JP6033733B2 - 遊星歯車機構の組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、リングギヤと、サンギヤと、キャリヤと、前記キャリヤに回転自在に支持されて前記リングギヤおよび前記サンギヤに噛合するピニオンと、固定部に固定された環状のキャリヤ保持部材とを備え、前記キャリヤ保持部材の内周面および前記キャリヤの外周面間にグリスが充填された微小な間隙が介在する遊星歯車機構の組み立て方法に関する。

かかる伸縮アクチュエータにおいて、遊星歯車機構のキャリヤをハウジングに対して直接的に回転自在に支持するための支持部を設けることなく、キャリヤに支持した複数のピニオンをリングギヤおよびサンギヤに噛合させることで、キャリヤをハウジングに対して間接的に回転自在に支持するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００９−１７３１９２号公報

ところで、上記特許文献１に記載された遊星歯車機構は、ハウジング内に回転自在に配置したキャリヤに支持された複数のピニオンが、モータ軸に固定されたサンギヤとハウジングに固定されたリングギヤとに噛合しており、サンギヤの回転を減速してキャリヤに出力するようになっている。キャリヤはベアリングを介してハウジングに直接的に支持されておらず、複数のピニオンがリングギヤおよびサンギヤに噛合することで、キャリヤはハウジングに間接的にフローティング支持されているため、キャリヤが傾き易いという問題があった。またキャリヤおよびピニオンの自重によって、ピニオンがサンギヤおよびリングギヤの歯溝に押し付けられるという問題があった。キャリヤが傾くと、キャリヤに支持したピニオンがリングギヤやサンギヤに対して傾き、それらの噛み合い状態が悪くなって振動や騒音の原因となる可能性があるだけでなく、各ギヤの耐久性が低下する可能性がある。

一方、自重によってピニオンの歯先がサンギヤおよびリングギヤの歯溝に押し付けられると、ピニオンの駆動歯面だけでなく非駆動歯面も噛み合ってしまい、非駆動歯面の噛み合い開始点および終了点での荷重が急激に増加あるいは減少して振動が発生することになる。またピニオンの軸中心の位置が歯面の精度によって変動するので、この点からも振動が発生することになる。さらに、非駆動歯面が噛み合うことにより、非駆動歯面の摩擦力が遊星歯車機構の摩擦力として加算されるので、効率が低下してモータの消費電力が増加する問題がある。

そこで、ハウジングに環状のキャリヤ保持部材を固定し、キャリヤ保持部材の内周面にキャリヤの外周面を微小な間隙を介して対向させることで、キャリヤをセンタリングして傾きを防止することが考えられる。しかしながら、キャリヤは各ギヤの噛み合いによってその中心が定まるものであり、キャリヤの支持精度を向上（間隙→０）させると、ギヤの噛み合いはキャリヤが拘束されることによって逆に悪化し、振動、耐久性ともに悪化する。一方、キャリヤとキャリヤ保持部材との間の間隙が大きくなり、キャリヤおよびピニオンの自重を支持できなくなると、ピニオンがサンギヤおよびリングギヤの歯溝に落下してしまい、キャリヤ保持部材が機能を発揮していないことになる。

このように、キャリヤとキャリヤ保持部材との間の間隙を微妙に調整する必要があるが、前記間隙が円周方向に均一になるようにキャリヤ保持部材を固定する作業が難しく、前記間隙が不均一になるとキャリヤのセンタリング精度が低下してしまう可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、遊星歯車機構のキャリヤを簡単な構造で精度良くセンタリングすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、リングギヤと、サンギヤと、キャリヤと、前記キャリヤに回転自在に支持されて前記リングギヤおよび前記サンギヤに噛合するピニオンと、固定部に固定された環状のキャリヤ保持部材とを備え、前記キャリヤ保持部材の内周面および前記キャリヤの外周面間にグリスが充填された間隙が介在する遊星歯車機構の組み立て方法であって、前記固定部に対する前記キャリヤ保持部材の回転を規制する突起部と、前記突起部が緩く係合する孔部と、前記キャリヤ保持部材を前記固定部に固定する固定手段とを備え、前記キャリヤ保持部材の内周面および前記キャリヤの外周面間の間隙にグリスを介在させた状態で、前記孔部および前記突起部を係合させる工程と、前記キャリヤを回転させて前記グリスの膜厚を前記間隙の円周方向に均一化する工程と、前記固定手段で前記キャリヤ保持部材を前記固定部に固定する工程とを含み、前記突起部は前記固定手段を兼ねるボルトであり、前記ボルトの回転方向は前記キャリヤの回転方向と同一であることを特徴とする遊星歯車機構の組み立て方法が提案される。

