专利名称：行星齿轮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够从输入侧向输出侧传送旋转同时以无级方式从减速范围向加速范围改变齿轮速比的行星齿轮装置；而更具体地说，本发明涉及一种用作可变齿轮速比的传动机构的行星齿轮装置，该行星齿轮装置用于改变例如在车辆的转向装置中的转向部件的操作量和转向机构的操作量之间的对应性。
背景技术：
通过将诸如方向盘的转向部件的操作，经转向轴，传送到转向机构，并通过转向机构的操作，改变转向控制轮(通常，右和左轮)的方向，车辆被转向。在车辆的这种转向中，根据诸如车辆速度水平、转向角度量的车辆的运行状态，通过改变转向部件的操作量和转向机构的操作量之间的对应关系，能够取得良好的转向感觉。
例如，在低速行驶或中速行驶时，通过使转向机构的操作量比转向部件的操作量更大，由于轮子的转向角度变得更大，驱动操作能够更容易。相反，在高速行驶时，通过使转向机构的操作量比转向部件的的操作量更小，当由于转向机构的操作量恰在快速操作中更小，转向控制轮的转向角度变得更小，稳定性得到提高。
传统上，由于上述情况，转向装置被开发，以便通过将可变齿轮速比传动机构介于连接转向部件和转向机构的转向轴中间，通过改变齿轮速比，实现了从操作部件侧(输入侧)到转向机构侧(输出侧)的旋转传送。优选地，可变齿轮速比传动机构能够从减速范围到加速范围以无级方式改变齿轮速比，并被紧凑地构成。作为回应这些要求的装置，使用行星齿轮装置的可变齿轮速比传动机构已投入实用(例如，参见′Nikkei Mechanical′，No.585，pp.24-25，June lst，2003)。
如上所述的传统行星齿轮装置包括被同轴支撑的输入恒星齿轮和输出恒星齿轮；和多个输入侧行星齿轮和多个输出侧行星齿轮，它们分别与输入和输出恒星齿轮的外周啮合且被支撑在一个共同的行星架上。该装置还包括沿正向和反向方向将旋转力施加到行星架的变速电机。
通过以这种方式构造传统行星齿轮装置，当通过将变速电机保持在非旋转状态，行星架被固定时，与输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮的旋转一起，输入恒星齿轮的旋转被传送到输出恒星齿轮。因此，输出恒星齿轮以与输入恒星齿轮同样的速度旋转，导致具有齿数比为1的相同速度传动状态。
相反，当通过旋转和驱动变速电机，行星架以与输入恒星齿轮相同的方向旋转时，连同与行星架一起旋转的输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮的旋转一起，输入恒星齿轮的旋转被传送到输出恒星齿轮。因此，输出恒星齿轮以行星架的旋转速度旋转，也就是，加上输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮的旋转速度的旋转速度，导致以齿轮速比大于1的增加速度的传动状态。另一方面，当通过旋转和驱动变速电机，行星架被反向旋转时，输出恒星齿轮以输入恒星齿轮的旋转速度减去行星架的旋转速度的旋转速度旋转，导致具有小于1的齿轮速比的减小速度的传动状态。
通过将如上所述的传统行星齿轮装置置于转向轴的中间，将输入恒星齿轮连接到转向装置，并将输出恒星齿轮到转向机构，行星齿轮装置能够用作上述可变齿轮速比传送机构，并与根据车辆的行驶状态的转向属性的变化控制一致。在上述行星齿轮装置中，当在输入恒星齿轮不旋转的情况下，变速电机被驱动和旋转，由于与和行星架一起旋转的输出侧行星齿轮啮合的输出恒星齿轮旋转，在没有操作转向部件的情况下，转向机构能够被操作。这意味着也可以实现由横向风、斜坡等的干扰引起的车辆姿态变化的矫正转向。
由于齿轮速比能够以无级方式从减速范围到加速范围改变，作为车辆的转向装置中可变齿轮速比传动机构，如上所述的传统行星齿轮装置是一种有用、优良的装置。然而，在这种可变齿轮速比传送机构的实际使用中，旋转方向被频繁切换用于向左和右方向的转向变换。因此，当切换旋转方向时，该装置存在如下问题在输入恒星齿轮和输入侧行星齿轮之间的啮合部分处和输出恒星齿轮和输出侧行星齿轮之间的啮合部分处会产生异常声响。
这种异常声响是在切换旋转方向时，每个齿轮的齿在齿隙范围内相对运动并彼此碰撞引起的碰撞声，而通过构造以便在每个啮合部分处不生产齿隙，可以消除这种声响。然而，该装置具有一种问题由于输入恒星齿轮、输出恒星齿轮、输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮的齿面以及以这种方式装配该装置的这些齿轮的支撑部分需要很高等级的加工精度，增加了加工和装配的工时量。
发明内容
