JP2018168876A - 遊星式伝動装置及び差動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1及び第2変速機構に製作誤差等による狂いが多少あっても,その狂いを吸収して円滑を作動し得る遊星式伝動装置及び,それを適用した差動装置を提供する。
【解決手段】遊星板14が第1及び第2遊星板半体14a,14bに分割されると共に,第1遊星板半体14aのみが偏心軸13に支持される。第1及び第2遊星板半体14a,14bは,両遊星板半体14a,14bの半径方向の相対変位を許容する弾性部材18を介して相互に連結される。第1伝動溝33及び第4伝動溝36の同軸精度や第2伝動溝34及び第3伝動溝35の同軸精度の狂いは,弾性部材18の弾性変形に伴なう両遊星板半体14a,14bの半径方向の相対変位により吸収される。
【選択図】 図1
【解決手段】遊星板14が第1及び第2遊星板半体14a,14bに分割されると共に,第1遊星板半体14aのみが偏心軸13に支持される。第1及び第2遊星板半体14a,14bは,両遊星板半体14a,14bの半径方向の相対変位を許容する弾性部材18を介して相互に連結される。第1伝動溝33及び第4伝動溝36の同軸精度や第2伝動溝34及び第3伝動溝35の同軸精度の狂いは,弾性部材18の弾性変形に伴なう両遊星板半体14a,14bの半径方向の相対変位により吸収される。
【選択図】 図1
Description
本発明は,遊星式伝動装置及びそれを適用した差動装置に関する。
従来,遊星式伝動装置として,例えば下記特許文献1に記載されるように,主軸線上で相対回転可能に配置される第1及び第2伝動軸と,該第1伝動軸に一体的に連設され,前記主軸線に対して偏心した偏心軸線上に配置される偏心軸と,前記主軸線上に配置される第1伝動板と,前記偏心軸に自転可能に支持されて前記第1伝動板に対向する遊星板と,該遊星板に,前記第1伝動板と反対側で対向して,前記第2伝動軸に連結される第2伝動板と,前記第1伝動板及び前記遊星板間に介装される第1変速機構と,前記遊星板及び前記第2伝動板間に介装される第2変速機構とを備え,前記第1変速機構は,前記第1伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,環状波形で前記主軸線上に中心を置く第1伝動溝と,前記遊星板の,前記第1伝動板に対向する一側面に形成され,前記第1伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第2伝動溝と,前記第1及び第2伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第1転がり伝動部材とを含み,また前記第2変速機構は,前記遊星板の他側面に形成され,環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第3伝動溝と,前記第2伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,第3伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記主軸線上に中心を置く第4伝動溝と,前記第3及び第4伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第2転がり伝動部材とを含むものが知られている。
かゝる遊星式伝動装置では,第1及び第2変速機構の製作誤差や組み付け誤差により,主軸線上に配置されるべき第1伝動溝及び第4伝動溝の同軸精度や,偏心軸線上に配置されるべき第2伝動溝及び第3伝動溝の同軸精度,第2伝動溝及び第3伝動溝相互の位相精度に狂いが生じた場合には,各変速機構に大なる摩擦抵抗が発生して,伝動効率の低下を招くことになる。したがって,そのような不都合を回避すべく第1及び第2変速機構の製作及び組み付けには高精度が要求されることになるが,その要求は製作コストの上昇を招くことになる。
