遊星歯車機構のキャリア構造
【課題】必要な剛性を確保しながらも軽量化及び小型化を図ることができる遊星歯車機構のキャリア構造の提供。
【解決手段】ラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、キャリア１０は、複数のピニオンシャフト４２，４４の両端を支持する第１、側壁１３，１５とこれら側壁１３，１５を軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９とを有する枠状の本体部１１と、該本体部１１が有する一方の側壁１３の中心軸側に接続された円形板状の内周側部材３１とで構成されており、内周側部材３１は、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、内周側部材３１の外周端３３ａと、側壁１３の内周端１３ａとの間に取り付けたでサークリップ３５によって、側壁１３に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている。
【解決手段】ラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、キャリア１０は、複数のピニオンシャフト４２，４４の両端を支持する第１、側壁１３，１５とこれら側壁１３，１５を軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９とを有する枠状の本体部１１と、該本体部１１が有する一方の側壁１３の中心軸側に接続された円形板状の内周側部材３１とで構成されており、内周側部材３１は、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、内周側部材３１の外周端３３ａと、側壁１３の内周端１３ａとの間に取り付けたでサークリップ３５によって、側壁１３に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車としてのショートピニオンギヤとこれに噛合するロングピニオンギヤとを備えるラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遊星歯車としてのショートピニオンギヤとこれに噛合するロングピニオンギヤとを備えるいわゆるラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア構造として、特許文献１、２に示すものがある。従来のラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア機構は、ピニオンシャフトの両端を支持する支持壁とそれらを連結する連結壁とを有する有底円筒状などで、全体がボックス型に形成された一体構造が主流であった。ところが、このような一体構造のキャリアでは、強度確保などの点から、部品をプレス加工などで製作することができず、全体を削出で製作した部品を使用しなければならない。したがって、キャリアの薄肉化や軽量化が行い難いという問題がある。
【０００３】
また、一体構造のキャリアでは、その形状及び寸法に応じて、ピニオンギヤの寸法が決まってしまうため、ピニオンギヤのレシオに制約が生じたり、ピニオンギヤのスラストワッシャーの座面確保が困難になるという問題がある。また、キャリアの形状が限定されることで、ピニオンギヤの組付性の確保が難しいという問題もある。
【０００４】
すなわち、従来の一体構造のキャリアでは、キャリアをラージサンギヤの外周側に組み付けるための構造として、キャリアの側壁の内径寸法をラージサンギヤの外径寸法（歯先径寸法）よりも大きな寸法に設定しておくことで、キャリアを軸方向に移動させてラージサンギヤの外周に組み付けることが行われている。しかしながら、そのような構成では、キャリアの側壁の内径側にラージサンギヤを通すためのスペースを確保しておく必要があり、キャリアの形状に制限が生じたり、キャリア及びその組付構造の剛性を確保する妨げになったりするおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０８０２７号公報
【特許文献２】特許第２８５２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、軽量化及び小型化を図ることができると共に、組立効率の向上及び整備性の向上を図ることができる遊星歯車機構のキャリア構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造は、複数のロングピニオンギヤ（４１）と、複数のロングピニオンギヤ（４１）それぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤと、中心軸（２）周りに回転可能に設置され、ロングピニオンギヤ（４１）と噛合するラージサンギヤ（５１）と、中心軸（２）周りに回転可能に設置され、ショートピニオンギヤと噛合するスモールサンギヤ（５２）と、ロングピニオンギヤ（４１）に噛合するリングギヤ（５３）と、ロングピニオンギヤ（４１）とショートピニオンギヤそれぞれを回転可能に保持する複数のピニオンシャフト（４２，４４）と、複数のピニオンシャフト（４２，４４）を回転不能に支持すると共に中心軸（２）周りに回転可能に設置されたキャリア（１０）と、を備えたラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、キャリア（１０）は、複数のピニオンシャフト（４２，４４）の両端を支持する複数の側壁（１３，１５）と複数の側壁（１３，１５）を軸方向に繋ぐ連結壁（２７，２９）とを有する第１部材（１１）と、第１部材（１１）が有する少なくともいずれかの側壁（１３）の内径側に接続された円形状の第２部材（３１）と、で構成されており、第２部材（３１）は、ラージサンギヤ（５１）の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、第１部材（１１）の側壁（１３）との間に取り付けた係止具（３５，３５−２）で側壁（１３）に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造によれば、複数のピニオンシャフトの両端を支持する複数の側壁と、該複数の側壁を軸方向に繋ぐ連結壁とを有する枠状の第１部材と、第１部材が有する複数の側壁の少なくともいずれかの中心軸側に接続された円形状の第２部材とに分割された構造としたことで、従来の一体構造のキャリアと比べて、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、キャリアの軽量化、小型化を図ることができる。また、キャリアの形状や寸法の自由度を高めることができる。したがって、キャリアに支持されたショートピニオンギヤ及びロングピニオンギヤのレシオの制約を軽減できる。また、ピニオンギヤのスラストワッシャーの座面確保が容易になる。また、ピニオンギヤの組付性を確保できるようになる。
【０００９】
また、このキャリア構造では、第２部材は、ラージサンギヤの歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、該第２部材は、第１部材の側壁との間に取り付けた係止具で側壁に固定されているので、キャリアをラージサンギヤの外周側に組み付けるには、第２部材を側壁に固定する前に、側壁の内径側にラージサンギヤを通すことがで、キャリアをラージサンギヤの外周に対して軸方向に移動させて組み付け、その後、第２部材を第１部材の側壁に対して係止具で固定するようにする。このように、第２部材を取り外した状態でキャリアを組み付けた後、第２部材を取り付けることが可能となる。したがって、キャリアの形状の自由度を確保しながら、組付作業の容易化を図ることができる。
【００１０】
また、上記のキャリア構造の一実施態様として、前記第２部材（３１）が接続された側壁（１３）には、前記ピニオンシャフト（４２）の端部を支持するためのシャフト支持孔（１７）が設けられており、前記係止具（３５，３５−２）は、前記側壁（１３）の外周端（１３ｂ）から径方向に挿入されて、前記シャフト支持孔（１７）内の前記ピニオンシャフト（４２）を径方向に貫通し、前記側壁（１３）の内周端（１３ａ）から前記第２部材（３１）の外周端（３３ａ）に挿入された一の係止具（３５−２）であってよい。この構成によれば、従来、キャリアのシャフト支持孔に対するピニオンシャフトの抜止に用いていたピンなどの係止具を用いて、該係止具を分割したキャリアを跨ぐ位置まで延長することで、当該一の係止具のみでピニオンシャフトの抜止と第２部材の固定との両方を行うことができる。したがって、キャリア及びその周辺構造の部品点数を少なく抑えて構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
また、上記のキャリア構造の他の実施態様として、係止具（３５，３５−２）は、側壁（１３）の内周端（１３ａ）と第２部材（３１）の外周端（３３ａ）との間に取り付けたサークリップ（３５）であり、第２部材（３１）の外周端（３３ａ）には、サークリップ（３５）を収納する収納溝（３４）が形成されており、第２部材（３１）における収納溝（３４）の軸方向の側面には、サークリップ（３５）を取り付けるための取付用工具を差し込む切欠溝（３６）が開口していてよい。この構成によれば、サークリップによって、第１部材の側壁に対して第２部材を簡単かつ確実に固定することができる。また、収納溝の軸方向の側面に取付用工具を差し込む切欠溝を設けたことで、サークリップによる第２部材の固定が容易に行えるようになる。また、この切欠溝を利用して、一度取り付けたサークリップを取り外すことも可能となるので、第２部材の取り外しを伴うメンテナンスなどが行い易くなる。
