JPH09273622A - 歯車の組付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車の中心線まわりのがたつきを防止しつつ
中心位置を調整できる組付構造を提供する。 【解決手段】 中間部材５０，５４は、ｘ方向の相対移
動可能且つそのｘ方向以外の方向の相対移動不能に第２
サイドハウジング３３に係合させられており、リングギ
ヤ４４Ｒは、ｘ方向と直角なｙ方向の相対移動可能且つ
そのｙ方向以外の方向の相対移動不能にそれ等の中間部
材５０，５４と係合させられている。また、中間部材５
２，５６は、ｙ方向の相対移動可能且つそのｙ方向以外
の方向の相対移動不能に第２サイドハウジング３３に係
合させられており、リングギヤ４４Ｒは、ｘ方向の相対
移動可能且つそのｘ方向以外の方向の相対移動不能にそ
れ等の中間部材５２，５６と係合させられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯車の組付構造に係
り、特に、中心線まわりのがたつきを防止しつつ歯車の
中心位置を調整できる組付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用、或いは各種のロボット、工作機
械などの変速装置には、遊星歯車機構等の歯車機構が広
く用いられている。特開平６−３２３４０４号公報に記
載されている変速装置はその一例で、遊星歯車機構を用
いて構成されている。このような歯車機構の歯車は、加
工誤差などを吸収するために多少の遊びを有する状態で
所定の組付部材に組み付けられるようになっているのが
普通である。例えば、上記変速装置を構成している遊星
歯車機構のリングギヤは位置固定のケースに相対回転不
能に組み付けられるが、図６に示すように、リングギヤ
１００は外周部に設けられた角スプライン１０２を介し
てケース１０４に相対回転不能に組み付けられるととも
に、その角スプライン１０２とケース１０４との間には
径方向および周方向にそれぞれ隙間ｄ₁ やｄ₂ が設けら
れ、図示しない遊星ギヤとの噛合いによってリングギヤ
１００の中心位置が自動調整され得るようになってい
る。点Ｏはケース１０４の中心で、図６はケース１０４
と同心にリングギヤ１００が保持されている状態である
が、図７は遊星ギヤとの噛合いによって点Ｏの右上に位
置するＯ′へリングギヤ１００の中心位置が変位させら
れた状態である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の組付構造は、歯車が周方向すなわち中心線ま
わりにがたつきを有するため、トルクの向きが逆転した
時などに異音（がた打音）が発生するという問題があっ
た。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、歯車の中心線まわり
のがたつきを防止しつつ中心位置を調整できる組付構造
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、歯車を中心線と略直角な平面内において互いに
交差する２方向（望ましくは略直交する２方向）のみに
移動可能に支持するようにすれば良く、本発明は、中心
線まわりに多数の噛合歯を有する歯車を所定の組付部材
に相対回転不能に組み付けるための組付構造であって、
(a) 前記中心線と略直角な平面内において、予め定めら
れた第１直線方向の相対移動可能且つその第１直線以外
の方向の相対移動不能に前記組付部材に係合させられる
第１係合部と、(b) 前記中心線と略直角な平面内におい
て、前記第１直線と交差する第２直線方向の相対移動可
能且つその第２直線以外の方向の相対移動不能に前記歯
車に係合させられる第２係合部と、を一体的に有する中
間部材を介して、前記歯車を前記組付部材に組み付ける
ようにしたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の効果】このような歯車の組付構造によれば、第
１係合部および第２係合部に案内されつつ歯車は組付部
材に対して中心線と略直角な平面内を移動させられ、こ
れにより中心位置がその中心線と略直角な平面内で自由
に調整されるが、第１係合部および第２係合部はそれぞ
れ第１直線以外の方向、第２直線以外の方向の相対移動
が不能であるため、歯車は中心線まわりにおいて一定の
姿勢で組付部材に対して平行移動させられることにな
り、中心線まわりのがたつきが無くなってトルク変動時
や逆転時などにがた打音等の異音を発生することが防止
される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の歯車の組付構造は、遊星
歯車機構を有する変速装置や動力伝達装置などのリング
ギヤを位置固定のケースに組み付けるための組付構造に
好適に適用されるが、サンギヤなどの他の歯車の組付構
造に適用することも可能である。変速装置や動力伝達装
置は必ずしも車両用である必要はなく、ロボットや工作
機械などの変速装置や動力伝達装置であっても良い。ま
た、互いに噛み合う複数の歯車を有する遊星歯車機構以
外の歯車機構の歯車の組付構造にも同様に適用され得
る。