尚、実施の形態のベアリングホルダ４２およびリングギヤ６１は本発明の固定部に対応し、実施の形態のボルト孔７４ｂ，６１ｃは本発明の孔部に対応し、実施の形態のボルト７５は本発明の突起部あるいは固定手段に対応する。

請求項１の構成によれば、遊星歯車機構は、リングギヤと、サンギヤと、キャリヤと、キャリヤに回転自在に支持されてリングギヤおよびサンギヤに噛合するピニオンと、固定部に固定された環状のキャリヤ保持部材とを備えており、キャリヤ保持部材の内周面およびキャリヤの外周面間にグリスが充填された間隙を介在させるので、固定部に対してキャリヤをセンタリングすることができる。その際に、固定部に対するキャリヤ保持部材の回転を規制する突起部と、突起部が緩く係合する孔部と、キャリヤ保持部材を固定部に固定する固定手段とを備えるので、突起部および孔部が緩く係合した状態でグリスの粘性によって間隙の大きさを円周方向に均一化し、この状態でキャリヤ保持部材を固定することで、キャリヤ保持部材を簡単かつ高精度にセンタリングすることが可能になる。

またキャリヤ保持部材の内周面およびキャリヤの外周面間の間隙にグリスを介在させた状態で孔部および突起部を係合させ、次にキャリヤを回転させ、次に固定手段でキャリヤ保持部材を固定部に固定するので、グリスの膜厚を均一にして間隙の大きさを円周方向に均一化することで、キャリヤ保持部材のセンタリング精度を高めることができる。

しかも突起部は固定手段を兼ねるボルトであるので、ボルトに二つの機能を持たせて部品点数を削減することができるだけでなく、ボルトの回転方向はキャリヤの回転方向と同一であるので、ボルトを回転させてキャリヤ保持部材を固定する際に、キャリヤ保持部材の位置がずれて間隙の大きさが円周方向に不均一になるのを防止することができる。

以上のように、非常に簡単な組立方法によって、キャリヤの回転中心からキャリヤ保持部材までの間隔を均一に設定することが可能になる。これにより、特別の設備等を必要とせずに生産が可能になり、生産性が向上して大量生産が可能な低コストのシステムを提供できる。またキャリヤの保持が容易になることで振動が低減して商品性が向上し、かつギヤの噛み合いが良好になることでギヤの耐久性が向上する。従って、従前と同じ耐久性を確保するのであれば、ギヤのモジュールを低減してギヤの小型化を図ることができる。さらに、ギヤの噛み合いが良好になることで遊星歯車機構の摩擦トルクが低減するので、遊星歯車機構の駆動源の消費電力を節減することができる。

左後輪のサスペンション装置の斜視図。（第１の実施の形態） 図１の２方向矢視図。（第１の実施の形態） トーコントロールアクチュエータの縦断面図。（第１の実施の形態） 図３の４部拡大図。（第１の実施の形態） 遊星歯車機構および弾性カップリングの分解斜視図。（第１の実施の形態） 図４の６−６線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図４の７部拡大図。（第１の実施の形態） 図４の８−８線矢視図。（第１の実施の形態） トーコントロールアクチュエータが湾曲した状態を示す模式図。（第１の実施の形態） キャリヤおよびキャリヤ保持部材の位置関係を示す模式図。（第１の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図１０に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１および図２に示すように、四輪操舵車両のダブルウイッシュボーン式のリヤサスペンションＳは、後輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と、ナックル１１を上下動可能に車体に連結するアッパーアーム１２およびロアアーム１３と、後輪Ｗのトー角を制御すべくナックル１１および車体を連結するトーコントロールアクチュエータ１４と、後輪Ｗの上下動を緩衝する懸架ばね付きダンパー１５等で構成される。