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,第1及び第2変速機構の製作誤差や組み付け誤差による前述のような狂いが多少あっても,その狂いを吸収して円滑な作動を可能にし,製作コストの上昇を抑制し得る遊星式伝動装置及び,それを適用した差動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明では,主軸線上で相対回転可能に配置される第1及び第2伝動軸と,該第1伝動軸に一体的に連設され,前記主軸線に対して偏心した偏心軸線上に配置される偏心軸と,前記主軸線上に配置される第1伝動板と,前記偏心軸に自転可能に支持されて前記第1伝動板に対向する遊星板と,該遊星板に,前記第1伝動板と反対側で対向して,前記第2伝動軸に連結される第2伝動板と,前記第1伝動板及び前記遊星板間に介装される第1変速機構と,前記遊星板及び前記第2伝動板間に介装される第2変速機構とを備え,前記第1変速機構は,前記第1伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,環状波形で前記主軸線上に中心を置く第1伝動溝と,前記遊星板の,前記第1伝動板に対向する一側面に形成され,前記第1伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第2伝動溝と,前記第1及び第2伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第1転がり伝動部材とを含み,また前記第2変速機構は,前記遊星板の他側面に形成され,環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第3伝動溝と,前記第2伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,第3伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記主軸線上に中心を置く第4伝動溝と,前記第3及び第4伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第2転がり伝動部材とを含む,遊星式伝動装置であって,前記遊星板が軸方向に並ぶ第1及び第2遊星板半体に分割されると共に,前記第1及び第2遊星板半体のうち前記第1遊星板半体のみが前記偏心軸に自転可能に支持され,前記第1及び第2遊星板半体が,該第1及び第2遊星板半体の半径方向の相対変位を許容する弾性部材を介して相互に連結されることを第1の特徴とする。
尚,前記第1及び第2伝動軸は,後述する本発明の実施例中の第1及び第2出力軸19,20にそれぞれ対応し,第1及び第2伝動板は,入力板12及び出力板15にそれぞれ対応し,前記第1及び第2転がり伝動部材は,第1及び第2伝動ボール37,38にそれぞれ対応する。
また本発明では,主軸線上で相対回転可能に配置される第1及び第2伝動軸と,該第1伝動軸に一体的に連設され,前記主軸線に対して偏心した偏心軸線上に配置される偏心軸と,前記主軸線上に配置される第1伝動板と,前記偏心軸に自転可能に支持されて前記第1伝動板に対向する遊星板と,該遊星板に,前記第1伝動板と反対側で対向して,前記第2伝動軸に連結される第2伝動板と,前記第1伝動板及び前記遊星板間に介装される第1変速機構と,前記遊星板及び前記第2伝動板間に介装される第2変速機構とを備え,前記第1変速機構は,前記第1伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,環状波形で前記主軸線上に中心を置く第1伝動溝と,前記遊星板の,前記第1伝動板に対向する一側面に形成され,前記第1伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第2伝動溝と,前記第1及び第2伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第1転がり伝動部材とを含み,また前記第2変速機構は,前記遊星板の他側面に形成され,環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第3伝動溝と,前記第2伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,第3伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記主軸線上に中心を置く第4伝動溝と,前記第3及び第4伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第2転がり伝動部材とを含む,遊星式伝動装置であって,前記遊星板が軸方向に並ぶ第1及び第2遊星板半体に分割されると共に,少なくとも前記第1遊星板半体が前記偏心軸に自転可能に支持され,前記第1及び第2遊星板半体が,該第1及び第2遊星板半体の自転方向の相対変位を許容する弾性部材を介して相互に連結されることを第2の特徴とする。
