特開 2022-107517 遊星歯車デバイス歯車歯のためのプロファイル修正

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022107517

(43)【公開日】2022-07-21

(54)【発明の名称】遊星歯車デバイス歯車歯のためのプロファイル修正

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/08 20060101AFI20220713BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20220713BHJP

【ＦＩ】

F16H55/08 Z

F16H1/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021212902

(22)【出願日】2021-12-27

(31)【優先権主張番号】17/144,288

(32)【優先日】2021-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】久井 孝喜

(72)【発明者】

【氏名】山田 和貴

【テーマコード（参考）】

3J027

3J030

【Ｆターム（参考）】

3J027FA12

3J027FA37

3J027FB02

3J027GA01

3J027GA03

3J027GC13

3J027GC22

3J027GD03

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD09

3J027GD12

3J030AA00

3J030BA01

3J030BA04

3J030BA05

3J030BB07

3J030BB09

3J030BC01

3J030BC02

(57)【要約】

【課題】 遊星歯車デバイス歯車歯のためのプロファイル修正を提供する。
【解決手段】 遊星歯車デバイスの歯車のための歯車歯は、摩耗及び騒音を減らすために歯車歯のプロファイルを変えるプロファイル修正を含み得る。プロファイル修正の態様は、歯車歯の先端面を歯車歯の第１又は第２側と接続する平面を含み得る。プロファイル修正の他の態様は、歯車歯の先端面を歯車歯の第１又は第２側と接続する湾曲面を含み得る。歯車歯はまた、歯車の頂面及び底面の間に延在する歯車厚さ方向における第１側と第２側との間で測定された非一定のプロファイル幅を含み得る。プロファイル修正及び非一定のプロファイル幅の一方又は両方を備えた歯車歯の態様は、遊星歯車デバイスの操作中の歯の摩耗及び歯車の騒音を減らし得る。
【選択図】 図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遊星歯車デバイスの歯車のための歯車歯であって、
半径方向において前記歯車歯の外側拡張部に形成された先端面と、
歯車本体の外面から前記先端面に向かって延在する第１面と、
前記歯車本体の前記外面から前記先端面に向かって延在する第２面と、
プロファイル修正であって、前記プロファイル修正が前記先端面と前記第１面又は前記第２面の少なくとも１つとを接合するように、前記先端面と前記第１面又は前記第２面の前記少なくとも１つとの間に延在するプロファイル修正と
を含み、
前記プロファイル修正が前記先端面及び前記第１面と交差する第１平面を含み、
前記プロファイル修正が前記先端面及び前記第２面と交差する第２平面を含み、
前記第１平面及び前記第２平面が、前記先端面とのそれらの交差部とそれぞれ前記第１面及び第２面間との間で同じ距離延在する、歯車歯。

【請求項2】

請求項１に記載の歯車歯の１つ又は複数を含む遊星歯車デバイスのための歯車。

【請求項3】

遊星歯車デバイスであって、
歯車ハウジングと、
前記歯車ハウジングに固定され、前記歯車ハウジング内部に配置された内歯歯車と、
前記歯車ハウジング内部に回転可能に取り付けられたキャリアと、
遊星歯車シャフトで前記キャリアにおいて回転可能に取り付けられた遊星歯車であって、前記遊星歯車が前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、
前記キャリア内部に配置された太陽歯車であって、前記太陽歯車が前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と
を含み、
前記遊星歯車、前記太陽歯車、及び前記内歯歯車の少なくとも１つが請求項１に記載の歯車歯の１つ又は複数を含む、遊星歯車デバイス。

【請求項4】

遊星歯車デバイスであって、
歯車ハウジングと、
前記歯車ハウジングに固定され、前記歯車ハウジング内部に配置された内歯歯車と、
前記歯車ハウジング内部に回転可能に取り付けられたキャリアであって、前記キャリアが、前記キャリアを形成するために接合される２つの分離可能な部分を含むキャリアと、
遊星歯車シャフトで前記キャリアにおいて回転可能に取り付けられた遊星歯車であって、前記遊星歯車が前記内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、
前記キャリア内部に配置された太陽歯車であって、前記太陽歯車が前記遊星歯車と噛み合う太陽歯車と
を含み、
前記遊星歯車、前記太陽歯車、及び前記内歯歯車の少なくとも１つが、１つ又は複数の歯車歯を含み、前記１つ又は複数の歯車歯が、
半径方向において前記歯車歯の外側拡張部に形成された先端面と、
歯車本体の外面から前記先端面に向かって延在する第１面と、
前記歯車本体の前記外面から前記先端面に向かって延在する第２面と
を含み、
前記歯車歯が、一定の歯車歯高さで前記第１面の第１ポイントと前記第２面の対応する第１ポイントとの間で測定された第１距離が前記歯車本体の上面と下面との間に延在する歯車厚さ方向において一定ではないように形成される、遊星歯車デバイス。