基端をそれぞれゴムブッシュジョイント１６，１７で車体に連結されたアッパーアーム１２およびロアアーム１３の先端は、それぞれボールジョイント１８，１９を介してナックル１１の上部および下部に連結される。トーコントロールアクチュエータ１４は、基端がゴムブッシュジョイント２０を介して車体に連結され、先端がゴムブッシュジョイント２１を介してナックル１１の後部に連結される。上端を車体（サスペンションタワーの上壁２２）に固定された懸架ばね付きダンパー１５の下端が、ゴムブッシュジョイント２３を介してナックル１１の上部に連結される。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸長駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向外側に押されて後輪Ｗのトー角がトーイン方向に変化し、トーコントロールアクチュエータ１４を収縮駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向内側に引かれて後輪Ｗのトー角がトーアウト方向に変化する。従って、ステアリングホイールの操作による通常の前輪の操舵に加えて、車速やステアリングホイールの操舵角に応じて後輪Ｗのトー角を制御することで、車両の直進安定性能や旋回性能を高めることができる。

次に、図３〜図６に基づいてトーコントロールアクチュエータ１４の構造を詳細に説明する。

図３および図４に示すように、トーコントロールアクチュエータ１４は、車体側に連結されるゴムブッシュジョイント２０が一体に設けられた第１ハウジング３１と、ナックル１１側に連結されるゴムブッシュジョイント２１が一体に設けられた出力ロッド３３を伸縮自在に支持する第２ハウジング３２とを備えており、第１、第２ハウジング３１，３２の対向部は、シール部材３４を介してインロー嵌合した状態で、各々の結合フランジ３１ａ，３２ａを複数本のボルト３５…で締結して一体化される。第１ハウジング３１の内部には駆動源となるブラシ付きのモータ３６と、減速機を構成する遊星歯車機構３７とが収納され、第２ハウジング３２の内部には、弾性カップリング３８と、台形ねじを用いた送りねじ機構３９とが収納される。これらのモータ３６、遊星歯車機構３７、弾性カップリング３８および送りねじ機構３９は、トーコントロールアクチュエータ１４の軸線Ｌ上に直列に配置される。

モータ３６の外郭は、フランジ４０ａを有するカップ状に形成されたヨーク４０と、ヨーク４０のフランジ４０ａに突き当てられたベアリングホルダ４２とで構成される。ヨーク４０の内周面に支持した環状のステータ４３内に配置されるロータ４４は、その回転軸４５の一端がヨーク４０の底部に設けたボールベアリング４６に回転自在に支持され、他端がベアリングホルダ４２に設けたボールベアリング４７に回転自在に支持される。ベアリングホルダ４２の内面には、回転軸４５の外周に設けたコミュテータ４８に摺接するブラシ４９が支持される。ブラシ４９から延びる導線５０は、第１ハウジング３１に設けたグロメット５１を介して外部に引き出される。

図４および図５に示すように、遊星歯車機構３７は、第１ハウジング３１の開口部に嵌合して固定されたリングギヤ６１と、モータ３６の回転軸４５の先端に直接形成されたサンギヤ６２と、円板状のキャリヤ６３と、キャリヤ６３に圧入により片持ち支持されたピニオンピン６４…にボールベアリング６５…を介して回転自在に支持され、前記リングギヤ６１および前記サンギヤ６２に同時に噛合する３個のピニオン６６…とで構成される。遊星歯車機構３７は、入力部材であるサンギヤ６２の回転を、出力部材であるキャリヤ６３に減速して伝達する。

遊星歯車機構３７の出力部材であるキャリヤ６３は、送りねじ機構３９の入力部材である入力フランジ６７に弾性カップリング３８を介して接続される。概ね円板状の入力フランジ６７は、その外周部を一対のスラストベアリング６８，６９に挟まれて回転自在に支持される。即ち、第２ハウジング３２の内周面に環状のロックナット７０が締結されており、一方のスラストベアリング６８は第２ハウジング３２と入力フランジ６７との間のスラスト荷重を支持し、他方のスラストベアリング６９はロックナット７０と入力フランジ６７との間のスラスト荷重を支持するように配置される。