さらに本発明では,第1又は第2の特徴に加えて,前記弾性部材には,前記第1及び第2遊星板半体を軸方向に相互に離反する方向に付勢する予荷重が付与されることを第3の特徴とする。
さらにまた本発明では,第1〜第3の特徴の何れかに加えて,前記第1及び第2遊星板半体間に収容スペースが設けられ,該収容スペースには,前記第1伝動軸に取り付けられて前記偏心軸及び前記遊星板を含む偏心回転体の回転アンバランスを抑制するカウンタウエイトが配置されることを第4の特徴とする。
さらにまた本発明では,第1〜第4の特徴の何れかを適用した差動装置であって,前記主軸線上でミッションケースに回転可能に支持される第1及び第2筒軸をそれぞれ中心部に形成した第1及び第2ケース側壁を有し,外部から回転動力を入力されるデフケースと,前記第1ケース側壁に一体回転可能に結合される,前記第1伝動板としての入力板と,前記デフケース内で前記主軸線上に配置される,前記第1及び第2伝動軸としての第1及び第2出力軸と,前記デフケースに収容され,前記デフケースから前記入力板に伝達される回転動力を前記第1及び第2出力軸に分配する差動機構とを備え,前記差動機構は,前記第1出力軸に一体的に連設される前記偏心軸と,該偏心軸に自転可能に支持されて前記入力板に対向する前記遊星板と,該遊星板に前記入力板とは反対側で対向し,前記第2出力軸に連結されながら前記第2ケース側壁で軸方向に支承される,前記第2伝動板としての出力板と,前記入力板及び前記遊星板間に介装される前記第1変速機構と,前記遊星板及び前記出力板間に介装される前記第2変速機構とを有し,前記第1出力軸に,前記第1筒軸に回転可能に支持される第1ドライブ軸が,また前記第2出力軸に,前記第2筒軸に回転可能に支持される第2ドライブ軸がそれぞれ連結されることを第5の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば,第1及び第2変速機構の製作誤差や組み付け誤差により,主軸線上に配置されるべき第1伝動溝及び第4伝動溝の同軸精度や,偏心軸線上に配置されるべき第2伝動溝及び第3伝動溝の同軸精度に多少とも狂いがある場合には,第1及び第2遊星板半体間を連結する弾性部材の弾性変形により,第1及び第2遊星板半体が半径方向に相対変位して上記狂いが吸収される。このため,前記狂いに干渉されることなく第1及び第2変速機構の円滑な作動を確保することができる。これにより各変速機構の製作精度及び組み付け精度が緩和され,製作コストの上昇を抑えることができる。
本発明の第2の特徴によれば,第1及び第2変速機構の製作誤差や組み付け誤差により,第2伝動溝及び第3伝動溝相互の位相に多少とも狂いがある場合には,第1及び第2遊星板半体間を連結する弾性部材の弾性変形により,第1〜第2遊星板半体が自転方向に相対変位して上記狂いが吸収される。このため,上記狂いに干渉されることなく第1及び第2変速機構の円滑な作動を確保することができる。これにより各変速機構の製作精度及び組み付け精度が緩和され,製作コストの上昇を抑えることができる。
本発明の第3の特徴によれば,第1及び第2遊星板半体間を連結する弾性部材に付与した軸方向の予荷重により,第1及び第2変速機構のバックラッシュをゼロにし,もしくは減少させ,両変速機構を,より円滑に作動させることができる。
本発明の第4の特徴によれば,第1及び第2遊星板半体間に設けられる収容スペースを利用して,第1伝動軸に取り付けられるカウンタウエイトが配置されることで,カウンタウエイト付きの遊星式伝動装置をコンパクトに構成することができる。しかも,主軸線上におけるカウンタウエイトの重心の,偏心軸及び遊星板を含む偏心回転体の重心に対するオフセット量を少なくでき,上記両重心に働く遠心力による偶力を小さく抑えることができる。
本発明の第5の特徴によれば,前記遊星式伝動装置を差動装置に適用することができる。したがって,その差動装置には前記遊星式伝動装置と同様の効果を発揮させることができる。
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
図1において,遊星式伝動装置としての差動装置Dは,自動車のミッションケース1内に変速装置と共に収容され,変速装置から出力される回転動力を,自動車の左右の駆動輪に連結される第1及び第2ドライブ軸S1,S2に分配することに供される。
この差動装置Dのデフケース2は,間隔を開けて互いに対向する左右一対の第1及び第2ケース側壁2a,2bと,これら第1及び第2ケース側壁2a,2bの外周端部間を一体に連結するリングギヤ4とで構成される。したがって,リングギヤ4は,デフケース2の一構成要素となる。このリングギヤ4は,前記変速装置の出力ギヤ3と噛合して変速装置の出力を受けるようになっている。