【０００８】第１係合部および第２係合部は共通の平面
内に設けられることが望ましいが、中心線方向において
多少ずれていても差し支えない。それ等の平面がずれて
いる場合、それ等の平面内で定められる第１直線および
第２直線は厳密には交差しないが、中心線方向から見た
場合に交差するようになっておれば良い。第１直線およ
び第２直線は、少なくとも交差するようになっておれば
良いが、略直角に交差するように設定することが望まし
い。

【０００９】第１係合部および第２係合部を有する中間
部材は、例えば中心線に対して対称的な２位置など複数
箇所に配設され、その複数箇所でそれぞれ歯車と組付部
材とを連結するように構成することが望ましいが、その
複数の中間部材を一体的に構成した単一の中間部材、す
なわち複数対の第１係合部および第２係合部を一体的に
有する中間部材を用いることも可能である。

【００１０】上記中間部材を第１中間部材とし、(c) 前
記中心線と略直角な平面内において、前記第２直線方向
の相対移動可能且つその第２直線以外の方向の相対移動
不能に前記組付部材に係合させられる第１係合部と、
(d) 前記中心線と略直角な平面内において、前記第１直
線方向の相対移動可能且つその第１直線以外の方向の相
対移動不能に前記歯車に係合させられる第２係合部と、
を一体的に有する第２中間部材を、上記第１中間部材と
組み合わせて用いることも可能である。

【００１１】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。図１は電気自動車用パワートレーン１
０を示す断面図で、図２はその骨子図である。これ等の
図において、電動モータ１２のモータ軸１４から出力さ
れた動力は、減速機として機能する変速装置１６によっ
て減速された後、差動装置１８において左右の駆動系に
分配される。一方の動力は、円筒状のモータ軸１４を貫
通してそのモータ軸１４と同心に配設された中間軸２
８，左側第１等速継手２０Ｌ，左側車軸２２Ｌ，左側第
２等速継手２４Ｌを介して図示しない懸架装置に支持さ
れた左側駆動輪２６Ｌへ伝達され、他方の動力は、右側
第１等速継手２０Ｒ，右側車軸２２Ｒ，右側第２等速継
手２４Ｒを介して図示しない懸架装置に支持された右側
駆動輪２６Ｒへ伝達されるようになっている。上記電動
モータ１２，変速装置１６，差動装置１８は、円筒状ハ
ウジング３０，第１サイドハウジング３２，第２サイド
ハウジング（ケースに相当）３３，第１中間ハウジング
３４，および第２中間ハウジング３５の５部材で構成さ
れたハウジング内に、互いに同心に且つ直列配置されて
いる。図３は、変速装置１６および差動装置１８付近を
拡大して示す断面図である。

【００１２】上記電動モータ１２は、永久磁石型ＡＣモ
ータ，誘導モータ，同期モータ，ＤＣモータなどであ
り、円筒状ハウジング３０とその両端部に嵌合された第
１サイドハウジング３２および第１中間ハウジング３４
とによって囲まれた空間内に一体的に組み付けられてい
る。円筒状ハウジング３０の内周面にはコイルを有する
ステータ３６が固定されるとともに、ロータ４０が固定
されたモータ軸１４は、一対のベアリング３８Ｌ，３８
Ｒを介して第１サイドハウジング３２，第１中間ハウジ
ング３４により回転可能に支持されている。

【００１３】変速装置１６および差動装置１８は、第２
サイドハウジング３３と第２中間ハウジング３５とによ
って囲まれた空間内に配設されている。変速装置１６
は、図２から明らかなように第１遊星歯車機構４２およ
び第２遊星歯車機構４４から成り、第１遊星歯車機構４
２は、前記モータ軸１４の軸端に連結されたサンギヤ４
２Ｓ，およびキャリヤ４２Ｃによって回転可能に支持さ
れてサンギヤ４２Ｓと噛み合う遊星ギヤ４２Ｐを備えて
おり、第２遊星歯車機構４４は、遊星ギヤ４２Ｐと一体
的に構成された遊星ギヤ４４Ｐ，および第２サイドハウ
ジング３３に固定されて遊星ギヤ４４Ｐと噛み合うリン
グギヤ４４Ｒを備えている。そして、電動モータ１２か
らサンギヤ４２Ｓへ入力された回転を所定の減速比にし
たがって減速し、キャリヤ４２Ｃから差動装置１８へ出
力する。