図４〜図６から明らかなように、弾性カップリング３８は、例えばポリアセタールで構成された２枚の外側弾性ブッシュ７１，７１と、例えばシリコンゴムで構成された１枚の内側弾性ブッシュ７２とを備える。一方の外側弾性ブッシュ７１の中心には軸線Ｌに延びる円筒部７１ｃが一体に形成されており、円筒部７１ｃの外周に内側弾性ブッシュ７２および他方の外側弾性ブッシュ７１が嵌合する。外側弾性ブッシュ７１，７１および内側弾性ブッシュ７２の外周には各８個の突起７１ａ…，７２ａ…および各８個の溝７１ｂ…，７２ｂ…が等間隔で形成され、またキャリヤ６３および入力フランジ６７の対向面には、各４個の爪６３ａ…，６７ａ…が等間隔で軸線Ｌ方向に対峙するように突出する。

外側弾性ブッシュ７１，７１および内側弾性ブッシュ７２は突起７１ａ…，７２ａ…の位相が揃うように重ね合わされ、８個の溝７１ｂ…，７２ｂ…のうちの一つおきの４個にキャリヤ６３の４個の爪６３ａ…が係合し、８個の溝７１ｂ…，７２ｂ…のうちの残りの４個に入力フランジ６７の４個の爪６７ａ…が係合する。

従って、キャリヤ６３のトルクは、該キャリヤ６３の爪６３ａ…から外側弾性ブッシュ７１，７１および内側弾性ブッシュ７２は突起７１ａ…，７２ａ…と、入力フランジ６７の爪６７ａ…とを介して、該入力フランジ６７に伝達される。その際に、弾性体で構成された外側弾性ブッシュ７１，７１および内側弾性ブッシュ７２が、キャリヤ６３および入力フランジ６７間の微小な軸線のずれを吸収するとともに、トルクの急変を吸収してスムーズな動力伝達を可能にすることができる。

弾性カップリング３８の一方の外側弾性ブッシュ７１の中心に形成された円筒部７１ｃの内部にはコイルスプリングよりなる与圧ばね７３が収納されており、与圧ばね７３は一端部が入力フランジ６７に当接して他端部が遊星歯車機構３７のキャリヤ６３に当接する。その結果、与圧ばね７３の弾発力で付勢されたキャリヤ６３に１２０゜間隔で固定した３本のピニオンピン６４…の先端は、リングギヤ６１の外周部６１ａから径方向内側に延びる側板部６１ｂに摺動可能に当接する。

このとき、ピニオンピン６４に回転自在に支持されたピニオン６６の厚さは、ピニオンピン６４の長さよりも僅かに大きいため、ピニオン６６の端面がキャリヤ６３およびリングギヤ６１の側板部６１ｂ間に挟まれることによってピニオン６６の取り付け姿勢を制御する。しかもピニオン６６…がリングギヤ６１の側板部６１ｂに接触する部分は、歯幅より１段高くなっており、かつ直径が小さくなっている。これは接触部の有効半径を小さくすることにより接触部に生じる摩擦トルクを低減するためで、与圧荷重による摩擦トルクの増加を抑制することができる。また接触部が摩耗してもピニオン６６…の歯幅が減少しないようにするためで、強度耐久性を確保するための設計的配慮である。

図４、図５および図８に示すように、環状の本体部７４ａに３個のボルト孔７４ｂ…が形成されたキャリヤ保持部材７４と、環状の外周部６１ａに３個のボルト孔６１ｃ…が形成されたリングギヤ６１とが、それらのボルト孔７４ｂ…，６１ｃ…を貫通する３本のボルト７５…がベアリングホルダ４２の端面に形成したねじ孔４２ａ…に螺合することで共締めされる。キャリヤ保持部材７４は、その内周にキャリヤ６３の外周面６３ｂを僅かな間隙α（図８参照）を介して取り囲むフランジ部７４ｃを備える。前記間隙αには、潤滑油としてのグリスが充填される。キャリヤ保持部材７４のボルト孔７４ｂ…の直径と、リングギヤ６１のボルト孔６１ｃ…の直径とは、それを貫通するボルト７５…の直径よりも僅かに大きくされる。

キャリヤ保持部材７４は金属板をプレス加工したもので、本体部７４ａの外周をＬ字状に折り曲げたフランジ部７４ｃを備える。またキャリヤ６３の外周面６３ｂの軸線Ｌ方向両端部は円弧状の面取り６３ｃ，６３ｃ（図７参照）が施されている。