【請求項5】

前記太陽歯車が前記１つ又は複数の歯車歯を含み、
前記遊星歯車が１つ又は複数の第２歯車歯を含み、前記第２歯車歯の１つ又は複数が、
半径方向において前記第２歯車歯の外側拡張部に形成された先端面と、
歯車本体の外面から前記先端面に向かって延在する第１面と、
前記歯車本体の前記外面から前記先端面に向かって延在する第２面と、
プロファイル修正であって、前記プロファイル修正が前記先端面及び前記第１面又は前記第２面の少なくとも１つを接合するように、前記先端面と前記第１面又は前記第２面の前記少なくとも１つとの間に延在するプロファイル修正と
を含む、請求項４に記載の遊星歯車デバイス。

【請求項6】

前記遊星歯車が前記１つ又は複数の歯車歯を含み、
前記太陽歯車が１つ又は複数の第２歯車歯をさらに含み、前記第２歯車歯の１つ又は複数が、
半径方向において前記第２歯車歯の外側拡張部に形成された先端面と、
歯車本体の外面から前記先端面に向かって延在する第１面と、
前記歯車本体の前記外面から前記先端面に向かって延在する第２面と、
プロファイル修正であって、前記プロファイル修正が前記先端面及び前記第１面又は前記第２面の少なくとも１つを接合するように、前記先端面と前記第１面又は前記第２面の前記少なくとも１つとの間に延在するプロファイル修正と
を含む、請求項４に記載の遊星歯車デバイス。

【請求項7】

前記一定の歯車歯高さで前記第１面の第２ポイントと前記第２面の対応する第２ポイントとの間で測定された第２距離が前記第１距離未満であり、
前記第２距離が、前記歯車歯の、前記第１距離を含む部分よりも、前記歯車歯の、前記歯車の前記上面又は前記歯車の前記下面のいずれかのより近くに位置する部分で取られる、請求項４に記載の遊星歯車デバイス。

【請求項8】

第３距離が、前記一定の歯車高さで前記第１面の第３ポイントと前記第２面の第３ポイントとの間で測定され、
前記歯車歯の、前記第２距離を含む部分が、前記歯車歯の、前記第１距離を含む前記部分よりも前記上面に近く、
前記歯車歯の、前記第３距離を含む部分が、前記歯車歯の、前記第１距離を含む前記部分よりも前記下面に近く、
前記第１距離が前記第２距離及び前記第３距離より大きい、請求項７に記載の遊星歯車デバイス。

【請求項9】

前記第１面の前記第１ポイント及び前記第２面の前記対応する第１ポイントが、それぞれ前記第１面及び前記第２面と前記先端面との間の交差部に位置し、
前記第１距離が前記歯車厚さ方向において一定である、請求項８に記載の遊星歯車デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
[0001] 本発明の開示は、遊星歯車デバイスにおける歯車の構成に、具体的には、パワーバックドアのための遊星歯車デバイスにおける歯車のための歯車歯の構成に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
[0002] 遊星歯車デバイス（エピサイクリック歯車デバイスとしても知られている）は、機械における回転運動の変換のために使用される歯車装置システムのあるタイプである。これらのデバイスは、比較的コンパクトであるとともに回転運動を変換するための複数の異なるギヤ比の選択肢を可能にすることから多くの異なる用途において使用される。遊星歯車デバイスの用途の例には、自動車（遊星歯車ボックスという用語がしばしば使用される）、重量車両（例えばトラクター及び掘削装置）、工業用機械、住宅設備機器が含まれる。遊星歯車デバイスはまた、サイズを減少させられ得るとともに、例えば、車両又は住宅若しくはオフィスビルなどの建物における設置及び使用のための車両のパワーバックドア（ＰＢＤ）、車両におけるパーキングブレーキ、車両におけるパワーウインドウ、電動シャッタ又は電動ブラインドを含む、多くの異なる機構を作動させるためにアクチュエータと併せて使用され得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