【００１２】
また、上記のキャリア構造では、第１部材（１１）は、ロングピニオンギヤ（４１）を取り付けたピニオンシャフト（４２）の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材（２３，２５）と、軸方向における第１、第２支持部材（２３，２５）の間に配置されたセンタープレート（２１）とに分割された構造であり、第１、第２支持部材（２３，２５）は、ロングピニオンギヤ（４１）を取り付けたピニオンシャフト（４２）の端部を支持する一対の側壁（１３，１５）と、該一対の側壁（１３，１５）それぞれからセンタープレート（２１）に向かって軸方向に延在する連結壁（２７，２９）とを有し、連結壁（２７，２９）でセンタープレート（２１）の軸方向の両側が挟持されており、センタープレート（２１）には、ショートピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフト（４４）の端部を支持するためのシャフト支持孔（２８）が形成されていてよい。
【００１３】
この構成によれば、キャリアの第１部材を、ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材と、軸方向における第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートとに分割された構造としたことで、分割された複数の部品のうち強度が必要な部品のみを厚肉化や大型化し、それ以外の部品は、薄肉化や小型化することが可能となる。具体的には、第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートは、十分な剛性を持たせるように厚肉化したり、その外周縁をキャリアの外周まで延在させてキャリアの主骨格をなすように構成する一方で、ロングピニオンを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材は、プレス加工などにより製作することで、薄肉化や軽量化を図るようにするとよい。これにより、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、キャリアの軽量化及び小型化が可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造によれば、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、その軽量化及び小型化を図ることができると共に、組立効率の向上及び整備性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるキャリア構造を備えたラビニヨ式の遊星歯車機構を示す側断面図である。
【図２】遊星歯車機構を示す概略斜視図（一部断面図）である。
【図３】キャリアの本体部を示す分解斜視図である。
【図４】キャリアの内周側部材を示す斜視図である。
【図５】サークリップを示す斜視図である。
【図６】内周側部材の取付手順を説明するための図である。
【図７】内周側部材を本体部に固定するための固定構造を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかるキャリア構造を備えたラビニヨ式の遊星歯車機構を示す側断面図である。
【図９】第２実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構の他の構成例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１及び図２は、本発明の第１実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構を示す図で、図１は、側断面図、図２は、概略部分斜視図（一部断面図）である。これらの図に示す遊星歯車機構１は、遊星歯車としての複数のロングピニオンギヤ４１と、該複数のロングピニオンギヤ４１それぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤ（図示せず）と、それらを支持するキャリア（プラネタリキャリア）１０とを備えたラビニヨ式の遊星歯車機構である。
【００１７】
ロングピニオンギヤ４１は、第１ピニオンシャフト４２でキャリア１０に対して回転可能に保持されており、ショートピニオンギヤは、第２ピニオンシャフト４４（図２参照）でキャリア１０に対して回転可能に保持されている。第１、第２ピニオンシャフト４２，４４を介してキャリア１０に取り付けられたロングピニオンギヤ４１とショートピニオンギヤは、変速機の主軸（中心軸）２（図１参照）周りの円周状に交互に配列されている。
【００１８】
また、この遊星歯車機構１は、主軸２の周りに回転可能に設置したラージサンギヤ５１とスモールサンギヤ５２を備えている。ラージサンギヤ５１は、ロングピニオンギヤ４１と噛合しており、スモールサンギヤ５２は、ショートピニオンギヤと噛合している。また、キャリア１０の外周側には、ロングピニオンギヤ４１に噛合するリングギヤ５３（図１参照）が設置されている。
【００１９】
図２に示すように、キャリア１０は、略円筒型の枠状に形成された本体部（第１部材）１１と、該本体部１１が有する第１側壁１３の内径側（主軸２側）に接続された円形状の内周側部材（第２部材）３１とで構成されている。本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を支持する第１側壁１３及び第２側壁１５と、これら第１側壁１３と第２側壁１５とを軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９（後述する図３参照）とを有する。本体部１１の第１側壁１３及び第２側壁１５は、円形環状の平板状に形成されており、それらには、円周方向に沿って、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持するシャフト支持孔１７と、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するシャフト支持孔１８とが交互に配列形成されている。また、第１側壁１３の内周端１３ａには、内周側部材３１が固定されている。
【００２０】
図３は、キャリア１０の本体部１１を示す分解斜視図である。なお、同図では、キャリア１０に支持されたロングピニオンギヤ４１及びショートピニオンギヤやそれらを支持するピニオンシャフト４２，４４は図示を省略している。同図に示すように、キャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けたピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の中間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割された構造である。第１、第２支持部材２３，２５は、センタープレート２１を挟んで軸方向でほぼ対称な形状を有しており、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持する第１、第２側壁１３，１５と、第１、第２側壁１３，１５からセンタープレート２１に向かって軸方向に延在する連結壁２７，２９とを有している。連結壁２７，２９は、周方向が所定間隔で複数に分割されている。第１、第２側壁１３，１５には、第１ピニオンシャフト４２の端部を支持するためのシャフト支持孔１７と、第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔１８とが円周方向に沿って交互に配列形成されている。
【００２１】
センタープレート２１は、円形環状の板部材であり、複数のロングピニオンギヤ４１を貫通させるための貫通部２２と、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔２８とが形成されている。また、センタープレート２１の外周縁２１ａの両面にはそれぞれ、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａが当接している。すなわち、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａでセンタープレート２１の軸方向の両面が挟持されている。なお、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａは、センタープレート２１の外周縁２１ａの両面に溶接で固定されている。
【００２２】
上記構成のキャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を第１、第２支持部材２３，２５のシャフト支持孔１７で支持すると共に、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の一端を第１、第２支持部材２３，２５のシャフト支持孔１８で支持し、他端をセンタープレート２１のシャフト支持孔２８で支持するようになっている。これにより、ロングピニオンギヤ４１がセンタープレート２１の貫通部２２を貫通して、第１支持部材２３と第２支持部材２５との間に掛け渡された状態となる。また、ショートピニオンギヤがセンタープレート２１の軸方向の両側それぞれに設置される。こうして、ロングピニオンギヤ４１とショートピニオンギヤは、キャリア１０の内部で主軸２周りの円周方向に沿って交互に配列された状態でキャリア１０に支持される。