第1及び第2ケース側壁2a,2bとリングギヤ4との連結手段として,図示例では,インロー嵌合及び溶接を用いているが,ボルトやかしめ等を用いることもできる。第1及び第2ケース側壁2a,2bには,デフケース2及びミッションケース1間で潤滑オイルを流通させる複数の透孔44,45がそれぞれ設けられる。
第1及び第2ケース側壁2a,2bは,それぞれの外側方に突出して主軸線X1上に並ぶ第1及び第2筒軸5,6を一体に有しており,これら第1及び第2筒軸5,6が前記ミッションケース1に第1及び第2ボールベアリング7,8を介して回転自在に支持される。またこれら第1及び第2筒軸5,6により前記第1及び第2ドライブ軸S1,S2がそれぞれ回転自在に支持される。またミッションケース1には,第1及び第2ボールベアリング7,8の外側において第1及び第2ドライブ軸S1,S2の外周にそれぞれシールリップを密接させる第1及び第2オイルシール10,11が装着される。また第1及び第2筒軸5,6の内周面には,潤滑オイルを移送し得る複数条の第1及び第2螺旋溝49,50が形成される。
デフケース2には,第1ドライブ軸S1にスプライン嵌合して主軸線X1上に配置される第1出力軸19と,第2ドライブ軸S2にスプライン嵌合して主軸線X1上に配置される第2出力軸20と,前記出力ギヤ3からリングギヤ4に入力される回転動力を第1及び第2出力軸20に分配する遊星式の差動機構21とが収容される。
この差動機構21は,第1ケース側壁2aに一体的に結合される入力板12と,第1出力軸19に一体的に連設されて主軸線X1から所定距離e偏心した偏心軸線X2上に配置される偏心軸13と,この偏心軸13に第3ボールベアリング9を介して回転自在に支持されて入力板12に対向する環状の遊星板14と,これら入力板12及び遊星板14間に介装される第1変速機構26と,遊星板14に,入力板12とは反対側で対向すると共に,第2出力軸20と連結される環状の出力板15と,これら遊星板14及び出力板15間に介装される第2変速機構27とを備えており,出力板15は,環状の第1スラストワッシャ31を介して第2ケース側壁2bの内側面に軸方向に支承される。また第1ケース側壁2a及び第1出力軸19の軸方向対向面間には,その間の隙間を調整する第2スラストワッシャ32が介装される。第1及び第2ケース側壁2a,2bの,第1及び第2スラストワッシャ31,32が接触する内面には,放射状に延びる複数条のオイル溝46,47が設けられる。
図示例では,前記第1ケース側壁2a及び入力板12は,単一部品として一体に構成されているが,これらを個別に構成してスプライン等により相互に連結してもよい。
前記第1変速機構26は,図1及び図2に示すように,入力板12の,遊星板14に対向する側面に形成される環状波形の第1伝動溝33と,遊星板14の,入力板12に対向する一側面に形成され,第1伝動溝33より少ない波数を持つ環状波形の第2伝動溝34と,第1及び第2伝動溝33,34の重なり部においてその両伝動溝33,34に転動自在に介装されて等間隔に並ぶ複数の第1伝動ボール37と,入力板12及び遊星板14間に回転自在に配置されて第1伝動ボール37を保持する環状の第1リテーナ板39とで構成される。この第1リテーナ板39は,第1伝動ボール37と同数で同一円周上に等間隔に並ぶ保持孔39aを有しており,これら保持孔39aで第1伝動ボール37を回転自在に保持するようになっている。
また前記第2変速機構27は,図1及び図3に示すように,遊星板14の,出力板15に対向する他側面に形成される環状波形の第3伝動溝35と,出力板15の,遊星板14に対向する側面に形成され,第3伝動溝35より少ない波数を持つ環状波形の第4伝動溝36と,第3及び第4伝動溝35,36の重なり部においてその両伝動溝35,36に転動自在に介装されて等間隔に並ぶ複数の第2伝動ボール38と,遊星板14及び出力板15間に回転自在に配置されて第2伝動ボール38を保持する環状の第2リテーナ板40とで構成される。この第2リテーナ板40は,第2伝動ボール38と同数で同一円周上に等間隔に並ぶ保持孔40aを有しており,これら保持孔40aで第1伝動ボール37を回転自在に保持するようになっている。
図示例では,第1伝動溝33及び第3伝動溝35は,無端のハイポサイクロイド曲線又はハイポトロコイド曲線に沿って形成され,第2伝動溝34及び第4伝動溝36は,無端のエピサイクロイド曲線又はエピトロコイド曲線に沿って形成される。そして第1伝動溝33及び第4伝動溝36は主軸線X1上に中心を置き,第2伝動溝34及び第3伝動溝35は偏心軸線X2上に中心を置いている。