[0003] 以下で詳細に検討されるとおり、遊星歯車デバイスは、いくつかの異なる歯車であって、入力回転運動を望ましい出力回転運動へ変換するギヤ比を生じさせるために互いと噛み合い協働するいくつかの異なる歯車を含む。異なる歯車は、各歯車の中心に位置するシャフト穴を使用して歯車シャフトに取り付けられる。様々な歯車が、歯車間の回転運動を伝達するために噛み合う歯車歯を有する。歯車が噛み合うと、歯が物理的に接触し、歯車歯で騒音及び摩耗が生じる。歯車の騒音及び摩耗を減らすための現在の戦略には、例えば、歯車の潤滑並びに、歯車及び歯車歯のための材料の選択が含まれる。したがって、騒音及び摩耗の両方を同時に緩和するために歯車及び歯車歯を改良することは先行技術においては困難であることが分かっている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

概要
[0004] 本開示の態様は遊星歯車デバイスの歯車のための歯車歯を含む。歯車歯は、半径方向において歯車歯の外側拡張部に形成された先端面、歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第１面、及び歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第２面を含む。プロファイル修正が、プロファイル修正が先端面と第１面及び第２面の少なくとも１つとを接合するように先端面と第１面又は第２面の少なくとも１つとの間に延在する。

【0005】

[0005] 歯車歯のさらなる態様は、半径方向において歯車歯の外側拡張部に形成された先端面、歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第１面、及び歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第２面を含む。歯車歯は、歯車本体の上面と下面との間に延在する幅方向において第１面と第２面との間で測定される距離が一定ではないように形成される。

【0006】

図面の簡単な説明
[0006] 本明細書に組み込まれているとともに明細書の一部をなす添付図面は、本開示の態様を例証し、説明と併せて、さらに、本開示の原理を説明する働きをするとともに、当業者が本開示を作製及び使用することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】[0007]本開示の態様による遊星歯車デバイスの斜視図である。

【図2】[0008]本開示の態様による、図１に示された遊星歯車デバイスの断面図である。

【図3】[0009]本開示の態様による遊星歯車デバイスのキャリアの分解図である。

【図4】[0010]本開示の態様による遊星歯車の側面図である。

【図5】[0011]本開示の態様による遊星歯車デバイスの上面図である。

【図6】[0012]本開示の態様による歯車歯の断面図である。

【図7】[0013]本開示の態様による歯車歯の断面図である。

【図8】[0014]本開示の態様による歯車歯の断面図である。

【図9】[0015]本開示の態様による歯車歯の断面図である。

【図10】[0016]本開示の態様による歯車歯の上面図である。

【図11】[0017]本開示の態様による歯車歯の上面図である。

【図12】[0018]本開示の態様による歯車歯の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

詳細な説明
[0019] 本開示はここで、添付図面に示されたその実施形態を参照して詳細に説明される。「一態様」、「態様」、「例示的態様」などへの言及は、説明された態様が特定の特質、構造、又は特徴を含み得ることを示すが、全ての態様が特定の特質、構造、又は特徴を必ずしも含まなくてもよい。さらに、そのような表現は必ずしも同じ態様を指さない。さらに、特定の特質、構造、又は特徴が態様に関連して説明されると、明示的に説明されたかどうかにかかわらず、他の態様に関連してそのような特質、構造、又は特徴に影響を与えることは当業者の知識の範囲内にあると考えられる。

【0009】

[0020] 遊星歯車デバイスの歯車は歯車間の回転運動を伝達するために噛み合う歯を含む。この噛合いは、どのようにして回転運動が遊星歯車デバイスの入力及び出力部分の間で遊星歯車デバイスを通じて伝達されるかである。２つの歯車が噛み合うとき、典型的には、ある瞬間に接触しているのは各歯車から単一の歯のみである。これらの独立した歯車歯は、歯車間の回転運動により生じた力の全てを伝達しなければならない。歯車が回転すると、歯車歯は繰り返し互いに接触し、繰り返される物理的接触に由来する摩耗を呈し始める。歯車歯が過剰に摩耗すると、最終的に、歯車歯が成功裏に噛み合うには摩耗し過ぎる原因となり得、このことは、動力伝達効率の低下、及び、最終的に、遊星歯車デバイスの機械的故障をもたらし得る。歯車歯はまた、噛み合うときに、噛合いプロセスにより生じる物理的接触を原因として、騒音を生じる。遊星歯車デバイスの騒音を最少化することは、多くの場合において、特に、遊星歯車デバイスが機械又は車両の製造において使用されるときによくあるように、人であるオペレータが遊星歯車デバイスの近くに配置される場合に望ましい可能性がある。例えば歯車のための特別な潤滑及び材料選択などの技術が歯車歯の摩耗及び騒音を緩和し得るが、歯車歯の摩耗を改善する及び歯車歯の騒音を減らすシステム及び方法の必要性は依然としてある。本開示の態様は、歯車歯の摩耗及び騒音の一方又は両方にかなりの改良をもたらすことができ、特別な潤滑又は歯車の材料選択のみに頼ること無しに、歯車歯自身の形状を改良する。