【００２３】
図４は、キャリア１０の内周側部材３１を示す斜視図である。内周側部材３１は、主軸２を囲む円筒状の筒部３２と、該筒部３２の軸方向の一端から径方向の外側に向かって突出する円環状のフランジ部３３とを有している。図１及び図２に示すように、フランジ部３３の外周端３３ａは、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも若干大きい外径寸法を有している。
【００２４】
フランジ部３３の外周端３３ａには、後述するサークリップ（係止具）３５を収納するための収納溝３４が形成されている。収納溝３４は、フランジ部３３の外周端３３ａに沿って周方向に延びる環状の溝部として形成されており、サークリップ３５を収容可能な寸法及び形状を有している。そして、フランジ部３３における収納溝３４の側面（軸方向の側面）には、サークリップ３５の取り付けに使用する取付用工具（図示せず）を差し込むための切欠溝３６が開口している。切欠溝３６は、フランジ部３３の側面３３ｂを所定幅で切り取った部分である。また、図１及び図２に示すように、フランジ部３３の外周端３３ａに対向する第１側壁１３の内周端１３ａにも、サークリップ３５を収納するための収納溝１４が形成されている。収納溝１４は、第１側壁１３の内周端１３ａに沿って周方向に延びる環状の溝部として形成されている。
【００２５】
図５は、サークリップ３５を示す斜視図である。サークリップ３５は、弾性を有する金属製の細片からなり、円形環状の一部が切り欠かれた略Ｃ字型に形成されている。サークリップ３５は、第１側壁１３の収納溝１４と内周側部材３１の収納溝３４とに収納可能な長方形状の断面形状を有している。また、Ｃ字型のサークリップ３５の両方の端部３５ａ,３５ａには、取付用工具の先端を係合させるための爪片３５ｂ，３５ｂが形成されている。爪片３５ｂ，３５ｂは、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａを湾曲させて横向きに突出させたフック形状である。これら爪片３５ｂ，３５ｂに取付用工具が有する一対の支持具（図示せず）の先端を引っ掛けることで、サークリップ３５を保持すると共に、端部３５ａ，３５ａ間の距離を調節して、サークリップ３５の径寸法を変えることができるようになっている。また、爪片３５ｂ，３５ｂは、後述するように、サークリップ３５の回り止めとしても機能する。
【００２６】
図６は、内周側部材３１の取付手順を説明するための図である。また、図７は、第１側壁１３に対して内周側部材３１を固定するための固定構造を示す部分拡大図である。第１側壁１３に対して内周側部材３１を固定するには、あらかじめ、キャリア１０の本体部１１をラージサンギヤ５１及びスモールサンギヤ５２の外周側に設置しておき、その状態で、図６の矢印に示すように、内周側部材３１を軸方向に移動させて、第１側壁１３の内周端１３ａに内周側部材３１の外周端３３ａを圧入して取り付ける。この際、あらかじめ内周側部材３１の収納溝３４にサークリップ３５を収納しておき、切欠溝３６（図４参照）に差し込んだ取付用工具でサークリップ３５の端部３５ａ，３５ａの間隔を狭めた状態で保持し、サークリップ３５を収納溝３４に没入させておく。そして、第１側壁１３の内周端１３ａに内周側部材３１の外周端３３ａを圧入したら、取付用工具を操作して、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａを接近させている力を緩和する。これにより、内周側部材３１の収納溝３４内に配置されているサークリップ３５が弾性復帰力で拡径して、第１側壁１３の内周端１３ａの収納溝１４に進入する。こうして、サークリップ３５が内周側部材３１の収納溝３４と第１側壁１３の収納溝１４とに跨って配置されることで、内周側部材３１が第１側壁１３に対して固定される。これにより、内周側部材３１の軸方向の移動が規制された状態となる。
【００２７】
なお、図１及び図２に示すように、内周側部材３１が接続された第１側壁１３には、ピニオンシャフト４２の端部を支持するためのシャフト支持孔１７が設けられている。第１側壁１３には、シャフト支持孔１７に挿入したピニオンシャフト４２に対して抜け止め及び回り止めを施すための抜止ビス１９が設置されている。抜止ビス１９は、第１側壁１３の外周端１３ｂから径方向に延びるビス挿入孔１９ａに挿入されて、シャフト支持孔１７内のピニオンシャフト４２に設けたビス挿入孔１９ｂに差し込まれている。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の遊星歯車機構１が備えるキャリア構造では、複数のピニオンシャフト４２の両端を支持する複数の側壁１３，１５と、該複数の側壁１３，１５を軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９とを有する枠状の本体部１１と、本体部１１が有する第１側壁１３の内径側に接続された円形状の内周側部材３１とに分割された構造のキャリア１０を備えたことで、従来の一体構造のキャリアと比べて、キャリア１０に必要な剛性を確保しながらも、その形状や寸法の自由度を高めることができる。したがって、キャリア１０に支持されたショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１のレシオの制約を軽減できる。また、ショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１のスラストワッシャーの座面確保が容易になる。また、キャリア１０及びショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１の組付性を確保できるようになる。
【００２９】
すなわち、内周側部材３１は、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、内周側部材３１は、本体部１１の第１側壁１３との間に取り付けたサークリップ３５で第１側壁１３に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている。したがって、キャリア１０をラージサンギヤ５１の外周側に組み付けるには、内周側部材３１を第１側壁１３に固定する前に、キャリア１０をラージサンギヤ５１の外周に対して軸方向に移動させて組み付け、その後、内周側部材３１を第１側壁１３に対してサークリップ３５で固定する。このように、内周側部材３１を取り外した状態でキャリア１０を組み付けた後、内周側部材３１を取り付けることができる。したがって、キャリア１０の形状の自由度を確保しながら、組付作業の容易化を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態のキャリア構造では、本体部１１の第１側壁１３に対する内周側部材３１の固定は、第１側壁１３の内周端１３ａと内周側部材３１の外周端３３ａとの間に取り付けたサークリップ３５で行われている。そして、内周側部材３１の外周端３３ａには、サークリップ３５を収納する収納溝３４が形成されており、内周側部材３１における収納溝３４の軸方向の側面には、取付用工具を差し込むための切欠溝３６が開口している。このように構成したことで、サークリップ３５によって本体部１１の第１側壁１３に対して内周側部材３１を簡単かつ確実に固定できる。また、取付用工具を差し込むための切欠溝３６を設けたことで、サークリップ３５の取り付けを容易かつ確実に行えるようになる。また、この切欠溝３６を利用して、一度取り付けたサークリップ３５を取り外すことも可能となる。したがって、内周側部材３１の取り外しを伴うメンテナンスなどが行い易くなる。また、内周側部材３１を第１側壁１３に対して固定した状態で、切欠溝３６を介してサークリップ３５の取付状態を目視で確認できるようになる。したがって、サークリップ３５が正規の位置に嵌合していることを確認できる。また、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａに爪片３５ｂ，３５ｂを形成したことで、該爪片３５ｂ，３５ｂが切欠溝３６に引っ掛かることで、サークリップ３５の回転止めがなされるようになる。
【００３１】
また、本実施形態のキャリア構造では、キャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割された構造である。そして、第１、第２支持部材２３，２５は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持する第１、第２側壁１３，１５と、これら第１、第２側壁１３，１５からセンタープレート２１に向かって軸方向に延在する連結壁２７，２９とを有し、連結壁２７，２９でセンタープレート２１の軸方向の両側が挟持されている。さらに、センタープレート２１には、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔２８が形成されている。
【００３２】