図３から明らかなように、第２ハウジング３２の軸線Ｌ方向中間部の内周面に第１スライドベアリング８１が固定され、また第２ハウジング３２の軸線Ｌ方向端部に螺合するエンド部材８３の内周面に第２スライドベアリング８２が固定されており、これら第１、第２スライドベアリング８１，８２に前記出力ロッド３３が摺動自在に支持される。入力フランジ６７の回転運動を出力ロッド３３の往復運動に変換する送りねじ機構３９は、入力フランジ６７と一体に形成された雄ねじ部材８４と、この雄ねじ部材８４の外周に螺合するとともに、中空の出力ロッド３３の内周面に嵌合してナット８６で固定された雌ねじ部材８５とを備える。

出力ロッド３３の外周には環状のストッパ８７が設けられており、このストッパ８７は出力ロッド３３が伸長方向に限界位置まで移動したときにエンド部材８３の端部に当接する。このストッパ８７を設けたことにより、何らかの異常でモータ３６が暴走しても、出力ロッド３３が第２ハウジング３２から脱落するのを確実に防止することができる。

第２ハウジング３２と出力ロッド３３との隙間に水や塵が侵入するのを防止すべく、第２ハウジング３２に形成した環状段部３２ｂと、出力ロッド３３に形成した環状溝３３ａとにブーツ８８の両端が嵌合し、それぞれバンド８９，９０で固定される。出力ロッド３３が伸長すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が増加し、逆に出力ロッド３３が収縮すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が減少するため、前記内部空間の圧力が変動してトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動を妨げる虞がある。しかしながら、中空の出力ロッド３３の内部空間とブーツ８８の内部空間とが、出力ロッド３３に形成した通気孔３３ｂを介して連通しているため、前記圧力の変動がブーツ８８の変形により緩和されてトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動が可能になる。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸縮制御する際に、その出力ロッド３３のストローク位置を検出して制御装置にフィードバックすべく第２ハウジング３２に設けられたストロークセンサ９１は、出力ロッド３３の外周面にボルト９２で固定された永久磁石９３と、この永久磁石９３の位置を磁気的に検出するコイル等の検出部９４を収納するセンサ本体９５とを備える。第２ハウジング３２には、出力ロッド３３の移動に伴って永久磁石９３が干渉するのを回避すべく、軸線Ｌ方向に延びる開口３２ｃが形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

図３において、後輪Ｗのトー角を変更すべくモータ３６を駆動すると、モータ３６の回転軸４５に固定したサンギヤ６２の回転が減速されてキャリヤ６３に出力される。キャリヤ６３の回転は弾性カップリング３８を介して入力フランジ６７に伝達され、入力フランジ６７と一体の雄ねじ部材８４を回転させる。雄ねじ部材８４が回転すると、それに螺合する雌ねじ部材８５が軸線Ｌ方向に移動し、雌ねじ部材８５に接続された出力ロッド３３が第２ハウジング３２から出没することで、トーコントロールアクチュエータ１４が伸縮して後輪Ｗのトー角を変更される。

図９に模式的に示すように、トーコントロールアクチュエータ１４が伸長すると、その両端のゴムブッシュジョイント２０，２１が受ける反力でトーコントロールアクチュエータ１４は軸線Ｌ方向に強く圧縮され、第１ハウジング３１および第２ハウジング３２が弧状に湾曲する場合がある。この場合、第１ハウジング３１に収納したモータ３６の軸線と、第２ハウジング３２に収納した送りねじ機構３９の軸線とが「く」字状に折れ曲がってしまい、モータ３６および送りねじ機構３９間に配置した遊星歯車機構３７のキャリヤ６３がリングギヤ６１に対して傾くことで、キャリヤ６３に支持したピニオン６６…がリングギヤ６１やサンギヤ６２に正しく噛み合わなくなる。その結果、ピニオン６６…がリングギヤ６１およびサンギヤ６２から受ける軸線Ｌ方向の反力でキャリヤ６３が送りねじ機構３９側に押し出されてしまい、振動や騒音が発生する可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、与圧ばね７３の弾発力でキャリヤ６３がリングギヤ６１の側板部６１ｂに向けて押し戻され、キャリヤ６１に設けた３本のピニオンピン６４…の先端に回転自在に支持されたピニオン６６…がリングギヤ６１の側板部６１ｂに押し付けられることで、ピニオン６６…およびリングギヤ６１の側板部６１ｂの位置関係が平行になり、ピニオン６６…およびリングギヤ６１の噛合状態が良好に維持される（図４参照）。その理由は、複数のピニオン６６…の一つがリングギヤ６１の側板部６１ｂから浮き上がろうとしても、与圧ばね７３の付勢力で、残りの接地している２個のピニオン６６，６６を支点としてキャリヤ６３に復元モーメントが作用するからである。またリングギヤ６１およびモータ３６は同じ第１ハウジング３１内に支持されているため、リングギヤ６１およびサンギヤ６２の位置関係は一定であり、よってピニオン６６…およびサンギヤ６２の噛合状態も良好に維持される。