【0010】

[0021] 本開示による遊星歯車デバイスの歯車のための歯車歯の態様は、半径方向において歯車歯の外側拡張部に形成された先端面、歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第１面、及び歯車本体の外面から先端面に向かって延在する第２面を含む。プロファイル修正は、プロファイル修正が先端面と第１面及び第２面の少なくとも１つとを接合するように、第１面及び第２面の少なくとも１つと先端面との間に延在する。以下で検討されるとおり、このシステムは、歯車歯の摩耗及び騒音の一方又は両方に対処する利点を提供する。

【0011】

[0022] 図１は、遊星歯車デバイスの部分分解斜視図を示す。円筒形ハウジング２と共に、ハウジング２から除去されたキャリア１０が示されている。２つの遊星歯車２０がキャリア１０において取り付けられた状態で見える。各遊星歯車２０はキャリア１０に回転可能に取り付けられている。少なくとも１つの遊星歯車２０がキャリア１０において取り付けられていてもよい。いくつかの態様において２つの、３つの、４つの、又は５つ以上の遊星歯車２０がキャリア１０において回転可能に取り付けられていてもよい。キャリア１０は外面１２において開口１４を含む。開口１４は、遊星歯車２０の位置に対応する外面１２の円周における間隙として設計され得る。遊星歯車２０は、同様に、遊星歯車２０の歯２３が、開口１４を通って、半径方向においてキャリア１０の外面１２を越えて延在するように取り付けられ得る。

【0012】

[0023] 図１において同様に示されているのは、太陽歯車３０の太陽歯車シャフト３２である。図２に示されるとおり、太陽歯車３０は、太陽歯車３０の歯が遊星歯車２０の歯２３と噛み合うように、キャリア１０の中心において太陽歯車開口に挿入される。図１に示された態様において、太陽歯車シャフト３２はハウジング２を越えて延在するとともに、太陽歯車シャフト３２（及び、したがって、太陽歯車３０）へ又はから回転運動を伝達するように構成された歯を有する。

【0013】

[0024] 破線軸ラインにより示されるとおり、キャリア１０は、キャリア１０の軸及びハウジング２の軸が整列させられるように、ハウジング２に挿入される。図４に示されるとおり、キャリア１０のこの態様は、キャリア１０の、太陽歯車開口とは反対の側から延在するボス１６を含む。ボス１６はハウジング２又は他の支持構造における対応する開口により受け止められるとともに、キャリア１０がハウジング２内で回転することを可能にする。

【0014】

[0025] 図２は、遊星歯車デバイスが完全に組み立てられたときのハウジング２の断面図を示す。この図は、遊星歯車デバイスの最終歯車要素、すなわち内歯歯車４を示す。この態様において、内歯歯車４はハウジング２の内側壁に固定されている。図２に示されるとおり、組み立てられると、ハウジング２の中心に位置する太陽歯車３０は、遊星歯車２０と噛み合い、遊星歯車２０は今度は内歯歯車４と噛み合う。

【0015】

[0026] 図３は、接合されてキャリア１０を形成する２つの個別の部分を含むキャリア１０の態様を示す。キャリア１０のこれらの態様は、個別の部分が接合されてキャリア１０を形成する前にキャリア１０の個別の部分内部に位置付けられている遊星歯車２０により組立効率を改良し得る。図３において示されたもののような態様において、遊星歯車シャフト１７はキャリア１０の一部へと一体化されてもよく、一方で、キャリア１０の別の部分は対応する遊星歯車シャフト穴１８を含むように構成されてもよい。遊星歯車２０は、いくつかの態様により、キャリア１０のこれらの対応する部分を接合する前に遊星歯車シャフト１７に取り付けられてもよく、このことは、組立効率をさらに向上させ得る。

【0016】

[0027] 上で検討された遊星歯車デバイスの要素のいずれも、好適な材料から製造され得る。例えば、要素は好適な金属又はプラスチックから製造され得る。いくつかの態様において、上で検討された要素の一部又は全ては、ウルトラポリマーポリエチレン（ＵＨＰＥ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、又はポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）を含む合成樹脂から作られる。任意の特定の態様において、上で検討された要素の１つ又は複数が、その重量及び製造の容易さに対するその強度及び摩耗特徴を理由として、選択され得る。