このように、キャリア１０の本体部１１を、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割した構造としたことで、分割した複数の部品のうち、強度が必要な部品のみ厚肉化や大型化し、それ以外の部品は、薄肉化や小型化することが可能となる。具体的には、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に設置したセンタープレート２１は、十分な剛性を持たせるように厚肉化したり、その外周縁２１ａをキャリア１０の外周まで延在させてキャリア１０の主骨格をなすように構成する一方で、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５は、プレス加工などにより製作することで薄肉化及び軽量化を図ることが可能である。これにより、キャリア１０に必要な剛性を確保しながらも、キャリア１０の軽量化及び小型化が可能となる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
【００３４】
図８は、本発明の第２実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構１−２を示す側断面図である。本実施形態の遊星歯車機構１−２が備えるキャリア構造は、第１実施形態と比較して、キャリア１０の内周側部材３１を第１側壁１３に対して固定するための固定構造が異なっている。他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３５】
本実施形態のキャリア構造は、図８に示すように、第１側壁１３のシャフト支持孔１７に挿入した第１ピニオンシャフト４２の抜け止め及び回り止めを行うための構成として、抜止ビス１９に加えて、抜止ピン３５−２を備えている。そして、この抜止ピン３５−２で、第１ピニオンシャフト４２の抜け止めと共に、内周側部材３１の固定を行うように構成している。すなわち、本実施形態の第１側壁１３には、その外周端１３ｂからシャフト支持孔１７まで径方向に貫通するビス挿入孔１９ａと、該ビス挿入孔１９ａと同軸上に設けられてシャフト支持孔１７から内周端１３ａまで貫通するピン挿入孔１９ｃとが設けられている。また、シャフト支持孔１７内の第１ピニオンシャフト４２には、該第１ピニオンシャフト４２を貫通する貫通孔１９ｄが設けられている。また、内周側部材３１には、その外周端３３ａから径方向の途中まで延伸したピン挿入孔３５ａが設けられている。
【００３６】
抜止ビス１９は、第１側壁１３のビス挿入孔１９ａから第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの途中位置まで挿入されている。一方、抜止ピン３５−２は、その一端が第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄに差し込まれており、第１側壁１３のピン挿入孔１９ｃを貫通して、他端が内周側部材３１のピン挿入穴３５ａに差し込まれている。第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの外径側は、抜止ビス１９で塞がれている。
【００３７】
この構成によれば、抜止ピン３５−２で、ピニオンシャフト４２の抜け止めと内周側部材３１の固定との両方を行うことができる。また、抜止ビス１９で第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの一端が塞がれているので、抜止ピン３５−２が貫通孔１９ｄから抜け落ちることを防止できる。また、第１実施形態のサークリップ３５による固定では、サークリップ３５は、その構造上、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代（係り寸法）をあまり大きくすることができないが、本実施形態の抜止ピン３５−２は、その軸長を長くすれば、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代を大きく（長く）確保することができる。したがって、第１側壁１３に対して内周側部材３１を軸方向で確実に固定することができる。また、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代を大きく確保できることで、係止具としての抜止ピン３５−２の強度をサークリップ３５よりも高めることが可能となる。
【００３８】
図９は、本実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構１−２の他の構成例を示す側断面図である。上記の図８に示す構成例では、抜止ビス１９と抜止ピン３５−２を互いに別部品として設けていたのに対して、図９に示す構成例では、これら抜止ビス１９と抜止ピン３５−２に代えて、該抜止ビス１９と抜止ピン３５−２を一体に連結してなる構成の係止具３５−３を備えている。係止具３５−３は、抜止ビス１９の先端に抜止ピン３５−２を継ぎ足した構成の長尺状のピンである。該係止具３５−３は、第１側壁１３のビス挿入孔１９ａと、第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄと、第１側壁１３のピン挿入孔１９ｃとをこの順に貫通し、先端が内周側部材３１のピン挿入穴３５ａに差し込まれている。
【００３９】
図９に示す構成例のように、抜止ビス１９と抜止ピン３５−２とを一体に連結してなる構成の係止具３５−３を備えれば、一本の係止具３５−３のみで、ピニオンシャフト４２の抜け止め及び回り止めと、内周側部材３１の固定との両方を行うことができる。したがって、図８に示す構成例と比較して、キャリア１０の組立及び分解の作業をより簡単に行うことができる。また、キャリア１０周辺の部品点数を少なく抑えることができるので、構成の簡素化、軽量化にも寄与し得る。
【００４０】
なお、詳細な図示は省略するが、上記の係止具３５−３は、第１側壁１３の周方向に沿って配列された各シャフト支持孔１７に対応するものそれぞれを内周側部材３１まで延長することで、内周側部材３１を固定するための係止具３５−３を複数本設置するように構成してよい。
【００４１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 遊星歯車機構
２ 主軸（中心軸）
１０ キャリア
１１ 本体部（第１部材）
１３ 第１側壁
１３ａ 内周端
１３ｂ 外周端
１４ 収納溝
１５ 第２側壁
１７ シャフト支持孔
１８ シャフト支持孔
１９ 抜止ビス
１９ａ ビス挿入孔
２１ センタープレート
２１ａ 外周縁
２２ 貫通部
２３ 第１支持部材
２５ 第２支持部材
２７，２９ 連結壁
２７ａ，２９ａ 先端
２８ シャフト支持孔
３１ 内周側部材（第２部材）
３２ 筒部
３３ フランジ部
３３ａ 外周端
３３ｂ 側面
３４ 収納溝
３５ サークリップ（係止具）
３５ａ 端部
３５ｂ 爪片
３６ 切欠溝
４１ ロングピニオンギヤ
４２ 第１ピニオンシャフト
４４ 第２ピニオンシャフト
５１ ラージサンギヤ
５２ スモールサンギヤ
５３ リングギヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車としてのショートピニオンギヤとこれに噛合するロングピニオンギヤとを備えるラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遊星歯車としてのショートピニオンギヤとこれに噛合するロングピニオンギヤとを備えるいわゆるラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア構造として、特許文献１、２に示すものがある。従来のラビニヨ式の遊星歯車機構のキャリア機構は、ピニオンシャフトの両端を支持する支持壁とそれらを連結する連結壁とを有する有底円筒状などで、全体がボックス型に形成された一体構造が主流であった。ところが、このような一体構造のキャリアでは、強度確保などの点から、部品をプレス加工などで製作することができず、全体を削出で製作した部品を使用しなければならない。したがって、キャリアの薄肉化や軽量化が行い難いという問題がある。
【０００３】
また、一体構造のキャリアでは、その形状及び寸法に応じて、ピニオンギヤの寸法が決まってしまうため、ピニオンギヤのレシオに制約が生じたり、ピニオンギヤのスラストワッシャーの座面確保が困難になるという問題がある。また、キャリアの形状が限定されることで、ピニオンギヤの組付性の確保が難しいという問題もある。
【０００４】
すなわち、従来の一体構造のキャリアでは、キャリアをラージサンギヤの外周側に組み付けるための構造として、キャリアの側壁の内径寸法をラージサンギヤの外径寸法（歯先径寸法）よりも大きな寸法に設定しておくことで、キャリアを軸方向に移動させてラージサンギヤの外周に組み付けることが行われている。しかしながら、そのような構成では、キャリアの側壁の内径側にラージサンギヤを通すためのスペースを確保しておく必要があり、キャリアの形状に制限が生じたり、キャリア及びその組付構造の剛性を確保する妨げになったりするおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０８０２７号公報
