特徴とする遊星歯車機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくともサンギヤと、そのサンギヤに噛み合うピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転かつ公転可能に保持するキャリヤとから構成された遊星歯車機構の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、遊星歯車機構が伝達可能な駆動力を低下させることなく、各ピニオンギヤの荷重の分担量を均一にして駆動力の伝達効率および耐久性の向上を図ることを目的とした遊星歯車機構が記載されている。この特許文献１に記載された遊星歯車機構は、キャリヤにおけるピニオンシャフトの支持孔の周囲の少なくとも一部に、撓みによる変形可能な剛性低減部が設けられている。そのため、ピニオンギヤがサンギヤから受ける噛み合いによる反力と、リングギヤから受ける噛み合いによる反力との合力がピニオンシャフトを介してキャリヤに作用したときに、その剛性低減部が変形してピニオンシャフトの位置を変化させる。これにより各ピニオンギヤがサンギヤおよびリングギヤから受ける噛み合いにおける反力を均一化して動力の伝達効率を高めるとともに、一部のピニオンギヤに負荷が偏ることを抑制して耐久性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１４６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遊星歯車機構は、製造誤差などによりキャリヤに形成されるピニオンシャフトの支持孔が予め定められた設計値からずれてしまうと、ピニオンギヤと噛み合う歯車との歯当たりが悪化してピニオンギヤに入力される荷重の分担量が不均一になってしまい、ピニオンギヤならびに遊星歯車機構全体としての耐久性や動力の伝達効率が悪化するおそれがある。そのような場合、例えば上記の特許文献１に記載されているように、キャリヤにおけるピニオンシャフトの支持孔の周囲に剛性低減部などの弾性体を設けることが有効である。しかしながら、その弾性体はピニオンシャフトに接するように配置されているため、弾性体を支持する部材が必要となり、ボルトによる締結もしくはそれに類する構造が必要となる。そのような場合、遊星歯車機構全体としての構造が複雑化するばかりか、ひいてはコストの増加の要因となる。したがって、このような不都合を解消しつつ、キャリヤに形成されるピニオンギヤの支持孔が設計値とずれている場合であっても、遊星歯車機構全体としての耐久性、ならびに動力の伝達効率が悪化することを抑制もしくは低減するための改善の余地があった。
【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って、キャリヤに形成されるピニオンシャフトの支持孔が予め定めれた設計値からずれている場合であっても、遊星歯車機構における動力の伝達効率が悪化することを抑制することができる遊星歯車機構の製造方法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】
上記の目的を達成するために、この発明は、サンギヤと、前記サンギヤに噛み合い、かつ円周方向に複数配置されたピニオンギヤと、前記複数配置されたピニオンギヤを自転かつ公転可能に保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構の製造方法において、前記複数のピニオンギヤのうちいずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求め、かつ前記複数のピニオンギヤのうちの他のピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求め、前記いずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第１ピッチ円の円径を求め、前記他のピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第２ピッチ円の円径を求め、前記第１ピッチ円の円径と前記第２ピッチ円の円径とのうち予め定められた所定の円径に近い方のピッチ円を選択し、前記選択されたピッチ円となるように前記いずれかのピニオンギヤと前記他のピニオンギヤとのいずれか一方に上記歯面の加工を行うことを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の製造方法によれば、複数のピニオンギヤのうちいずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求め、かつ複数のピニオンギヤのうちの他のピニオンギヤの歯面を加工した場合におけるサンギヤとの噛み合い点をそれぞれのピニオンギヤ毎に求める。また、そのいずれかのピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第１ピッチ円の円径を求め、かつ他のピニオンギヤの歯面を加工した場合における複数の噛み合い点から第２ピッチ円の円径を求める。さらに、その第１ピッチ円の円径と第２ピッチ円の円径とのうち予め定められた円径に近い方のピッチ円を選択する。そして、その選択されたピッチ円の円径となるように上記のいずれかのピニオンギヤと他のピニオンギヤとのいずれか一方に上記歯面の加工を行う。そのため、サンギヤとピニオンギヤとの噛み合いピッチ円の円径は、予め定められたピッチ円の円径に近似する。つまり、サンギヤとピニオンギヤとの歯当たりが悪化することを抑制することができるため、歯面での不可避的な滑りが低減される。したがって、キャリヤに形成されたピニオンシャフトの孔の位置が設計値からずれている場合であっても遊星歯車機構全体としての動力の伝達効率が悪化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明で対象とする遊星歯車機構の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