【００１４】差動装置１８は、ダブルピニオン型の遊星
歯車機構であって、前記右側第１等速継手２０Ｒに連結
されたサンギヤ４６Ｓ，前記キャリヤ４２Ｃと連結され
たリングギヤ４６Ｒ，サンギヤ４６Ｓおよびリングギヤ
４６Ｒの一方および他方と各々噛み合い且つ互いに噛み
合う複数対の遊星ギヤ４６Ｐ₁ ，４６Ｐ₂ ，それら複数
対の遊星ギヤ４６Ｐ₁ ，４６Ｐ₂ を回転可能に支持して
いるとともに前記中間軸２８に連結されたキャリヤ４６
Ｃを備えている。これにより、差動装置１８はリングギ
ヤ４６Ｒに入力された動力を分配し、左側駆動輪２６Ｌ
に作動的に連結されたキャリヤ４６Ｃと右側駆動輪２６
Ｒに作動的に連結されたサンギヤ４６Ｓとへそれぞれ出
力する。

【００１５】ここで、前記遊星歯車機構４４のリングギ
ヤ４４Ｒは請求項１に記載の歯車に相当するもので、中
心線まわりに多数の噛合歯（内歯）を備えているととも
に、組付部材としての第２サイドハウジング３３に図４
のようにして相対回転不能に組み付けられている。図４
は、第２サイドハウジング３３の中心線Ｏおよびリング
ギヤ４４Ｒの中心線（中心線Ｏと一致）に対して略直角
な断面図で、第２サイドハウジング３３には、その中心
線Ｏまわりに略９０°間隔で４個の中間部材５０，５
２，５４，５６が配設され、リングギヤ４４Ｒはそれ等
の中間部材５０，５２，５４，５６を介して第２サイド
ハウジング３３に取り付けられている。

【００１６】中心線Ｏを挟んで略対称的な２位置に配設
された一対の中間部材５０および５４は第１中間部材に
相当し、第２サイドハウジング３３と係合させられる第
１係合部５０ａ，５４ａと、リングギヤ４４Ｒと係合さ
せられる第２係合部５０ｂ，５４ｂとを備えている。第
１係合部５０ａ，５４ａは、中心線Ｏと直角な平面内に
おいて、予め定められた第１直線方向すなわちｘ方向
（図の左右方向）の相対移動可能、且つそのｘ方向以外
の方向の相対移動不能に第２サイドハウジング３３と係
合させられるもので、それぞれ長手形状を成している一
方、第２サイドハウジング３３にはそれ等の第１係合部
５０ａ，５４ａをｘ方向の摺動可能に収容するｘ方向に
長い一対の嵌合溝６０が設けられている。第２係合部５
０ｂ，５４ｂは、第１係合部５０ａ，５４ａと共通の平
面内において内側すなわち中心線Ｏ側に向かって突き出
すように設けられ、ｘ方向と直交するｙ方向（第２直線
方向で図の上下方向）の相対移動可能、且つそのｙ方向
以外の方向の相対移動不能にリングギヤ４４Ｒと係合さ
せられるもので、それぞれｙ方向と平行に係合切欠５０
ｃ，５４ｃが形成されている一方、リングギヤ４４Ｒに
はそれ等の係合切欠５０ｃ，５４ｃ内にｙ方向の摺動可
能に嵌合される一対の嵌合凸部６２が径方向の外側へ突
き出すように設けられている。

【００１７】中心線Ｏを挟んで略対称的な２位置に配設
された他の一対の中間部材５２および５６は第２中間部
材に相当し、第２サイドハウジング３３と係合させられ
る第１係合部５２ａ，５６ａと、リングギヤ４４Ｒと係
合させられる第２係合部５２ｂ，５６ｂとを備えてい
る。第１係合部５２ａ，５６ａは、中心線Ｏと直角な平
面内、この実施例では前記中間部材５０，５４の配設平
面と共通の平面内において、前記ｙ方向の相対移動可能
且つそのｙ方向以外の方向の相対移動不能に第２サイド
ハウジング３３と係合させられるもので、それぞれ長手
形状を成している一方、第２サイドハウジング３３には
それ等の第１係合部５２ａ，５６ａをｙ方向の摺動可能
に収容するｙ方向に長い一対の嵌合溝６４が設けられて
いる。第２係合部５２ｂ，５６ｂは、第１係合部５２
ａ，５６ａと共通の平面内において内側すなわち中心線
Ｏ側に向かって突き出すように設けられ、前記ｘ方向の
相対移動可能且つそのｘ方向以外の方向の相対移動不能
にリングギヤ４４Ｒと係合させられるもので、それぞれ
ｘ方向と平行に係合切欠５２ｃ，５６ｃが形成されてい
る一方、リングギヤ４４Ｒにはそれ等の係合切欠５２
ｃ，５６ｃ内にｘ方向の摺動可能に嵌合される一対の嵌
合凸部６６が径方向の外側へ突き出すように設けられて
いる。