【特許文献２】特許第２８５２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、軽量化及び小型化を図ることができると共に、組立効率の向上及び整備性の向上を図ることができる遊星歯車機構のキャリア構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造は、複数のロングピニオンギヤ（４１）と、複数のロングピニオンギヤ（４１）それぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤと、中心軸（２）周りに回転可能に設置され、ロングピニオンギヤ（４１）と噛合するラージサンギヤ（５１）と、中心軸（２）周りに回転可能に設置され、ショートピニオンギヤと噛合するスモールサンギヤ（５２）と、ロングピニオンギヤ（４１）に噛合するリングギヤ（５３）と、ロングピニオンギヤ（４１）とショートピニオンギヤそれぞれを回転可能に保持する複数のピニオンシャフト（４２，４４）と、複数のピニオンシャフト（４２，４４）を回転不能に支持すると共に中心軸（２）周りに回転可能に設置されたキャリア（１０）と、を備えたラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、キャリア（１０）は、複数のピニオンシャフト（４２，４４）の両端を支持する複数の側壁（１３，１５）と複数の側壁（１３，１５）を軸方向に繋ぐ連結壁（２７，２９）とを有する第１部材（１１）と、第１部材（１１）が有する少なくともいずれかの側壁（１３）の内径側に接続された円形状の第２部材（３１）と、で構成されており、第２部材（３１）は、ラージサンギヤ（５１）の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、第１部材（１１）の側壁（１３）との間に取り付けた係止具（３５，３５−２）で側壁（１３）に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造によれば、複数のピニオンシャフトの両端を支持する複数の側壁と、該複数の側壁を軸方向に繋ぐ連結壁とを有する枠状の第１部材と、第１部材が有する複数の側壁の少なくともいずれかの中心軸側に接続された円形状の第２部材とに分割された構造としたことで、従来の一体構造のキャリアと比べて、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、キャリアの軽量化、小型化を図ることができる。また、キャリアの形状や寸法の自由度を高めることができる。したがって、キャリアに支持されたショートピニオンギヤ及びロングピニオンギヤのレシオの制約を軽減できる。また、ピニオンギヤのスラストワッシャーの座面確保が容易になる。また、ピニオンギヤの組付性を確保できるようになる。
【０００９】
また、このキャリア構造では、第２部材は、ラージサンギヤの歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、該第２部材は、第１部材の側壁との間に取り付けた係止具で側壁に固定されているので、キャリアをラージサンギヤの外周側に組み付けるには、第２部材を側壁に固定する前に、側壁の内径側にラージサンギヤを通すことがで、キャリアをラージサンギヤの外周に対して軸方向に移動させて組み付け、その後、第２部材を第１部材の側壁に対して係止具で固定するようにする。このように、第２部材を取り外した状態でキャリアを組み付けた後、第２部材を取り付けることが可能となる。したがって、キャリアの形状の自由度を確保しながら、組付作業の容易化を図ることができる。
【００１０】
また、上記のキャリア構造の一実施態様として、前記第２部材（３１）が接続された側壁（１３）には、前記ピニオンシャフト（４２）の端部を支持するためのシャフト支持孔（１７）が設けられており、前記係止具（３５，３５−２）は、前記側壁（１３）の外周端（１３ｂ）から径方向に挿入されて、前記シャフト支持孔（１７）内の前記ピニオンシャフト（４２）を径方向に貫通し、前記側壁（１３）の内周端（１３ａ）から前記第２部材（３１）の外周端（３３ａ）に挿入された一の係止具（３５−２）であってよい。この構成によれば、従来、キャリアのシャフト支持孔に対するピニオンシャフトの抜止に用いていたピンなどの係止具を用いて、該係止具を分割したキャリアを跨ぐ位置まで延長することで、当該一の係止具のみでピニオンシャフトの抜止と第２部材の固定との両方を行うことができる。したがって、キャリア及びその周辺構造の部品点数を少なく抑えて構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
また、上記のキャリア構造の他の実施態様として、係止具（３５，３５−２）は、側壁（１３）の内周端（１３ａ）と第２部材（３１）の外周端（３３ａ）との間に取り付けたサークリップ（３５）であり、第２部材（３１）の外周端（３３ａ）には、サークリップ（３５）を収納する収納溝（３４）が形成されており、第２部材（３１）における収納溝（３４）の軸方向の側面には、サークリップ（３５）を取り付けるための取付用工具を差し込む切欠溝（３６）が開口していてよい。この構成によれば、サークリップによって、第１部材の側壁に対して第２部材を簡単かつ確実に固定することができる。また、収納溝の軸方向の側面に取付用工具を差し込む切欠溝を設けたことで、サークリップによる第２部材の固定が容易に行えるようになる。また、この切欠溝を利用して、一度取り付けたサークリップを取り外すことも可能となるので、第２部材の取り外しを伴うメンテナンスなどが行い易くなる。
【００１２】
また、上記のキャリア構造では、第１部材（１１）は、ロングピニオンギヤ（４１）を取り付けたピニオンシャフト（４２）の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材（２３，２５）と、軸方向における第１、第２支持部材（２３，２５）の間に配置されたセンタープレート（２１）とに分割された構造であり、第１、第２支持部材（２３，２５）は、ロングピニオンギヤ（４１）を取り付けたピニオンシャフト（４２）の端部を支持する一対の側壁（１３，１５）と、該一対の側壁（１３，１５）それぞれからセンタープレート（２１）に向かって軸方向に延在する連結壁（２７，２９）とを有し、連結壁（２７，２９）でセンタープレート（２１）の軸方向の両側が挟持されており、センタープレート（２１）には、ショートピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフト（４４）の端部を支持するためのシャフト支持孔（２８）が形成されていてよい。
【００１３】
この構成によれば、キャリアの第１部材を、ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材と、軸方向における第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートとに分割された構造としたことで、分割された複数の部品のうち強度が必要な部品のみを厚肉化や大型化し、それ以外の部品は、薄肉化や小型化することが可能となる。具体的には、第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートは、十分な剛性を持たせるように厚肉化したり、その外周縁をキャリアの外周まで延在させてキャリアの主骨格をなすように構成する一方で、ロングピニオンを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材は、プレス加工などにより製作することで、薄肉化や軽量化を図るようにするとよい。これにより、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、キャリアの軽量化及び小型化が可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる遊星歯車機構のキャリア構造によれば、キャリアに必要な剛性を確保しながらも、その軽量化及び小型化を図ることができると共に、組立効率の向上及び整備性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるキャリア構造を備えたラビニヨ式の遊星歯車機構を示す側断面図である。
【図２】遊星歯車機構を示す概略斜視図（一部断面図）である。
【図３】キャリアの本体部を示す分解斜視図である。
【図４】キャリアの内周側部材を示す斜視図である。
【図５】サークリップを示す斜視図である。
【図６】内周側部材の取付手順を説明するための図である。
【図７】内周側部材を本体部に固定するための固定構造を示す部分拡大図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかるキャリア構造を備えたラビニヨ式の遊星歯車機構を示す側断面図である。
【図９】第２実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構の他の構成例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１及び図２は、本発明の第１実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構を示す図で、図１は、側断面図、図２は、概略部分斜視図（一部断面図）である。これらの図に示す遊星歯車機構１は、遊星歯車としての複数のロングピニオンギヤ４１と、該複数のロングピニオンギヤ４１それぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤ（図示せず）と、それらを支持するキャリア（プラネタリキャリア）１０とを備えたラビニヨ式の遊星歯車機構である。
【００１７】