以上のように、トーコントロールアクチュエータ１４の第１ハウジング３１および第２ハウジング３２が弧状に湾曲しても、遊星歯車機構３７のキャリヤ６３に支持したピニオン６６…はリングギヤ６１およびサンギヤ６２に正しく噛み合うため、振動や騒音の発生を防止することができる。

ところで、図９に示すように、モータ３６の軸線と送りねじ機構３９の軸線とが「く」字状に折れ曲がり、与圧ばね７３が弧状に撓んで径方向に変位してしまうと、その弾発力をキャリヤ６３に有効に作用させられなくなる。しかしながら、本実施の形態によれば、与圧ばね７３が弾性カップリング３８の一つの外側弾性ブッシュ７１の円筒部７１ｃ内に収納されているので、円筒部７１ｃで与圧ばね７３をガイドすることで径方向の撓みを防止して直線形状を保ち、キャリヤ６３を安定した弾発力で付勢して振動や騒音の発生を一層効果的に防止することができる。しかも与圧ばね７３のガイド手段を、与圧ばね７３を収容する外側弾性ブッシュ７１の円筒部７１ｃで構成したので、特別のガイド手段を設ける必要がなくなって部品点数やコストの増加を最小限に抑えることができる。

また与圧ばね７３は自己の付勢力により着座面がずれることが抑制されるので、与圧ばね７３の着座面の摩耗を抑制し、着座面のずれによるコイルの巻き締め・巻き戻しによる与圧量の増減を抑制し、与圧ばね７３を安定した状態に保持することができる。

このように、与圧ばね７３によってキャリヤ６３の傾きを防止することは可能であるが、与圧ばね７３の付勢力は軸線Ｌ方向に作用するため、自重によるキャリヤ６３の落ち込みを与圧ばね７３の付勢力で阻止することは困難であり、キャリヤ６３に支持されたピニオン６６…がリングギヤ６１やサンギヤ６２に正しく噛み合わなくなる可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、リングギヤ６１の外周部６１ａに固定されたキャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面が、キャリヤ６３の外周面にグリスが充填された微小な間隙αを介して対向するので、キャリヤ保持部材７４でキャリヤ６３をセンタリングして自重による落ち込みを防止することができる。

またリングギヤ６１は第１ハウジング３１に固定されており、かつモータ３６（つまりサンギヤ６２）も第１ハウジング３１に固定されているため、リングギヤ６１およびサンギヤ６２の同軸性は概ね保証される。このリングギヤ６１の歯面とサンギヤ６２の歯面とに噛み合うピニオン６６…の位置関係によってキャリヤ６３はセンタリングされることになり、キャリヤ６３はこのセンタリングされた位置を保つようにキャリヤ保持部材７４によって概ね支持されるので、ピニオン６６…はリングギヤ６１およびサンギヤ６２と概ね正しく噛み合い、振動や騒音の発生を防止することができる。

以上のように、与圧ばね７３およびキャリヤ保持部材７４の協働によってキャリヤ６３は傾くことなくセンタリングされ、ピニオン６６…がリングギヤ６１やサンギヤ６２に正しく噛み合うことで騒音が低下し、かつ各ギヤの耐久性が向上する。しかもキャリヤ保持部材７４が自重によるキャリヤ６３の落下を防止するために、与圧ばね７３の付勢力を強くせずともキャリヤ６３が軸線Ｌ方向に押し出されるのを阻止することができ、ピニオン６６…とリングギヤ６１の側板部ｂとの間のフリクションの増大を最小限に抑えることができる。