以上において,第1伝動溝33の波数をZ1,第2伝動溝34の波数をZ2,第3伝動溝35の波数をZ3,第4伝動溝36の波数をZ4としたとき,第1〜第4伝動溝33〜36は下記(1)〜(3)式を満足させるように形成される。
(Z1/Z2)×(Z3/Z4)=2・・・・・(1)
Z1−Z2=2・・・・・・・・・・・・・・(2)
Z3−Z4=2・・・・・・・・・・・・・・(3)
(Z1/Z2)×(Z3/Z4)=2・・・・・(1)
Z1−Z2=2・・・・・・・・・・・・・・(2)
Z3−Z4=2・・・・・・・・・・・・・・(3)
したがって,具体的には,図示例のようにZ1=8,Z2=6,Z3=6,Z4=4とするか,Z1=6,Z2=4,Z3=8,Z4=6とすればよい。
而して,図示例では,8波の第1伝動溝33と6波の第2伝動溝34とは7箇所で重なり,この7箇所の重なり部においてその両伝動溝33,34に7個の第1伝動ボール37が介装され,また6波の第3伝動溝35と4波の第4伝動溝36とは5箇所で重なり,この5箇所の重なり部においてその両伝動溝35,36に5個の第2伝動ボール38が介装される。
次に,図1及び図4において,前記遊星板14は,軸方向に並ぶ第1遊星板半体14a第2遊星板半体14bに分割され,第1遊星板半体14aのみが前記偏心軸13に第3ボールベアリング9を介して回転可能に支持される。また上記両遊星板半体14a,14bは弾性部材18を介して連結される。この弾性部材18は,ゴム又は弾性合成樹脂より成形される。而して,前記第2伝動溝34は第1遊星板半体14aの外側面に形成され,前記第3伝動溝35は第2遊星板半体14bの外側面に形成されることになる。
図示例では,第1遊星板半体14aの,第2遊星板半体14bとの対向面には,周方向等間隔に並ぶ複数のピン状の凸部16が設けられる一方,第2遊星板半体14bの,第1遊星板半体14aとの対向面には,周方向等間隔に並んで上記凸部16を受け入れる複数の凹部17が設けられ,これら凸部16及び凹部17間にキャップ状の弾性部材18が介装される。その際,第2伝動溝34及び第3伝動溝35相互の位相は規定通りに合わせられる。また両遊星板半体14a,14bの対向面間には間隙gが設けられる。
こうして,弾性部材18は,その弾性変形により,両遊星板半体14a,14bの半径方向,自転方向及び軸方向の一定の相対変位を許容するように配設される。
また上記弾性部材18には,第1及び第2遊星板半体14a,14bを相互に離反させる方向に付勢する軸方向の予荷重が付与される。具体的には,凸部16の先端面と凹部17の底面との間で弾性部材18に軸方向の圧縮変形を与え,その反発力が第1及び第2遊星板半体14a,14bを相互に離反させる方向に付勢することになる。
次に,図1,図3及び図5において,第1及び第2遊星板半体14a,14b間には,第2遊星板半体14bを円筒部22及び端壁部23よりなる有底円筒状に構成することで,収容スペース42が設けられる。この収容スペース42に向かって第1出力軸19の内端部が延びており,その内端部に固着されるカウンタウエイト43が収容スペース42に収容される。その際,カウンタウエイト43のウエイト部43aは,主軸線X1を挟んで偏心軸13とは逆位相に配置される。第1遊星板半体14aの円筒部22には,複数の肉抜き孔29が設けられる。尚,前記凹部17は上記円筒部22の端面に設けられ,また前記第3伝動溝35は上記端壁部23の外側面に設けられる。
而して,第1出力軸19の回転時,カウンタウエイト43の重心G2に働く遠心力が,偏心軸13及び遊星板14を含む偏心回転体の重心G1に働く遠心力と対抗して,上記偏心回転体の回転アンバランスをゼロにし,もしくは抑制するようになっている。
次に,この実施例1の作用について説明する。
第1ドライブ軸S1を固定することで,第1出力軸19を不動状態にしておき,変速機の出力ギヤ3からリングギヤ4に回転動力が入力された場合を想定する。
出力ギヤ3からの入力によりリングギヤ4が回転すると,その回転は,デフケース2,したがってその第1ケース側壁2aと一体の入力板12へと伝達し,入力板12は主軸線X1周りに回転する。この入力板12の回転により,入力板12の8波の第1伝動溝33が第1遊星板半体14aの6波の第2伝動溝34を第1伝動ボール37を介して駆動し,その駆動力は弾性部材18を介して第2遊星板半体14bにも同時に伝達するので,入力板12は,8/6の増速比をもって第1及び第2遊星板半体14a,14b,即ち遊星板14を偏心軸線X2周りに自転させる。この遊星板14の自転によれば,遊星板14の6波の第3伝動溝35が出力板15の第4伝動溝36を第2伝動ボール38を介して駆動するので,遊星板14は,6/4の増速比をもって出力板15を回転させる。結局,入力板12は,(Z1/Z2)×(Z3/Z4)=(8/6)×(6/4)=2の増速比をもって出力板15及び,それに連結した第2出力軸20を回転させることになる。