ロングピニオンギヤ４１は、第１ピニオンシャフト４２でキャリア１０に対して回転可能に保持されており、ショートピニオンギヤは、第２ピニオンシャフト４４（図２参照）でキャリア１０に対して回転可能に保持されている。第１、第２ピニオンシャフト４２，４４を介してキャリア１０に取り付けられたロングピニオンギヤ４１とショートピニオンギヤは、変速機の主軸（中心軸）２（図１参照）周りの円周状に交互に配列されている。
【００１８】
また、この遊星歯車機構１は、主軸２の周りに回転可能に設置したラージサンギヤ５１とスモールサンギヤ５２を備えている。ラージサンギヤ５１は、ロングピニオンギヤ４１と噛合しており、スモールサンギヤ５２は、ショートピニオンギヤと噛合している。また、キャリア１０の外周側には、ロングピニオンギヤ４１に噛合するリングギヤ５３（図１参照）が設置されている。
【００１９】
図２に示すように、キャリア１０は、略円筒型の枠状に形成された本体部（第１部材）１１と、該本体部１１が有する第１側壁１３の内径側（主軸２側）に接続された円形状の内周側部材（第２部材）３１とで構成されている。本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を支持する第１側壁１３及び第２側壁１５と、これら第１側壁１３と第２側壁１５とを軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９（後述する図３参照）とを有する。本体部１１の第１側壁１３及び第２側壁１５は、円形環状の平板状に形成されており、それらには、円周方向に沿って、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持するシャフト支持孔１７と、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するシャフト支持孔１８とが交互に配列形成されている。また、第１側壁１３の内周端１３ａには、内周側部材３１が固定されている。
【００２０】
図３は、キャリア１０の本体部１１を示す分解斜視図である。なお、同図では、キャリア１０に支持されたロングピニオンギヤ４１及びショートピニオンギヤやそれらを支持するピニオンシャフト４２，４４は図示を省略している。同図に示すように、キャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けたピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の中間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割された構造である。第１、第２支持部材２３，２５は、センタープレート２１を挟んで軸方向でほぼ対称な形状を有しており、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持する第１、第２側壁１３，１５と、第１、第２側壁１３，１５からセンタープレート２１に向かって軸方向に延在する連結壁２７，２９とを有している。連結壁２７，２９は、周方向が所定間隔で複数に分割されている。第１、第２側壁１３，１５には、第１ピニオンシャフト４２の端部を支持するためのシャフト支持孔１７と、第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔１８とが円周方向に沿って交互に配列形成されている。
【００２１】
センタープレート２１は、円形環状の板部材であり、複数のロングピニオンギヤ４１を貫通させるための貫通部２２と、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔２８とが形成されている。また、センタープレート２１の外周縁２１ａの両面にはそれぞれ、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａが当接している。すなわち、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａでセンタープレート２１の軸方向の両面が挟持されている。なお、第１、第２支持部材２３，２５の連結壁２７，２９の先端２７ａ，２９ａは、センタープレート２１の外周縁２１ａの両面に溶接で固定されている。
【００２２】
上記構成のキャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を第１、第２支持部材２３，２５のシャフト支持孔１７で支持すると共に、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の一端を第１、第２支持部材２３，２５のシャフト支持孔１８で支持し、他端をセンタープレート２１のシャフト支持孔２８で支持するようになっている。これにより、ロングピニオンギヤ４１がセンタープレート２１の貫通部２２を貫通して、第１支持部材２３と第２支持部材２５との間に掛け渡された状態となる。また、ショートピニオンギヤがセンタープレート２１の軸方向の両側それぞれに設置される。こうして、ロングピニオンギヤ４１とショートピニオンギヤは、キャリア１０の内部で主軸２周りの円周方向に沿って交互に配列された状態でキャリア１０に支持される。
【００２３】
図４は、キャリア１０の内周側部材３１を示す斜視図である。内周側部材３１は、主軸２を囲む円筒状の筒部３２と、該筒部３２の軸方向の一端から径方向の外側に向かって突出する円環状のフランジ部３３とを有している。図１及び図２に示すように、フランジ部３３の外周端３３ａは、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも若干大きい外径寸法を有している。
【００２４】
フランジ部３３の外周端３３ａには、後述するサークリップ（係止具）３５を収納するための収納溝３４が形成されている。収納溝３４は、フランジ部３３の外周端３３ａに沿って周方向に延びる環状の溝部として形成されており、サークリップ３５を収容可能な寸法及び形状を有している。そして、フランジ部３３における収納溝３４の側面（軸方向の側面）には、サークリップ３５の取り付けに使用する取付用工具（図示せず）を差し込むための切欠溝３６が開口している。切欠溝３６は、フランジ部３３の側面３３ｂを所定幅で切り取った部分である。また、図１及び図２に示すように、フランジ部３３の外周端３３ａに対向する第１側壁１３の内周端１３ａにも、サークリップ３５を収納するための収納溝１４が形成されている。収納溝１４は、第１側壁１３の内周端１３ａに沿って周方向に延びる環状の溝部として形成されている。
【００２５】
図５は、サークリップ３５を示す斜視図である。サークリップ３５は、弾性を有する金属製の細片からなり、円形環状の一部が切り欠かれた略Ｃ字型に形成されている。サークリップ３５は、第１側壁１３の収納溝１４と内周側部材３１の収納溝３４とに収納可能な長方形状の断面形状を有している。また、Ｃ字型のサークリップ３５の両方の端部３５ａ,３５ａには、取付用工具の先端を係合させるための爪片３５ｂ，３５ｂが形成されている。爪片３５ｂ，３５ｂは、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａを湾曲させて横向きに突出させたフック形状である。これら爪片３５ｂ，３５ｂに取付用工具が有する一対の支持具（図示せず）の先端を引っ掛けることで、サークリップ３５を保持すると共に、端部３５ａ，３５ａ間の距離を調節して、サークリップ３５の径寸法を変えることができるようになっている。また、爪片３５ｂ，３５ｂは、後述するように、サークリップ３５の回り止めとしても機能する。
【００２６】
図６は、内周側部材３１の取付手順を説明するための図である。また、図７は、第１側壁１３に対して内周側部材３１を固定するための固定構造を示す部分拡大図である。第１側壁１３に対して内周側部材３１を固定するには、あらかじめ、キャリア１０の本体部１１をラージサンギヤ５１及びスモールサンギヤ５２の外周側に設置しておき、その状態で、図６の矢印に示すように、内周側部材３１を軸方向に移動させて、第１側壁１３の内周端１３ａに内周側部材３１の外周端３３ａを圧入して取り付ける。この際、あらかじめ内周側部材３１の収納溝３４にサークリップ３５を収納しておき、切欠溝３６（図４参照）に差し込んだ取付用工具でサークリップ３５の端部３５ａ，３５ａの間隔を狭めた状態で保持し、サークリップ３５を収納溝３４に没入させておく。そして、第１側壁１３の内周端１３ａに内周側部材３１の外周端３３ａを圧入したら、取付用工具を操作して、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａを接近させている力を緩和する。これにより、内周側部材３１の収納溝３４内に配置されているサークリップ３５が弾性復帰力で拡径して、第１側壁１３の内周端１３ａの収納溝１４に進入する。こうして、サークリップ３５が内周側部材３１の収納溝３４と第１側壁１３の収納溝１４とに跨って配置されることで、内周側部材３１が第１側壁１３に対して固定される。これにより、内周側部材３１の軸方向の移動が規制された状態となる。
【００２７】