本发明考虑到了上述问题，而本发明的目的在于提供一种行星齿轮装置在装配期间或装配完成后，通过使输入恒星齿轮和输入侧行星齿轮的啮合部分和输出恒星齿轮和输出侧行星齿轮之间的啮合部分的齿隙(backlash)能够调节，在不增加机械加工和装配工时数量的情况下，该行星齿轮装置能够抑制由于老化退化等原因导致齿磨损等引起齿轮的齿彼此碰撞而产生异常声响，实现安静的操作。
根据本发明的行星齿轮装置的第一方面是一种行星齿轮装置，其包括被同轴支撑的输入恒星齿轮和输出恒星齿轮；多对一体的与输入恒星齿轮的外周啮合的输入侧行星齿轮和与输出恒星齿轮的外周啮合的输出侧行星齿轮；和支撑多个轴的行星架，所述轴共同和可枢轴转动地支撑每对一体的输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮；通过沿正向和反向方向旋转行星架，所述行星齿轮装置以无级方式改变齿轮速比的同时，将输入恒星齿轮的旋转传送到输出恒星齿轮；其特征在于输入恒星齿轮、输出恒星齿轮、每个输入侧行星齿轮和每个输出侧行星齿轮均由沿轴向长度方向连续改变径向变位量的连续变位齿轮构成；并设置用于通过沿轴向长度方向从一侧向另一侧方向移动每个齿轮，调节每个齿轮之间的齿隙的齿隙调节装置。
如在第一方面中的根据本发明的行星齿轮装置的第二方面的特征在于所述齿隙调节装置包括第一调节装置，其用于通过沿轴向长度方向将行星架从一侧向另一侧按压，并移动每个输入侧行星齿轮或每个输出侧行星齿轮，调节输入侧行星齿轮和输入恒星齿轮之间的齿隙，或每个输出侧行星齿轮和输出恒星齿轮之间的齿隙；和第二调节装置，其用于通过沿轴向长度方向将输出恒星齿轮或输入恒星齿轮从一侧向另一侧按压并移动它，调节输出恒星齿轮和每个输出侧行星齿轮之间的齿隙，或输入恒星齿轮和每个输入侧行星齿轮之间的齿隙。
如在第二方面中的根据本发明的行星齿轮装置的第三方面的特征在于第一调节装置被提供以便从用于支撑输入恒星齿轮和输出恒星齿轮的外壳的外部被操作。
如在第一方面中的根据本发明的行星齿轮装置的第四方面的特征在于以允许沿轴向长度方向整体运动的方式，每对一体的输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮被支撑到行星架；而齿隙调节装置被构造以便通过沿轴向长度方向按压输出恒星齿轮，并移动它以接近输入恒星齿轮，或通过沿轴向长度方向按压输入恒星齿轮，并移动它以接近输出恒星齿轮，共同地调节输出恒星齿轮和每个输出侧行星齿轮之间的齿隙和输入恒星齿轮和每个输入侧行星齿轮之间的齿隙。
在如上所述的根据本发明的行星齿轮装置的第一方面中，由于连续变位齿轮被用作输入恒星齿轮和输出恒星齿轮，和输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮，且该装置包括用于沿轴向长度方向相对运动这些齿轮的齿隙调节装置，因此每个齿轮之间的齿隙调节能够在装配步骤期间容易地执行，而可变齿轮速比传动机构能够被构造以便在沿正向和反向方向旋转传送时，由于齿轮的齿彼此碰撞而产生异常声响能够被抑制以实现安静的操作。
在根据本发明的行星齿轮装置的第二方面中，由于支撑输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮的行星架被构造，以便利用第一调节装置，沿轴向长度方向，从一侧向另一侧移动，而输出恒星齿轮和输入恒星齿轮被构造以便利用第二调节装置，沿轴向长度方向，从一侧向另一侧移动，通过从相同侧操作这些调节装置，齿隙的调节能够容易地被执行。
在根据本发明的行星齿轮装置的第三方面中，由于第一调节装置能够从外壳的外部操作，因此第一调节装置的操作不会由于存在第二调节装置而被妨碍，而因此，齿隙调节能够在组装完成后被共同执行。
在根据本发明的行星齿轮装置的第四方面中，由于输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮被支撑以便沿轴向长度方向运动，因此利用用于将输出恒星齿轮和输入恒星齿轮的任一个向另一个移动的调节装置，每个齿轮之间的齿隙能够被共同调节。
参照附图，通过下述详细描述，本发明的上述以及其它目的和特征将会更加清楚。
图1是显示将根据本发明的行星齿轮装置应用到车辆转向装置的一个实例的示意图；图2是显示根据本发明的行星齿轮装置的第一实施例的纵断面视图；图3是显示根据本发明的行星齿轮装置的第二实施例的纵断面视图；和图4是显示根据本发明的行星齿轮装置的第三实施例的纵断面视图。
具体实施例方式
在下面，基于显示根据本发明的实施例的附图描述本发明。图1是显示将根据本发明的行星齿轮装置应用到车辆转向装置的实例的示意图。
图1中所示的转向装置1是一种所谓的齿条与齿轮型转向装置。更具体地说，作为转向部件的方向盘10的旋转操作经转向轴11被传送到小齿轮轴12；小齿轮轴12的旋转被转换为附图中未显示的车辆上沿侧向延伸的齿条轴13的轴向长度方向的运动；沿齿条轴13的轴向长度方向的运动被传送到左和右转向控制轮14、14，从而执行转向。