【００１８】なお、上記嵌合溝６０，６４は中心線Ｏと
平行、具体的には図３の左側から右方向へ向かって所定
の深さ寸法で設けられており、４個の中間部材５０〜５
４が嵌合されるとともにリングギヤ４４Ｒがそれ等の中
間部材５０〜５４に組み付けられた後、スナップリング
６８が装着されることにより、それ等の中間部材５０〜
５４およびリングギヤ４４Ｒが第２サイドハウジング３
３に対して離脱不能とされる。

【００１９】このようなリングギヤ４４Ｒの組付構造に
よれば、４個の中間部材５０〜５６が第２サイドハウジ
ング３３の嵌合溝６０，６４に案内されつつその第２サ
イドハウジング３３に対して相対移動させられるととも
に、リングギヤ４４Ｒが中間部材５０〜５６の係合切欠
５０ｃ〜５６ｃに案内されつつその中間部材５０〜５４
に対して相対移動させられることにより、全体としてリ
ングギヤ４４Ｒは第２サイドハウジング３３に対して中
心線Ｏと略直角な平面内を自由に移動させられ、遊星ギ
ヤ４４Ｐとの噛合いによって例えばサンギヤ４２Ｓと略
同心となるように中心位置が自動調整される。

【００２０】図５を参照しつつ具体的に説明すると、例
えばリングギヤ４４Ｒの中心を点Ｏ（第２サイドハウジ
ング３３の中心）から点Ｏ′へ移動させようとする力が
作用した場合、中間部材５０，５４はｘ方向の成分だけ
第２サイドハウジング３３に対して図の右方向へ移動さ
せられ、中間部材５２，５６はｙ方向の成分だけ第２サ
イドハウジング３３に対して図の上方へ移動させられ
る。また、リングギヤ４４Ｒは、中間部材５０，５４に
対してｙ方向の成分だけ図の上方へ相対移動させられ、
中間部材５２，５６に対してｘ方向の成分だけ図の右方
向へ相対移動させられる。これにより、図５に示すよう
にリングギヤ４４Ｒの中心位置が点Ｏから斜め右上の点
Ｏ′まで第２サイドハウジング３３に対して変位させら
れる。

【００２１】一方、中間部材５０，５４の第１係合部５
０ａ，５４ａは第２サイドハウジング３３に対してｘ方
向以外の方向の相対移動が不能で、リングギヤ４４Ｒは
それ等の中間部材５０，５４に対してｙ方向以外の方向
の相対移動が不能であるため、リングギヤ４４Ｒは、そ
の中心線（図４のＯ、図５のＯ′）まわりにおいて一定
の姿勢で第２サイドハウジング３３に対して平行移動さ
せられることになり、中心線まわりのがたつきが無くな
ってトルク変動時や逆転時などにがた打音等の異音を発
生することが防止される。中間部材５２，５６について
も、その第１係合部５２ａ，５６ａは第２サイドハウジ
ング３３に対してｙ方向以外の方向の相対移動が不能
で、リングギヤ４４Ｒはそれ等の中間部材５２，５６に
対してｘ方向以外の方向の相対移動が不能であるため、
上記と同様にリングギヤ４４Ｒは一定の姿勢で第２サイ
ドハウジング３３に対して平行移動させられることにな
り、中心線まわりのがたつきが防止される。