【0017】

[0028] 遊星歯車デバイスの態様の用途は、例えば自動車（遊星歯車ボックスという用語が使用されることが多い）、重量車両（例えばトラクター、建設機械、及び掘削装置）、工業用機械、及び住宅設備機器を含む。遊星歯車デバイスのいくつかの態様は、大きさ及び重量を減少させることができ、より小さい用途におけるそれらの使用を可能にする。遊星歯車デバイスのコンパクトで軽量な態様が、車両又は建物（例えば住宅及びオフィスビル）において設置及び使用するための、例えば、パワーリフトゲート、パワーリアハッチ、又はパワートランクリッドとしても知られるパワーバックドア（ＰＢＤ）、パーキングブレーキ又は非常用ブレーキ、パワーウインドウ、及び電動シャッタ又は電動ブラインドを含む車両における多くの異なる機構を作動させるために、アクチュエータと共に使用され得る。

【0018】

[0029] 図１及び２に示された遊星歯車デバイスは、いくつかの異なる方法で機能し得る。例えば、太陽歯車３０に回転入力を提供するとともにキャリア１０が自由に回転することを可能にすることは、添付図面に示されるとおり内歯歯車４がハウジング２に固定されているため、回転出力がハウジング２において生じることをもたらす。回転運動が受けるギヤ比は遊星歯車デバイスにおいて各歯車部材が有する歯の数により規定される。どのコンポーネントが自由に回転するか、並びにどのコンポーネントが入力及び出力であるかを変更することは、ギヤ比及びどのように回転運動が遊星歯車デバイスにより伝達されるかを変える。以下で検討される潤滑システム及び方法は、遊星歯車デバイスのいずれの作動方法又は構成にも当てはまる。

【0019】

[0030] 図４及び５は、遊星歯車２０の態様のそれぞれ側面図及び上面図である。図４及び５に示されるとおり、遊星歯車２０は、開口が半径方向中央にある円盤形状の本体として形成され得る。歯車歯２３は、図４において、遊星歯車２０の外面２６にわたって歯車幅方向において延在している状態で見える。図４に示されるとおり、歯車歯２３は遊星歯車２０から半径方向に外向きに延在している。図４及び５に示されている遊星歯車２０の態様は、各歯車歯２３が遊星歯車２０の軸に平行に延びている平歯車として構成されている。遊星歯車２０の他の態様はとして構成されてもよく、各歯車歯２３は遊星歯車２０の軸に対してある角度で延びる。いくつかの態様において、遊星歯車２０のらせん状構成が好ましい場合がある。各歯車歯２３は、歯車歯２３の対の間に間隙又は空間がある、遊星歯車２０の中実形材押出加工として形成される。これらの間隙又は空間は、歯車の噛合い中に他の歯車の歯車歯を受けるように構成される。遊星歯車デバイスにおける他の歯車（例えば太陽歯車３０及び内歯歯車４）もまた、遊星歯車２０と同様のやり方で歯車歯を有する。図２に示されるとおり、太陽歯車３０は、太陽歯車３０の中心から半径方向外向きに延在する歯車歯を有しているという点で遊星歯車２０と同様に構成される。内歯歯車４は逆向きを有するとともに、ハウジング２内部での内歯歯車４の位置を理由として半径方向内向きに延在する歯車歯を有する。両方の場合において、太陽歯車３０及び内歯歯車４の歯車歯は、遊星歯車２０の歯車歯２３と機能的に同一であり得る。

【0020】

[0031] 図６は単一の歯車歯６０の側面図である。この図は歯車歯６０のプロファイルを示す。歯車歯６０は、以下で説明される遊星歯車デバイスの歯車のいずれにおいても見られ得る標準的な歯車歯の例である。図６に示された歯車歯６０の態様は、歯車歯６０が、歯車表面６６から半径方向に対してある角度で外向きに延在する第１側６２及び第２側６３を有する台形の形状を備えて形成されていることを示す。第１面６２及び第２面６３は、歯車歯６０の端部を形成する外面又は先端面６１と交わる。外面６１は、したがって、歯車歯６０の半径方向範囲の最も外に配置される。図６に示されるとおり、第１面６２及び第２面６３は、第１面６２及び第２面６３と外面６１との間に形成された鈍角をもたらす別個のポイントで外面６１と交わる。歯車歯６０の特定の高さ及び厚さは、歯車及び歯車装置システムの詳細に依存して必要に応じて変えられ得る。図６に示されるとおり、歯車歯の高さは半径方向に測定される。歯車歯の厚さは図６における高さに垂直な方向である。歯車歯は典型的には、図６に示されるとおり、歯車厚さが半径方向距離（すなわち高さ）が増加するにつれて狭くなるように設計される。この結果、外面６１が歯車歯６０の最も薄い領域となる。これは、歯車歯６０の先細プロファイルが対応する歯車における結果としての間隙により容易に適合するため、歯車の噛合いを向上させるためになされ得る。