なお、図１及び図２に示すように、内周側部材３１が接続された第１側壁１３には、ピニオンシャフト４２の端部を支持するためのシャフト支持孔１７が設けられている。第１側壁１３には、シャフト支持孔１７に挿入したピニオンシャフト４２に対して抜け止め及び回り止めを施すための抜止ビス１９が設置されている。抜止ビス１９は、第１側壁１３の外周端１３ｂから径方向に延びるビス挿入孔１９ａに挿入されて、シャフト支持孔１７内のピニオンシャフト４２に設けたビス挿入孔１９ｂに差し込まれている。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の遊星歯車機構１が備えるキャリア構造では、複数のピニオンシャフト４２の両端を支持する複数の側壁１３，１５と、該複数の側壁１３，１５を軸方向に繋ぐ連結壁２７，２９とを有する枠状の本体部１１と、本体部１１が有する第１側壁１３の内径側に接続された円形状の内周側部材３１とに分割された構造のキャリア１０を備えたことで、従来の一体構造のキャリアと比べて、キャリア１０に必要な剛性を確保しながらも、その形状や寸法の自由度を高めることができる。したがって、キャリア１０に支持されたショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１のレシオの制約を軽減できる。また、ショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１のスラストワッシャーの座面確保が容易になる。また、キャリア１０及びショートピニオンギヤやロングピニオンギヤ４１の組付性を確保できるようになる。
【００２９】
すなわち、内周側部材３１は、ラージサンギヤ５１の歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、内周側部材３１は、本体部１１の第１側壁１３との間に取り付けたサークリップ３５で第１側壁１３に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている。したがって、キャリア１０をラージサンギヤ５１の外周側に組み付けるには、内周側部材３１を第１側壁１３に固定する前に、キャリア１０をラージサンギヤ５１の外周に対して軸方向に移動させて組み付け、その後、内周側部材３１を第１側壁１３に対してサークリップ３５で固定する。このように、内周側部材３１を取り外した状態でキャリア１０を組み付けた後、内周側部材３１を取り付けることができる。したがって、キャリア１０の形状の自由度を確保しながら、組付作業の容易化を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態のキャリア構造では、本体部１１の第１側壁１３に対する内周側部材３１の固定は、第１側壁１３の内周端１３ａと内周側部材３１の外周端３３ａとの間に取り付けたサークリップ３５で行われている。そして、内周側部材３１の外周端３３ａには、サークリップ３５を収納する収納溝３４が形成されており、内周側部材３１における収納溝３４の軸方向の側面には、取付用工具を差し込むための切欠溝３６が開口している。このように構成したことで、サークリップ３５によって本体部１１の第１側壁１３に対して内周側部材３１を簡単かつ確実に固定できる。また、取付用工具を差し込むための切欠溝３６を設けたことで、サークリップ３５の取り付けを容易かつ確実に行えるようになる。また、この切欠溝３６を利用して、一度取り付けたサークリップ３５を取り外すことも可能となる。したがって、内周側部材３１の取り外しを伴うメンテナンスなどが行い易くなる。また、内周側部材３１を第１側壁１３に対して固定した状態で、切欠溝３６を介してサークリップ３５の取付状態を目視で確認できるようになる。したがって、サークリップ３５が正規の位置に嵌合していることを確認できる。また、サークリップ３５の端部３５ａ，３５ａに爪片３５ｂ，３５ｂを形成したことで、該爪片３５ｂ，３５ｂが切欠溝３６に引っ掛かることで、サークリップ３５の回転止めがなされるようになる。
【００３１】
また、本実施形態のキャリア構造では、キャリア１０の本体部１１は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割された構造である。そして、第１、第２支持部材２３，２５は、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の端部を支持する第１、第２側壁１３，１５と、これら第１、第２側壁１３，１５からセンタープレート２１に向かって軸方向に延在する連結壁２７，２９とを有し、連結壁２７，２９でセンタープレート２１の軸方向の両側が挟持されている。さらに、センタープレート２１には、ショートピニオンギヤを取り付けた第２ピニオンシャフト４４の端部を支持するためのシャフト支持孔２８が形成されている。
【００３２】
このように、キャリア１０の本体部１１を、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端を支持する第１、第２支持部材２３，２５と、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に配置されたセンタープレート２１との三部材に分割した構造としたことで、分割した複数の部品のうち、強度が必要な部品のみ厚肉化や大型化し、それ以外の部品は、薄肉化や小型化することが可能となる。具体的には、軸方向における第１、第２支持部材２３，２５の間に設置したセンタープレート２１は、十分な剛性を持たせるように厚肉化したり、その外周縁２１ａをキャリア１０の外周まで延在させてキャリア１０の主骨格をなすように構成する一方で、ロングピニオンギヤ４１を取り付けた第１ピニオンシャフト４２の両端それぞれを支持する第１、第２支持部材２３，２５は、プレス加工などにより製作することで薄肉化及び軽量化を図ることが可能である。これにより、キャリア１０に必要な剛性を確保しながらも、キャリア１０の軽量化及び小型化が可能となる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
【００３４】
図８は、本発明の第２実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構１−２を示す側断面図である。本実施形態の遊星歯車機構１−２が備えるキャリア構造は、第１実施形態と比較して、キャリア１０の内周側部材３１を第１側壁１３に対して固定するための固定構造が異なっている。他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３５】
本実施形態のキャリア構造は、図８に示すように、第１側壁１３のシャフト支持孔１７に挿入した第１ピニオンシャフト４２の抜け止め及び回り止めを行うための構成として、抜止ビス１９に加えて、抜止ピン３５−２を備えている。そして、この抜止ピン３５−２で、第１ピニオンシャフト４２の抜け止めと共に、内周側部材３１の固定を行うように構成している。すなわち、本実施形態の第１側壁１３には、その外周端１３ｂからシャフト支持孔１７まで径方向に貫通するビス挿入孔１９ａと、該ビス挿入孔１９ａと同軸上に設けられてシャフト支持孔１７から内周端１３ａまで貫通するピン挿入孔１９ｃとが設けられている。また、シャフト支持孔１７内の第１ピニオンシャフト４２には、該第１ピニオンシャフト４２を貫通する貫通孔１９ｄが設けられている。また、内周側部材３１には、その外周端３３ａから径方向の途中まで延伸したピン挿入孔３５ａが設けられている。
【００３６】
抜止ビス１９は、第１側壁１３のビス挿入孔１９ａから第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの途中位置まで挿入されている。一方、抜止ピン３５−２は、その一端が第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄに差し込まれており、第１側壁１３のピン挿入孔１９ｃを貫通して、他端が内周側部材３１のピン挿入穴３５ａに差し込まれている。第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの外径側は、抜止ビス１９で塞がれている。
【００３７】
この構成によれば、抜止ピン３５−２で、ピニオンシャフト４２の抜け止めと内周側部材３１の固定との両方を行うことができる。また、抜止ビス１９で第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄの一端が塞がれているので、抜止ピン３５−２が貫通孔１９ｄから抜け落ちることを防止できる。また、第１実施形態のサークリップ３５による固定では、サークリップ３５は、その構造上、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代（係り寸法）をあまり大きくすることができないが、本実施形態の抜止ピン３５−２は、その軸長を長くすれば、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代を大きく（長く）確保することができる。したがって、第１側壁１３に対して内周側部材３１を軸方向で確実に固定することができる。また、第１側壁１３又は内周側部材３１に対する径方向の係り代を大きく確保できることで、係止具としての抜止ピン３５−２の強度をサークリップ３５よりも高めることが可能となる。
【００３８】
図９は、本実施形態にかかるキャリア構造を備えた遊星歯車機構１−２の他の構成例を示す側断面図である。上記の図８に示す構成例では、抜止ビス１９と抜止ピン３５−２を互いに別部品として設けていたのに対して、図９に示す構成例では、これら抜止ビス１９と抜止ピン３５−２に代えて、該抜止ビス１９と抜止ピン３５−２を一体に連結してなる構成の係止具３５−３を備えている。係止具３５−３は、抜止ビス１９の先端に抜止ピン３５−２を継ぎ足した構成の長尺状のピンである。該係止具３５−３は、第１側壁１３のビス挿入孔１９ａと、第１ピニオンシャフト４２の貫通孔１９ｄと、第１側壁１３のピン挿入孔１９ｃとをこの順に貫通し、先端が内周側部材３１のピン挿入穴３５ａに差し込まれている。