また,第2ドライブ軸S2を固定することで,第2出力軸20を不動状態にしておき,変速機の出力ギヤ3からリングギヤ4に回転動力が入力された場合を想定する。
リングギヤ4からの入力により入力板12が回転すると,入力板12の遊星板14(第1及び第2遊星板半体14a,14b)に対する駆動と,遊星板14の,不動の出力板15に対する駆動反力とにより,遊星板14は,偏心軸13周りに自転しながら,主軸線X1周りに公転することにより,偏心軸13を主軸線X1周りに回転駆動する。その結果,入力板12は,2倍の増速比をもって第1出力軸19を回転させることになる。
これらのことは,差動機構21が,入力板12の回転数と,第1及び第2出力軸19,20の回転数の平均値とを常に等しくさせるという,差動機能を発揮し得ることを意味する。これにより差動機構21は,入力板12の回転動力を,第1及び第2出力軸19,20に,それらの負荷に応じて分配することができる。
この間,入力板12の回転トルクは,第1伝動溝33,複数の第1伝動ボール37及び第2伝動溝34を介して遊星板14(第1及び第2遊星板半体14a,14b)に,また遊星板14の回転トルクは,第3伝動溝35,複数の第2伝動ボール38及び第4伝動溝36を介して出力板15にそれぞれ伝達されるので,入力板12と遊星板14,遊星板14と出力板15の各間では,トルク伝達が第1及び第2伝動ボール37,38が存在する複数箇所に分散して行われることになり,差動機構21の耐久性の向上と共にその軽量化を図ることができ,小型でありながら高負荷に耐え得る差動装置Dの提供に寄与することができる。
また,第1及び第2リテーナ板39,40は,複数の第1及び第2伝動ボール37,38を保持してそれらの等間隔配列を規制する他,トルク伝達中,一部の第1伝動ボール37又は第2伝動ボール38に暴れが生じたとき,他の複数の第1伝動ボール37又は第2伝動ボール38と協働して,上記一部の伝動ボールの暴れを抑制する役割を果たし,第1及び第2伝動ボール37,38によるスムーズなトルク伝達が確保される。
ところで,遊星板14は,軸方向に並ぶ第1及び第2遊星板半体14a,14bに分割されると共に,第1遊星板半体14aのみが偏心軸13に自転可能に支持され,そして第1及び第2遊星板半体14a,14bは,第1遊星板半体14aの複数の凸部16と,第2遊星板半体14bの複数の凹部17との間に介装される弾性部材18を介して両遊星板半体14a,14bの半径方向及び自転方向の相対変位を許容するように連結されるので,第1及び第2変速機構26,27の製作誤差や組み付け誤差により,主軸線X1上に配置されるべき第1伝動溝33及び第4伝動溝36の同軸精度や,偏心軸線X2上に配置されるべき第2伝動溝34及び第3伝動溝35の同軸精度に多少とも狂いがある場合には,弾性部材18に遊星板14の半径方向の圧縮変形が与えられ,第1及び第2遊星板半体14a,14bが半径方向に相対変位することで上記狂いが吸収される。
また,遊星板14の両側面に形成される第2伝動溝34及び第3伝動溝35相互の位相に多少とも狂いがある場合には,弾性部材18に遊星板14の自転方向の圧縮変形が与えられ,第1及び第2遊星板半体14a,14bが自転方向に相対変位することで上記狂いが吸収される。
かくして,上記のような種々の狂いに干渉されることなく第1及び第2変速機構26,27,延いては差動機構21の円滑な作動が確保される。したがって,各変速機構26,27の製作精度及び組み付け精度が緩和され,製作コストの上昇を抑えることができる。
さらに,前記弾性部材18には,第1及び第2遊星板半体14a,14bを相互に離反させる方向に付勢する軸方向の予荷重が付与されるので,出力板15は,第2ケース側壁2bとの圧力接触状態に,また第1伝動ボール37は,第1及び第2伝動溝33,34との圧力接触状態に,また第2伝動ボール38は,第3及び第4伝動溝35,36との圧力接触状態にそれぞれ常時保持されることになり,これにより出力板15の軸方向の遊びを排除すると共に,第1及び第2変速機構26,27のバックラッシュを減少させ,差動機構21を,より円滑に作動させることができる。このように,出力板15が第2ケース側壁2bとの圧力接触状態に保持されることで,出力板15及び第2ケース側壁2b間に介装される第1スラストワッシャ31には,シム機能を持たせる必要がなくなるので,この第1スラストワッシャ31を省略することも可能である。