【0021】

[0032] 図６に示された歯車歯６０の態様のプロファイルは、歯車厚さ方向において一定のままであってもよく、歯車厚さ方向は、図６においては頁を出入りする方向である。このことは、歯車歯６０の厚さ及び高さが、歯車歯６０が歯車表面６６にわたって延在する際に変わらないことを意味する。

【0022】

[0033] 図７～１２は本開示による歯車歯６０の態様を示す。これらの態様は、歯車歯の摩耗及び歯車の騒音に関してかなりの利点を提供し得る方法で、図６に示された態様と異なる。

【0023】

[0034] 図７は、本開示によるプロファイル修正を組み込む歯車歯６０の態様の側面図である。歯車歯６０の態様は、歯車表面６６から外面６１に向かって延在する第１側６２及び第２側６３を含む。第１側６２は、図６に関して上で検討されたのと同じやり方で外面６１と交差する。しかしながら、図７の歯車歯６０において、プロファイル修正６４が第２側６３と外面６１との間に配置される。ここで、プロファイル修正６４は、第２側６３と外面６１との間に延在するとともに第２側６３と外面６１とをつなげる追加的な平面として形成される。この表面は、第２側６３及び外面６１とある角度をなして形成され、このことは第２側６３と外面６１との間のあまり急激ではない移行をもたらす。このより滑らかな移行は、よりやわらかい又はより可撓性のある歯車材料の場合であっても摩耗を減じることができ、比較的硬い又はあまり可撓性がない歯車材料の場合であっても歯車歯６０が噛み合うときの騒音を減らすことができる。プロファイル修正６４のこの態様の平面の特定の長さ及び角度は、システム全体の作動可能条件に基づき選択され得る。概して、プロファイル修正６４のこの態様の大きさを増加させることは、外面６１と第２面６３との間のより滑らかな移行をもたらし得る。しかしながら、このサイズの増加は、他の検討事項、例えば歯車歯６０の構造的一体性及び歯車歯６０の噛合い性能とバランスをとられる必要があり得る。

【0024】

[0035] 図７における歯車歯６０の態様は、歯車歯６０の単一の側のみに延在するプロファイル修正６４を示す。これは、例えば、１つの方向にのみ回る歯車においては望ましい場合があり、その理由は、このとき、歯車歯６０はかなりの負荷を単一の側に受けるのみであり、したがって、負荷のかけられた側のプロファイル修正６４のみ必要とするからである。しかしながら、歯車は両方向に（例えば自動車のギアボックスにおける前方及び逆方向に）回り得る場合が多い。これらのシステムにおいては、図８に示されるとおり、歯車歯６０の両側にプロファイル修正６４を有することが望ましい場合がある。図８に示された歯車歯６０の態様は図７の態様と同様であり、歯車表面６６から延在する第１側６２及び第２側６３を含む。しかしながら、第１側６２及び第２側６３を外面６１につなげる平面を含む、２つのプロファイル修正６４がある。これらのプロファイル修正６４は同一であってもよく（及び、したがって、歯車歯６０のプロファイルは対称的である）、又はそれらは設計要件に依存して異なっていてもよい。例えば、操作中の歯車歯６０への負荷が両回転方向において等しくない場合、より低い作動負荷に対応する歯車歯６０の側により小さいプロファイル修正６４を有することが望ましい場合があり、その理由は、この側は、より負荷が低いことを原因として物理的接触により生じた摩耗をそれほど受けないからである。

【0025】

[0036] 図９は別の歯車歯６０の態様を示し、２つのプロファイル修正６４が第１側６２及び第２側６３を外面６１につないでいる。図９に示されるとおり、これらのプロファイル修正６４は、側部と外面６１との間の角度の付いた交差部を実質的に取り除く又は無くす滑らかで、湾曲した移行部である。これらの湾曲した移行部は一定の半径を有してもよく、又はそれらは、特定の作動上のニーズに依存して様々な曲率半径を有してもよい。さらに、プロファイル修正６４のこれらの態様のサイズは、上で検討された平らな態様と同じやり方で変えられてもよい。図９に示されたプロファイル修正６４のこれらの湾曲した態様は、側部と外面６１との間の意向を滑らかにし、よりやわらかい又はより可撓性のある歯車材料の場合であっても摩耗を減らすことができ、比較的硬質又はあまり可撓性のない歯車材料の場合であっても歯車の騒音を減らすことができる。上で検討されたとおり、図９は、２つの同一の湾曲したプロファイル修正６４を備えた歯車歯６０の態様を示すが、プロファイル修正は同一である必要はなく、作動要件に依存して変えられ得る。さらに、図７及び８に示された平面プロファイル修正６４との組合せで存在する１つの湾曲したプロファイル修正６４のみがあってもよく、又は湾曲したプロファイル修正６４は、歯車歯６０に存在するプロファイル修正６４のみであってもよい。