図７（Ａ）に示すように、キャリヤ６３が正しくセンタリングされているとき、キャリヤ６３の外周面６３ｂとキャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面との間には微小な間隙αが形成されている。この状態からキャリヤ６３が外力による曲げモーメント等を受けて径方向に変位してキャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面に接近すると、図７（Ｂ）に示すように、前記間隙αが小さくなるため、その部分のグリスの膜厚が薄くなってフリクションが増加する。しかしながら、本実施の形態によれば、キャリヤ６３がキャリヤ保持部材７４に対して相対的に回転していると間隙αが減少することで、間隙αが減少した部分のグリスの油圧が増加する。これにより、間隙αが減少してもキャリヤ６３とキャリヤ保持部材７４との潤滑状態を良好に維持することが可能となり、フリクションの増加や接触部における焼き付き等の問題が発生しない。

図１０に示すように、キャリヤ６３の外周面６３ｂとキャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面との間の間隙αの大きさは、キャリヤ６３が万一傾いても、その外周面６３ｂに形成された面取り６３ｃ，６３ｃがフランジ部７４ｃの内周面に接触しないように設定されているため、キャリヤ６３およびキャリヤ保持部材７４が接触してフリクションが増加するのを未然に防止することができる。

しかも、図７（Ｂ）に示すように、キャリヤ保持部材７４の本体部７４ａからＬ字状に屈曲するフランジ部７４ｃが径方向外側に撓むことで間隙αが増加し、グリスの膜厚が厚くなることでフリクションの増加が最小限に抑えられる。このとき、図７（Ｃ）に示すように、キャリヤ６３の外周面６３ｂには面取り６３ｃ，６３ｃが形成されているため、その面取り６３ｃ，６３ｃの部分に保持されたグリスが、キャリヤ６３の傾きに伴ってキャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面に引き込まれることで、キャリヤ６３およびキャリヤ保持部材７４の対向部におけるグリスの膜厚を確保してフリクションの増加が最小限に抑えられる。

ところで、キャリヤ保持部材７４をボルト７５…でリングギヤ６１に固定するとき、キャリヤ６３の回転中心は、キャリヤ６３に回転自在に支承されたピニオン６６…の歯面がサンギヤ６２の歯面およびリングギヤ６１の歯面と噛み合うことで定まるものである。このため、遊星歯車機構３７のキャリヤ６３の回転中心をサンギヤ６２の外径やリングギヤ６１の歯先円を基準にして幾何学的に設定するのは困難である。そこで遊星歯車機構３７を作動させたときの歯面の噛み合いを基準にしてキャリヤ６３の回転中心を定めることが必要になる。本実施の形態では、以下のような方法でキャリヤ６３の回転中心を定め、前記間隙αを円周方向に均一化している。

先ず、第１ハウジング３１をその軸線Ｌを鉛直にした状態で固定し、組み立てを開始する。キャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面にグリスを厚めに塗布した状態で、そのフランジ部７４ｃをキャリヤ６３の外周面６３ｂに嵌合させる。このとき、キャリヤ６３の外周面６３ｂにグリスを塗布しても良いし、両方にグリスを塗布しても良い。続いて３本のボルト７５…をキャリヤ保持部材７４のボルト孔７４ｂ…およびリングギヤ６１のボルト孔６１ｃ…を貫通させ、ベアリングホルダ４２のねじ孔４２ａ…に緩く螺合することで、キャリヤ６３の外側にキャリヤ保持部材７４を仮保持する。この状態では、図８（Ａ）に示すように、キャリヤ保持部材７４は組み付け出来なりの状態になっており、例えばグリスの膜厚は上部で薄く、下部で厚くなっている。

続いてモータ３６を一方向に駆動し、第２ハウジング３２側から第１ハウジング３１側に見て、キャリヤ６３を時計方向に回転させると、キャリヤ６３とキャリヤ保持部材７４とがグリスの剪断抵抗によって共回りする。この回転によって、サンギヤ６２→ピニオン６６…→リングギヤ６１の順に歯面によるトルク伝達が行われるので、キャリヤ６３の回転中心が定まる。キャリヤ保持部材７４のボルト孔７４ｂ…の直径はボルト７５…の直径よりも大きいため、キャリヤ保持部材７４のセンタリングが阻害されることはなく、キャリヤ６３の回転に引きずられてキャリヤ保持部材７４が時計方向に回転することで、ボルト孔７４ｂ…の回転方向遅れ側の内周面がボルト７５…に当接する位置でキャリヤ保持部材７４が停止する。