つぎに、この発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。この発明を適用することのできる遊星歯車機構は、例えば車両の変速機などに用いられる遊星歯車機構である。
【００１０】
遊星歯車機構の一例として、シングルピニオン型の遊星歯車機構１の構成を図１に示してある。この遊星歯車機構１は、上述したように車両用の変速機などに用いられているものであって、外歯歯車であるサンギヤ２と、そのサンギヤ２に円周方向で噛み合うピニオンギヤ３と、そのピニオンギヤ３を自転かつ公転可能に保持しているキャリヤ（図示せず）とを備えた差動歯車機構である。なお、図１に示す例では、ピニオンギヤ３が円周方向に所定の間隔を空けて四つ配置され、図１における上方のピニオンギヤから時計回りにピニオンギヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄとする。また、そのピニオンギヤ３はサンギヤ２の他に、図示しないリングギヤや半径方向における外側で他のピニオンギヤと噛み合っている。さらに、ピニオンギヤ３には、後述するピニオンシャフトを挿入する孔４が形成されている。
【００１１】
遊星歯車機構１は、各歯車の歯を互いに噛み合わせて回転することによりトルクを伝達する。したがって、このように互いに噛み合う歯車によって動力を伝達する場合、歯面での不可避的な滑りが要因となって動力損失が生じる。また、サンギヤ２やピニオンギヤ３など遊星歯車機構１を構成する歯車は、基本的には、従来知られている一般的な歯車と同様の工程を経て製造される。すなわち、素材から転造、旋削や歯切りなどの加工を経て粗形材を造り、その歯に研削や適宜の表面処理を施し、さらに歯面の研磨を行って製造される。またピニオンシャフトを保持するキャリヤには、そのピニオンシャフトを支持する孔が形成され、ピニオンシャフトが抜けないようにかしめなどにより固定される。
【００１２】
このように製造される遊星歯車機構１は、例えば、上述したようにキャリヤに形成されるピニオンシャフトが挿入されるピニオンシャフトの孔の位置が製造誤差等により設計値に対してずれる場合がある。そのピニオンシャフトの孔の位置がずれるとピニオンギヤ３とサンギヤ２との歯当たりが悪くなり、ひいてはピニオンギヤ３が受ける荷重が不均一となり動力の伝達効率が悪化するおそれがある。そこで、図１に示す例では、サンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合い点の移動量を規制することにより、ピニオンギヤ３に発生する荷重が均一になるように遊星歯車機構１を製造する。以下に、具体的に説明する。
【００１３】
先ず、キャリヤに形成されたピニオンシャフトの孔（以下、単に貫通孔とも記す）の位置のずれ量を孔ずれ測定手段により各ピニオンシャフトの孔の中心座標を検出する。これは、予め定めた設計値、つまりキャリヤに形成されるピニオンシャフトの正規の孔の位置から現在のピニオンシャフトの孔の位置までのずれ量をレーザ測定機などの測定機により検出する。なお、このピニオンシャフトの孔の位置の測定は、キャリヤに形成された全ての孔、つまりピニオンシャフトが挿入される四つの孔に対して測定される。
【００１４】
ついで、上記のレーザ測定機などで検出した各貫通孔の孔のずれ量を考慮して、サンギヤ２と各ピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐの座標を算出する。これは、上記の測定機で求めた貫通孔の孔ずれ量のみを考慮してピッチ点の座標（基準値）を求める。
【００１５】
ついで、後述するサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐの移動量を規制する歯面加工手段を考慮してサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐの座標を補正する。この歯面加工手段は、ピニオンギヤ３の歯面の形状に歯筋方向に膨らみを付与するクラウニングをすることによりサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合い点の移動量を規制する。このクラウニングは、歯筋方向の誤差や歯車の組付け誤差などにより歯車の軸の平行度に誤差が生じ、歯の噛み合いにおいて片当たりを防ぐために施されるものである。
【００１６】