【0026】

[0037] 上で検討されたとおり、歯車歯６０のプロファイルの態様は歯車厚さ方向において一定のままであってもよい。しかしながら、歯車歯６０のいくつかの態様は一定のプロファイルを有しなくてもよい。例えば、図１０は、図４に示されたのと同じ視点からの図である歯車歯６０の側面図を示すが、明確さのために単一の歯車歯６０のみを含む。歯車歯６０のこの態様は一定のプロファイルを有しない。代わりに、図１０に示されるとおり、歯車歯６０のプロファイルは歯車歯６０の頂部に向かって著しく小さくなり、次いで歯車歯６０の底部に向かってより幅広いプロファイルへと移行する。図１０の態様において、歯車歯６０のプロファイル全体が歯車歯６０の頂部で狭くされ、これは、歯車歯６０の底部（歯車表面６６に最も近い部分）が外面６１に比例して減少することを意味する。しかしながら、プロファイルの減少は一定である必要はない。例えば、歯車歯６０の底部は一定のサイズであってもよいが、外面６１はサイズが変わってもよい。歯車歯６０の底部での材料の増加、及びしたがって構造上の強度をもたらすため、このタイプの変形形態が望ましい場合がある。他の態様において、歯車歯６０の底部はサイズが外面６１のサイズの変化とは異なる率で変わり得る。

【0027】

[0038] 歯車幅方向において歯車歯６０の様々なプロファイルを変えること、及び特にプロファイルを選択的に狭くすることは、他の歯車歯と接触している歯車歯６０の表面積の減少を理由として、より少ない歯車の騒音及び摩耗をもたらし得る。

【0028】

[0039] 図１１に示された歯車歯６０の態様は、様々なプロファイルを備えた歯車歯６０の別の例を示す。この態様において、歯車歯６０の上及び下端の両方は歯車歯６０の中間よりも狭い。図１１のプロファイルバリエーションは対称的であるが、歯車厚さにおける非対称的な変化も可能である。例えば、歯車歯６０の態様は中心においてより狭く、歯車歯６０の上及び下端でより幅広くなっていてもよい。図１２は、図１１に示された歯車歯６０の態様の斜視図である。破線で見えるのは、図６において示された態様による標準的な歯車歯６０の輪郭である。

【0029】

[0040] 図１２は異なる視点からの態様において検討されたプロファイルにおける変化を示す。図１２において同様に示されているのは、第１面６２と第２面６３との間で測定される距離６７である。この距離６７は、歯車歯厚さ方向に延びる直線と接続され得る、それぞれ第１面６２及び第２面６３で見つけられる２つのポイント６７ａ及び６７ｂの間で歯車歯厚さ方向に測定される。歯車歯６０の態様、例えば図１０～１２において示されたものにおいて、歯車歯６０の一定の高さ位置で測定された距離６７は、歯車厚さ方向（すなわち図１０及び１１における垂直方向）において変化する。したがって、距離６７は歯車厚さ方向において異なる位置で測定されるため、ポイント６７ａ及び６７ｂは一定の（選択された）高さで保たれる。例えば、距離６７の高さが３つの測定全てで維持されると仮定すると、図１１に示される歯車歯６０の態様の頂部及び底部の近くで測定される距離６７は歯車歯６０の中心の近くで測定される距離６７未満である。

【0030】

[0041] 上で検討された歯車歯６０に対する修正は、遊星歯車デバイスにおいて見つけられる歯車のいずれにも施され得る。例えば、これらの修正は、遊星歯車２０、太陽歯車３０、又は内歯歯車４に施され得る。さらに、修正は、これらの歯車の２つ以上に施されてもよい。例えば、上で検討された歯車歯６０の態様は遊星歯車２０及び太陽歯車３０の両方で用いられてもよい。他の態様において、遊星歯車デバイスにおける単一の歯車（例えば遊星歯車２０）のみが修正された歯車歯６０を含んでもよい。