【００３９】
図９に示す構成例のように、抜止ビス１９と抜止ピン３５−２とを一体に連結してなる構成の係止具３５−３を備えれば、一本の係止具３５−３のみで、ピニオンシャフト４２の抜け止め及び回り止めと、内周側部材３１の固定との両方を行うことができる。したがって、図８に示す構成例と比較して、キャリア１０の組立及び分解の作業をより簡単に行うことができる。また、キャリア１０周辺の部品点数を少なく抑えることができるので、構成の簡素化、軽量化にも寄与し得る。
【００４０】
なお、詳細な図示は省略するが、上記の係止具３５−３は、第１側壁１３の周方向に沿って配列された各シャフト支持孔１７に対応するものそれぞれを内周側部材３１まで延長することで、内周側部材３１を固定するための係止具３５−３を複数本設置するように構成してよい。
【００４１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 遊星歯車機構
２ 主軸（中心軸）
１０ キャリア
１１ 本体部（第１部材）
１３ 第１側壁
１３ａ 内周端
１３ｂ 外周端
１４ 収納溝
１５ 第２側壁
１７ シャフト支持孔
１８ シャフト支持孔
１９ 抜止ビス
１９ａ ビス挿入孔
２１ センタープレート
２１ａ 外周縁
２２ 貫通部
２３ 第１支持部材
２５ 第２支持部材
２７，２９ 連結壁
２７ａ，２９ａ 先端
２８ シャフト支持孔
３１ 内周側部材（第２部材）
３２ 筒部
３３ フランジ部
３３ａ 外周端
３３ｂ 側面
３４ 収納溝
３５ サークリップ（係止具）
３５ａ 端部
３５ｂ 爪片
３６ 切欠溝
４１ ロングピニオンギヤ
４２ 第１ピニオンシャフト
４４ 第２ピニオンシャフト
５１ ラージサンギヤ
５２ スモールサンギヤ
５３ リングギヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロングピニオンギヤと、
前記複数のロングピニオンギヤそれぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤと、
中心軸周りに回転可能に設置され、前記ロングピニオンギヤと噛合するラージサンギヤと、
前記中心軸周りに回転可能に設置され、前記ショートピニオンギヤと噛合するスモールサンギヤと、
前記ロングピニオンギヤに噛合するリングギヤと、
前記ロングピニオンギヤと前記ショートピニオンギヤそれぞれを回転可能に保持する複数のピニオンシャフトと、
前記複数のピニオンシャフトを回転不能に支持すると共に前記中心軸周りに回転可能に設置されたキャリアと、
を備えたラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、
前記キャリアは、
前記複数のピニオンシャフトの両端を支持する複数の側壁と前記複数の側壁を軸方向に繋ぐ連結壁とを有する第１部材と、
前記第１部材が有する少なくともいずれかの側壁の内径側に接続された円形状の第２部材と、で構成されており、
前記第２部材は、前記ラージサンギヤの歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、前記第１部材の前記側壁との間に取り付けた係止具で前記側壁に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている
ことを特徴とする遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項２】
前記第２部材が接続された側壁には、前記ピニオンシャフトの端部を支持するためのシャフト支持孔が設けられており、
前記係止具は、前記側壁の外周端から径方向に挿入されて、前記シャフト支持孔内の前記ピニオンシャフトを径方向に貫通し、前記側壁の内周端から前記第２部材の外周端に挿入された一の係止具である
ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項３】
前記係止具は、前記側壁の内周端と前記第２部材の外周端との間に取り付けたサークリップであり、
前記第２部材の外周端には、前記サークリップを収納する収納溝が形成されており、
前記第２部材における前記収納溝の軸方向の側面には、前記サークリップを取り付けるための取付用工具を差し込む切欠溝が開口している
ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項４】
前記第１部材は、前記ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材と、前記軸方向における前記第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートと、に分割された構造であり、
第１、第２支持部材は、前記ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの端部を支持する一対の側壁と、該一対の側壁それぞれから前記センタープレートに向かって軸方向に延在する連結壁とを有し、前記連結壁で前記センタープレートの軸方向の両側が挟持されており、
前記センタープレートには、前記ショートピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの端部を支持するためのシャフト支持孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項１】
複数のロングピニオンギヤと、
前記複数のロングピニオンギヤそれぞれに噛合する複数のショートピニオンギヤと、
中心軸周りに回転可能に設置され、前記ロングピニオンギヤと噛合するラージサンギヤと、
前記中心軸周りに回転可能に設置され、前記ショートピニオンギヤと噛合するスモールサンギヤと、
前記ロングピニオンギヤに噛合するリングギヤと、
前記ロングピニオンギヤと前記ショートピニオンギヤそれぞれを回転可能に保持する複数のピニオンシャフトと、
前記複数のピニオンシャフトを回転不能に支持すると共に前記中心軸周りに回転可能に設置されたキャリアと、
を備えたラビニヨ式遊星歯車機構のキャリア構造であって、
前記キャリアは、
前記複数のピニオンシャフトの両端を支持する複数の側壁と前記複数の側壁を軸方向に繋ぐ連結壁とを有する第１部材と、
前記第１部材が有する少なくともいずれかの側壁の内径側に接続された円形状の第２部材と、で構成されており、
前記第２部材は、前記ラージサンギヤの歯先径よりも大きい外径寸法を有しており、前記第１部材の前記側壁との間に取り付けた係止具で前記側壁に対して軸方向の移動が規制された状態で固定されている
ことを特徴とする遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項２】
前記第２部材が接続された側壁には、前記ピニオンシャフトの端部を支持するためのシャフト支持孔が設けられており、
前記係止具は、前記側壁の外周端から径方向に挿入されて、前記シャフト支持孔内の前記ピニオンシャフトを径方向に貫通し、前記側壁の内周端から前記第２部材の外周端に挿入された一の係止具である
ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項３】
前記係止具は、前記側壁の内周端と前記第２部材の外周端との間に取り付けたサークリップであり、
前記第２部材の外周端には、前記サークリップを収納する収納溝が形成されており、
前記第２部材における前記収納溝の軸方向の側面には、前記サークリップを取り付けるための取付用工具を差し込む切欠溝が開口している
ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【請求項４】
前記第１部材は、前記ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの両端それぞれを支持する第１、第２支持部材と、前記軸方向における前記第１、第２支持部材の間に配置されたセンタープレートと、に分割された構造であり、
第１、第２支持部材は、前記ロングピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの端部を支持する一対の側壁と、該一対の側壁それぞれから前記センタープレートに向かって軸方向に延在する連結壁とを有し、前記連結壁で前記センタープレートの軸方向の両側が挟持されており、
前記センタープレートには、前記ショートピニオンギヤを取り付けたピニオンシャフトの端部を支持するためのシャフト支持孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の遊星歯車機構のキャリア構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９６５３１（Ｐ２０１１−１９６５３１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７０８２（Ｐ２０１０−６７０８２）
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２３日（２０１０．３．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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