また,前記弾性部材18は,入力動力や負荷の変動に起因するトルク変動の吸収にも役立つ。
また,第1及び第2遊星板半体14a,14b間に設けられる収容スペース42には,第1出力軸19に取り付けられるカウンタウエイト43が配置されることで,カウンタウエイト43付きの遊星式差動装置Dをコンパクトに構成することができる。しかも,主軸線X1上におけるカウンタウエイト43の重心G2の,偏心軸13及び遊星板14を含む偏心回転体の重心G1に対するオフセット量sをゼロにし,もしくは小さくすることができ,上記両重心G1,G2に働く遠心力による偶力を抑えることができる。
本発明の実施例2に係る差動装置Dでは,図6及び図7に示すように,第1及び第2遊星板半体14a,14bの一方には,凹凸外周面24aを有する内筒部24が設けられ,他方には,凹凸内周面25aを有する外筒部25が設けられる。これら内筒部24及び外筒部25は,凹凸外周面24a及び凹凸内周面25a間に環状で断面L字状の弾性部材18′を挟み込むようにして相互にインロー嵌合される。その際,第2伝動溝34及び第3伝動溝35相互の位相は規定通りに合わせられる。その他の構成は,前記実施例1と同様であるので,図6及び図7中,実施例1との対応部分には,同一の参照符号を付して,それらの詳細な説明を省略する。
この実施例2においても,第1及び第2遊星板半体14a,14b,並びに弾性部材18′は,前記実施例1と同様の作用効果を発揮することができる。
尚,本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば,差動装置Dは,前,後輪駆動車両における前,後輪駆動用の中央差動装置(センタデフ)に適用することもできる。またデフケース2を不動のギヤケースに構成し,第1出力軸19を,例えば電動モータに接続する駆動軸とすると共に,第2出力軸20を負荷に接続する従動軸とし,第1及び第2変速機構26,27の変速比を適宜設定することにより,本発明を減速装置又は増速装置に適用することができる。また第1及び第2伝動ボール37,38は,それぞれローラに置き換えることができる。
D・・差動装置,S1・・第1ドライブ軸,S2・・第2ドライブ軸,X1・・主軸線,X2・・偏心軸線,1・・ミッションケース,2・・デフケース,12・・第1伝動板(入力板),13・・偏心軸,14・・遊星板,14a・・第1遊星板半体,14b・・第2遊星板半体,15・・第2伝動板(出力板),18,18′・・弾性部材,19・・第1出力軸,20・・第2出力軸,21・・差動機構,26・・第1変速機構,27・・第2変速機構,33・・第1伝動溝,34・・第2伝動溝,35・・第3伝動溝,36・・第4伝動溝,37・・第1転がり伝動部材(第1伝動ボール),38・・第2転がり伝動部材(第2伝動ボール),42・・収容スペース,43・・カウンタウエイト
Claims (5)
- 主軸線上で相対回転可能に配置される第1及び第2伝動軸と,該第1伝動軸に一体的に連設され,前記主軸線に対して偏心した偏心軸線上に配置される偏心軸と,前記主軸線上に配置される第1伝動板と,前記偏心軸に自転可能に支持されて前記第1伝動板に対向する遊星板と,該遊星板に,前記第1伝動板と反対側で対向して,前記第2伝動軸に連結される第2伝動板と,前記第1伝動板及び前記遊星板間に介装される第1変速機構と,前記遊星板及び前記第2伝動板間に介装される第2変速機構とを備え,
前記第1変速機構は,前記第1伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,環状波形で前記主軸線上に中心を置く第1伝動溝と,前記遊星板の,前記第1伝動板に対向する一側面に形成され,前記第1伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第2伝動溝と,前記第1及び第2伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第1転がり伝動部材とを含み,
また前記第2変速機構は,前記遊星板の他側面に形成され,環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第3伝動溝と,前記第2伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,第3伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記主軸線上に中心を置く第4伝動溝と,前記第3及び第4伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第2転がり伝動部材とを含む,遊星式伝動装置であって,