【００２２】例えば、図４または図５において、右まわ
り方向のトルクがリングギヤ４４Ｒに作用すると、中間
部材５０には右方向（ｘ正方向）へ動く力が加えられ、
中間部材５４には左方向（ｘ負方向）へ動く力が加えら
れるが、それ等の中間部材５０，５４は第２係合部５０
ｂ，５４ｂとリングギヤ４４Ｒとの係合によって同じ方
向へしか動けないため、結局リングギヤ４４Ｒが第２サ
イドハウジング３３に対して中心線ＯまたはＯ′まわり
に相対回転する（がたつく）ことはないのである。ま
た、中間部材５２には下方向（ｙ負方向）へ動く力が加
えられ、中間部材５６には上方向（ｙ正方向）へ動く力
が加えられるが、それ等の中間部材５２，５６は第２係
合部５２ｂ，５６ｂとリングギヤ４４Ｒとの係合によっ
て同じ方向へしか動けないため、やはりリングギヤ４４
Ｒが第２サイドハウジング３３に対して中心線Ｏまたは
Ｏ′まわりに相対回転する（がたつく）ことが防止され
る。左まわり方向のトルクがリングギヤ４４Ｒに作用し
た場合も、同様の作用でリングギヤ４４Ｒと第２サイド
ハウジング３３との相対回転が阻止される。

【００２３】なお、上例ではｘ方向を第１直線方向とし
ｙ方向を第２直線方向としたため、中間部材５０，５４
が請求項１に記載の中間部材に相当するが、ｙ方向を第
１直線方向としｘ方向を第２直線方向とすれば、中間部
材５２，５６が請求項１に記載の中間部材に相当する。

【００２４】また、必ずしも４個の中間部材５０〜５６
を用いる必要はなく、中間部材５０および５４のみ、或
いは中間部材５２および５６のみを配設するだけでも良
い。それ等の中間部材５０および５４、或いは中間部材
５２および５６を一体的に構成することも可能である。

【００２５】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。

【００２６】例えば、前記実施例ではリングギヤ４４Ｒ
の中心位置が自動調整される場合について説明したが、
噛合試験などを行って歯車の中心位置を手作業で調整す
る場合等にも本発明は同様に適用され得る。

【００２７】また、前記実施例では遊星歯車式の変速装
置１６のリングギヤ４４Ｒを組み付ける場合について説
明したが、工作機械やロボットなどの位置決め精度が要
求される機械の歯車式変速装置（減速機など）に適用す
ることも可能で、その場合にはがたつきが無い分だけ位
置決め精度が向上する。例えば、前記図７の状態におい
てリングギヤ１００に右まわり方向のトルクが作用する
と、最初に当接するＡ部を支点として他の部分が当接す
るまでリングギヤ１００が右まわりに回転変位するた
め、中心位置がずれて位置決め精度が低下する。すなわ
ち、定常状態では理想中心に近い位置にリングギヤ１０
０は保持されるが、トルク変動などによって位置ずれが
生じるのに対し、本発明ではトルクと無関係に中心位置
が常に理想中心に近い位置に保持されるため、高い位置
決め精度が得られるとともにギヤノイズが低減されるの
である。

【００２８】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である歯車の組付構造を有す
る電気自動車用パワートレーンの一部を切り欠いた断面
図である。

【図２】図１のパワートレーンの骨子図である。

【図３】図１のパワートレーンの変速装置および差動装
置付近を拡大して示す断面図である。

【図４】図１の実施例における歯車の組付構造を説明す
る断面図である。

【図５】図４の状態から歯車が変位した状態を示す断面
図である。

【図６】従来の歯車の組付構造の一例を説明する断面図
である。

【図７】図６の状態から歯車が変位した状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

３３：第２サイドハウジング（組付部材） ４４Ｒ：リングギヤ（歯車） ５０，５４：中間部材 ５０ａ，５４ａ：第１係合部 ５０ｂ，５４ｂ：第２係合部 ５２，５６：中間部材 ５２ａ，５６ａ：第１係合部 ５２ｂ，５６ｂ：第２係合部 Ｏ，Ｏ′：中心線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心線まわりに多数の噛合歯を有する歯
   車を所定の組付部材に相対回転不能に組み付けるための
   組付構造であって、 前記中心線と略直角な平面内において、予め定められた
   第１直線方向の相対移動可能且つ該第１直線以外の方向
   の相対移動不能に前記組付部材に係合させられる第１係
   合部と、 前記中心線と略直角な平面内において、前記第１直線と
   交差する第２直線方向の相対移動可能且つ該第２直線以
   外の方向の相対移動不能に前記歯車に係合させられる第
   ２係合部と、 を一体的に有する中間部材を介して、前記歯車を前記組
   付部材に組み付けるようにしたことを特徴とする歯車の
   組付構造。