またその歯面加工手段は、上記のクラウニングの他、ピニオンギヤ３の歯面の硬さを変更することにより、サンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いによる変形量を変化させて、サンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合い点の移動量を規制してもよい。具体的には、キャリヤに形成された現在の貫通孔の中心点と、キャリヤの中央部に形成された中心軸が挿入される中心点との距離が設計値より遠い場合には、サンギヤ２の歯先とピニオンギヤ３の歯先とが接触することになるため、そのような場合には、歯面の硬さをより硬くする。つまり、サンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐが歯先の方向にずれている場合には、上記の噛み合いピッチ点Ｐの移動量を規制する。一方、中心軸の中心点と貫通孔の中心点との距離とが近い場合には、サンギヤ２の歯元とピニオンギヤ３の歯元とが接触することになるため、そのような場合にはピニオンギヤ３の歯面の硬さを通常より軟らかくする。つまり、噛み合いピッチ点Ｐが歯元の方向にずれている場合には、歯面が潰れて正規（設計値）のピッチ点Ｐに近くなるように加工する。
【００１７】
したがって、上記で算出したピッチ点の座標（基準値）を基にしてその加工手段を考慮したサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐの座標を補正する。なお、このピッチ点Ｐの座標の補正は、各ピニオンギヤ３毎のピニオンギヤ３とサンギヤ２との噛み合いピッチ点Ｐのそれぞれに対して行う。また、クラウニングする程度（量）や歯面硬度に差を設ける程度は、それぞれ複数のパターンを予め用意しておき適宜に選択するように構成されてよい。
【００１８】
ついで、上記の補正後の噛み合いピッチ点Ｐの座標から噛み合いピッチ円５の円径（直径）を算出する。このピッチ円５の円径は、サンギヤ２と各ピニオンギヤ３とが噛み合うピッチ円の円径をいい、図１に示す例ではピニオンギヤ３を円周方向に四つ配置しているため、例えば最小二乗法などを用いて求めることができる。
【００１９】
具体的には、例えば、図１に示す四つのピニオンギヤ３のうちのピニオンギヤ３Ａのみに上記のクラウニングや歯面の硬度に差を設けた場合や、四つのうちのピニオンギヤ３のうちの二つ、もしくは三つ、あるいは四つ全てのピニオンギヤ３に上記のクラウニング等の加工を施した場合に全てのパターンから求まるサンギヤ２と噛み合うピッチ円５の円径を求める。なお、第１ピッチ円の円径が、この実施例におけるピニオンギヤ３Ａのみを加工した場合におけるピッチ円の円径に相当し、第２ピッチ円の円径が、その他のピニオンギヤ３のうち任意のピニオンギヤを加工した場合におけるピッチ円の円径に相当する。
【００２０】
ついで、上記の算出したサンギヤ２と各ピニオンギヤ３との噛み合いピッチ円５の円径が予め定められた設計上の噛み合いピッチ円の円径に最も近くなるように、加工すべきピニオンギヤ３を決定する。つまり、各ピニオンギヤ３のうちの上記の補正後の噛み合いピッチ点Ｐから求めたピッチ円５の円径のうち、最も設計値で定めたサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ円の円径に近いピッチ円５の円径を選択する。
【００２１】
そして、その選択したピッチ円５の円径から加工すべきピニオンギヤ３もしくはピニオンギヤ３の組み合わせが決定されたら実際にそのピニオンギヤ３にクラウニングを施す、あるいはピニオンギヤ３の歯面の硬度に差を設けるなどの加工手段により加工を行う。したがって、そのように加工されたピニオンギヤ３とサンギヤ２とのピッチ円５の円径は設計値のピッチ円の円径に近似する。
【００２２】
このように、複数のピニオンギヤ３のうちのいずれかのピニオンギヤ３、もしくは複数ピニオンギヤ３の歯面を加工した場合におけるサンギヤ２と各ピニオンギヤ３との噛み合いピッチ点Ｐの座標から、複数の噛み合いピッチ円５の円径を算出して設計値のピッチ円の円径に最も近似するピッチ円５の円径を選択する。また、その選択したピッチ円５の円径が得られるように実際にピニオンギヤ３の歯面をクラウニング等により加工して遊星歯車機構１を製造する。これにより、設計値で定めたサンギヤ２とピニオンギヤ３との噛み合いピッチ円の円径に近似するピッチ円５の円径を構築することができる。そのため、キャリヤに形成されたピニオンシャフトの孔の位置が設計値からずれている場合であっても、サンギヤ２とピニオンギヤ３との歯当たりの悪化を抑制することができ、ひいては滑りによる動力損失を低減することができる。したがって、遊星歯車機構１全体としての動力の伝達効率、ならびに耐久性が悪化することを抑制することができる。
【００２３】
以上、実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。例えば上述した例では、全てのピニオンギヤ３を加工の対象として説明したが、少なくとも二つのピッチ円５の円径が得られるようにピニオンギヤ３を選択して加工すればよく、加工するピニオンギヤ３は一つずつでもよく、複数のピニオンギヤ３を選択して加工してもよい。また、円周方向に配置するピニオンギヤ３の数は四つに限定されず、複数個設けられていればよく、さらに、シングルピニオン型の遊星歯車機構１に代えて例えばダブルピニオン型の遊星歯車機構からなる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１…遊星歯車機構、  ２…サンギヤ、  ３…ピニオンギヤ、  ５…ピッチ円、  Ｐ…ピッチ点。
【図１】
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