前記遊星板が軸方向に並ぶ第1及び第2遊星板半体に分割されると共に,前記第1及び第2遊星板半体のうち前記第1遊星板半体のみが前記偏心軸に自転可能に支持され,
前記第1及び第2遊星板半体が,該第1及び第2遊星板半体の半径方向の相対変位を許容する弾性部材を介して相互に連結されることを特徴とする遊星式伝動装置。 - 主軸線上で相対回転可能に配置される第1及び第2伝動軸と,該第1伝動軸に一体的に連設され,前記主軸線に対して偏心した偏心軸線上に配置される偏心軸と,前記主軸線上に配置される第1伝動板と,前記偏心軸に自転可能に支持されて前記第1伝動板に対向する遊星板と,該遊星板に,前記第1伝動板と反対側で対向して,前記第2伝動軸に連結される第2伝動板と,前記第1伝動板及び前記遊星板間に介装される第1変速機構と,前記遊星板及び前記第2伝動板間に介装される第2変速機構とを備え,
前記第1変速機構は,前記第1伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,環状波形で前記主軸線上に中心を置く第1伝動溝と,前記遊星板の,前記第1伝動板に対向する一側面に形成され,前記第1伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第2伝動溝と,前記第1及び第2伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第1転がり伝動部材とを含み,
また前記第2変速機構は,前記遊星板の他側面に形成され,環状波形で前記偏心軸線上に中心を置く第3伝動溝と,前記第2伝動板の,前記遊星板に対向する側面に形成され,第3伝動溝と異なる波数を持つ環状波形で前記主軸線上に中心を置く第4伝動溝と,前記第3及び第4伝動溝の重なり部において該両伝動溝に転動自在に介装される複数の第2転がり伝動部材とを含む,遊星式伝動装置であって,
前記遊星板が軸方向に並ぶ第1及び第2遊星板半体に分割されると共に,少なくとも前記第1遊星板半体が前記偏心軸に自転可能に支持され,
前記第1及び第2遊星板半体が,該第1及び第2遊星板半体の自転方向の相対変位を許容する弾性部材を介して相互に連結されることを特徴とする遊星式伝動装置。 - 請求項1又は2に記載の遊星式伝動装置であって,
前記弾性部材には,前記第1及び第2遊星板半体を軸方向に相互に離反する方向に付勢する予荷重が付与されることを特徴とする遊星式伝動装置。 - 請求項1〜3の何れ1項に記載の遊星式伝動装置であって,
前記第1及び第2遊星板半体間に収容スペースが設けられ,該収容スペースには,前記第1伝動軸に取り付けられて前記偏心軸及び前記遊星板を含む偏心回転体の回転アンバランスを抑制するカウンタウエイトが配置されることを特徴とする遊星式伝動装置。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載の遊星式伝動装置を適用した差動装置であって,
前記主軸線上でミッションケースに回転可能に支持される第1及び第2筒軸をそれぞれ中心部に形成した第1及び第2ケース側壁を有し,外部から回転動力を入力されるデフケースと,前記第1ケース側壁に一体回転可能に結合される,前記第1伝動板としての入力板と,前記デフケース内で前記主軸線上に配置される,前記第1及び第2伝動軸としての第1及び第2出力軸と,前記デフケースに収容され,前記デフケースから前記入力板に伝達される回転動力を前記第1及び第2出力軸に分配する差動機構とを備え,
前記差動機構は,前記第1出力軸に一体的に連設される前記偏心軸と,該偏心軸に自転可能に支持されて前記入力板に対向する前記遊星板と,該遊星板に前記入力板とは反対側で対向し,前記第2出力軸に連結されながら前記第2ケース側壁で軸方向に支承される,前記第2伝動板としての出力板と,前記入力板及び前記遊星板間に介装される前記第1変速機構と,前記遊星板及び前記出力板間に介装される前記第2変速機構とを有し,
前記第1出力軸に,前記第1筒軸に回転可能に支持される第1ドライブ軸が,また前記第2出力軸に,前記第2筒軸に回転可能に支持される第2ドライブ軸がそれぞれ連結されることを特徴とする遊星式差動装置。
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