【0031】

[0042] 上で検討された歯車歯６０の態様は異なる組合せの歯車にわたって用いられてもよい。例えば、図８に示された歯車歯６０の態様が遊星歯車２０で用いられ得る一方で、図１１及び１２に示された歯車歯６０の態様は太陽歯車３０で用いられ得る。いくつかの態様において、歯車歯６０は、プロファイル修正及び厚さ修正の両方を含み得る。したがって、例えば単一の歯車歯６０が、図９に示されるとおりのプロファイル修正６４を含んでもよく、図１１及び１２に示されるとおり様々なプロファイルを有してもよい。

【0032】

[0043] 上で検討された態様による歯車歯６０を備えた遊星歯車デバイスの態様のいくつかの例は、以下のものを含み得る。例えば図７～９において示されたプロファイル修正６４を備えた遊星歯車２０を含む遊星歯車デバイス。この態様において、太陽歯車３０及び内歯歯車４は修正された歯車歯６０を有しない。遊星歯車デバイスの別の態様は、図１０～１２に示されたプロファイルサイズ修正を備えた遊星歯車２０を含む。この態様において、太陽歯車３０及び内歯歯車４は修正された歯車歯６０を有しない。例えば図７～９に示されたプロファイル修正６４を備えた太陽歯車３０を含む遊星歯車デバイスの別の態様。この態様において、遊星歯車２０及び内歯歯車４は修正された歯車歯６０を有しない。遊星歯車デバイスの別の態様は、図１０～１２に示されたプロファイルサイズ修正を備えた太陽歯車３０を含む。この態様において、遊星歯車２０及び内歯歯車４は修正された歯車歯６０を有しない。遊星歯車デバイスの他の変更形態は、例えばこれらの態様の特徴を組み合わせることにより着想され得るため、これらの態様は例としてのみ意図されている。

【0033】

[0044] 上で検討されたプロファイル修正６４を備えた遊星歯車２０の態様は、図３に関して検討された複数の部分を含むキャリア１０の態様のための特定の追加的な恩恵を提供し得る。上で検討されたとおり、図３のキャリア１０は組立効率の向上を可能にする。しかしながら、複数の部分を接合してキャリア１０を形成することは公差の増加をもたらし得、このことは、複数部品からなるキャリア１０を使用する遊星歯車デバイスの態様における様々な歯車のあまり厳密でない噛合いをもたらし得る。これは、歯車の騒音の増加、歯車効率の低下、及び摩耗の増加をもたらし得る。しかしながら、プロファイル修正６４の１つ又は複数を実装することは、歯車歯の噛合いを向上させるとともに騒音を減らし、したがって、複数部品からなるキャリア１０を使用する際のこれらの効果を低下させる。したがって、複数部品からなるキャリア１０の向上した組立効率はプロファイル修正６４により作り出された改良を通じて保持され得る。

【0034】

[0045] 概要及び要約セクションではなく詳細な説明のセクションが特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されることが認められるべきである。概要及び要約セクションは、発明者により想定されるとおり本開示の例示的な態様の１つ又は複数を定め得るがその全ては定め得ず、したがって、本開示及び添付の特許請求の範囲を決して限定することを意図されるものではない。

【0035】

[0046] 特定の態様の前述の説明は、本開示の一般的な性質を完全に明らかにするため、他者も、当業者が備えている技能の範囲内の知識を適用することにより、過度の実験無しに、本開示の一般的な概念から逸脱すること無しに、そのような特定の態様の様々な適用のために容易に修正する及び／又は適応させることができる。したがって、このような適応及び修正は、本明細書において提示された教示及び助言に基づき、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲内にあることが意図される。本明細書における言葉遣い又は用語法は、本明細書の用語法又は言葉遣いが教示及び助言に照らして当業者により解釈されるように、限定ではなく説明を目的とすることを理解されたい。

【0036】

[0047] 本開示の広がり及び範囲は、上述の例示的態様のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。

【符号の説明】

【0037】

２ ハウジング
４ 内歯歯車
１０ キャリア
１２ 外面
１４ 開口
１６ ボス
１７ 遊星歯車シャフト
１８ 遊星歯車シャフト穴
２０ 遊星歯車
２３ 歯車歯
２６ 外面
３０ 太陽歯車
３２ 太陽歯車シャフト
６０ 歯車歯
６１ 先端面
６２ 第１面
６３ 第２面
６４ プロファイル修正
６６ 歯車表面
６７ 距離
６７ａ ポイント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【外国語明細書】