このとき、図８（Ｂ）に示すように、キャリヤ保持部材７４に対してキャリヤ６３が相対回転することでグリスの膜厚が円周方向に一定になる。その結果、キャリヤ保持部材７４のフランジ部７４ｃの内周面およびキャリヤ６３の外周面６３ｂ間の間隙αが円周方向に均一になり、キャリヤ６３に対してキャリヤ保持部材７４がセンタリングされる。

続いて、緩く仮締めした３本のボルト７５…を本締めすることで、キャリヤ保持部材７４およびリングギヤ６１をベアリングホルダ４２に締結する。ボルト７５…は時計方向に回転して締まる右ねじであるために、ボルト７５…を螺合するときにキャリヤ保持部材７４に加わるトルクは、キャリヤ６３の回転方向と同じ時計方向になる。このとき、キャリヤ保持部材７４は、ボルト孔７４ｂ…の回転方向遅れ側の内周面がボルト７５…に当接する位置で停止しているので、ボルト７５…を螺合する際にキャリヤ保持部材７４に時計方向のトルクが加わっても、キャリヤ保持部材７４はボルト７５によって回転を阻止されるため、一旦完了したセンタリングがずれることはない。

またグリスは組立時にキャリヤ６３の全周に概ね塗布されていれば良いので、稼働時には必ずしも間隙αの全周に充填されている必要はない。

以上のように、各歯車の歯面の噛み合いによって、サンギヤ６２を基準としてキャリヤ６３の回転中心を定めることが可能になり、そのキャリヤ６３に対してキャリヤ保持部材７４との間隙αを均等に設定することができる。

このように設定することにより、遊星歯車機構３７の伝達トルクが低く、歯面の伝達力が低いときに、キャリヤ６３が自重で付勢されて下方に落下しようとしても、キャリヤ保持部材７４によってキャリヤ６３が極端に落下するのを抑制でき、良好な噛み合いを確保することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は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、本発明の遊星歯車機構の用途は、実施の形態で説明したトーコントロールアクチュエータ１４に限定されるものではない。

またキャリヤ保持部材７４が固定される固定部は実施の形態のベアリングホルダ４２やリングギヤ６１に限定されず、ハウジング等の任意の固定部であっても良い。

４２ ベアリングホルダ（固定部）
６１ リングギヤ（固定部）
６１ｃ ボルト孔（孔部）
６２ サンギヤ
６３ キャリヤ
６３ｂ 外周面
６６ ピニオン
７４ キャリヤ保持部材
７４ｂ ボルト孔（孔部）
７５ ボルト（突起部あるいは固定手段）
α 間隙

Claims (1)

1. リングギヤ（６１）と、サンギヤ（６２）と、キャリヤ（６３）と、前記キャリヤ（６３）に回転自在に支持されて前記リングギヤ（６１）および前記サンギヤ（６２）に噛合するピニオン（６６）と、固定部（６１，４２）に固定された環状のキャリヤ保持部材（７４）とを備え、前記キャリヤ保持部材（７４）の内周面および前記キャリヤ（６３）の外周面（６３ｂ）間にグリスが充填された間隙（α）が介在する遊星歯車機構の組み立て方法であって、
   前記固定部（６１，４２）に対する前記キャリヤ保持部材（７４）の回転を規制する突起部（７５）と、前記突起部（７５）が緩く係合する孔部（７４ｂ，６１ｃ）と、前記キャリヤ保持部材（７４）を前記固定部（６１，４２）に固定する固定手段（７５）とを備え、
   前記キャリヤ保持部材（７４）の内周面および前記キャリヤ（６３）の外周面（６３ｂ）間の間隙（α）にグリスを介在させた状態で、前記孔部（７４ｂ，６１ｃ）および前記突起部（７５）を係合させる工程と、
   前記キャリヤ（６３）を回転させて前記グリスの膜厚を前記間隙（α）の円周方向に均一化する工程と、
   前記固定手段（７５，７６）で前記キャリヤ保持部材（７４）を前記固定部（６１，４２）に固定する工程とを含み、
   前記突起部（７５）は前記固定手段（７５）を兼ねるボルト（７５）であり、前記ボルト（７５）の回転方向は前記キャリヤ（６３）の回転方向と同一であることを特徴とする遊星歯車機構の組み立て方法。
   

Images