该转向轴11被可旋转地支撑到圆柱外壳15。在圆柱外壳15内部，转向轴11被分成两个轴上部轴11a和下部11b(参见图2，图3和图4)。相对圆柱外壳15向上的转向轴11的突起端(上部轴11a)被连接到方向盘10；而类似地，相对圆柱外壳15向下的转向轴11的突起端(下部轴11b)经中间轴16被连接到小齿轮轴12。
根据本发明的行星齿轮装置2被构造在通过扩大在后面描述的圆柱外壳15的下部的直径形成的齿轮箱20内部中。该行星齿轮装置2用作可变齿轮速比传送机构，用于在改变齿轮速比的同时，以无级方式从减速范围到加速范围，将从作为输入轴的上部轴11a的旋转传送到作为输出轴的下部轴11b。
变速电机5作为用于改变齿轮速比的致动装置，被固定在齿轮箱20的外部。根据从包括微处理器的转向控制单元6向驱动电路5a给出的操作命令，变速电机5沿正向和反向被驱动和旋转。如下所述，齿轮速比根据变速电机5的旋转并根据行星齿轮装置2的操作而变化。
从布置在车辆的多个部分上的诸如检测车辆的行驶速度的速度传感器61、检测施加到车体的侧加速度的侧加速度传感器62、检测利用方向盘10的操作的转向轴11的旋转角度的转向角度传感器63等的传感器，指示车辆的行驶状态的可能影响转向的多种信息的检测结果被提供到转向控制单元6。
图2是显示根据本发明的行星齿轮装置2的第一实施例的纵断面视图。如图2所示，在齿轮箱20内部，转向轴11的上部轴11a和下部轴11b具有共轴相对的前端。输入恒星齿轮21和输出恒星齿轮22分别与上部轴11a和下部轴11b共轴地形成在上部轴11a和下部轴11b的相对端部上。
多个输入侧行星齿轮23与输入恒星齿轮21的外周上的齿部啮合。与输入侧行星齿轮23数量相同数量的输出侧行星齿轮24与输出恒星齿轮22的外周上的齿部啮合。利用平行于上部轴11a和下部轴11b配合的公共轴27，以能够整体旋转的方式，一对输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24被形成一体，并在共轴地、可相对旋转地、支撑配合到上部轴11a的中部的第一行星架板25和类似地被支撑配合到下部轴11b的中部的第二行星架板26之间可枢轴旋转。第一行星架板25和第二行星架板26形成行星架。因此，与输入侧行星齿轮23或输出侧行星齿轮24的数目相同，同样数目的轴27被提供。沿圆周方向，利用跨越不妨碍输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24的位置的连接部件(图中未示出)，第一和第二行星架板25、26被整体连接。
第一行星架板25包括在外周表面上整体形成的外部齿25a。变速电机5被固定和支撑到安装在齿轮箱20的外部上的固定机座。变速电机5具有在齿轮箱20内部延伸的输出轴50，该输出轴50与在第一行星架板25外部的位置处的上部轴11a和下部轴11b平行。正齿轮51被同轴地配合和固定到输出轴50的中部，以便与第一行星架板25的外周上的外部齿25a啮合。
在根据本发明的以这种方式构造的行星齿轮装置2的第一实施例中，当变速齿轮电机5被驱动和旋转时，旋转经正齿轮51被传送到第一行星架板25，而因此，第一行星架板25与整体连接到第一行星架板25的第二行星架板26一起旋转。因此，被支撑在第一和第二行星架板25、26上的每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24在旋转外周上的各个位置处围绕各自的轴27整体旋转，而同时围绕支撑地配合第一和第二行星架板25、26的上部轴11a和下部轴11b旋转。
如下面所述，经同轴突出到其外周部分的一侧的支撑圆柱25b，第一行星架板25被支撑在齿轮箱20上，而经同轴突出到其内周部分的一侧的支撑圆柱26b，第二行星架板26被支撑到齿轮箱20。第一和第二行星架板25、26在这些板的外和内侧由齿轮箱20支撑，而因此，第一和第二行星架板25、26利用从变速电机5的传动稳定地旋转。
输入恒星齿轮21和输出恒星齿轮22的外周表面具有自相对的各自的一侧到另一侧更大的锥形直径，并被构造为连续变位齿轮，其形成在各个外周表面上的齿通过齿轮切削，沿轴向长度方向从一侧向另一侧连续改变径向变位(addendum modification)的数量。每个输入行星齿轮23和每个输出行星齿轮24具有自齿轮的端接端侧到另一侧更大的锥形直径的外周表面，并且被构造为连续变位齿轮，其形成在各自外周表面上的齿通过齿轮切削，沿轴向长度方向从一侧向另一侧连接改变径向变位的量。
如上所述，输入恒星齿轮21和每个输入侧行星齿轮23被构造为连续变位齿轮，输入恒星齿轮21和每个输入侧行星齿轮23的每个外周表面具有相同的倾斜度，和根据倾斜度确定的径向变位的量的相同变化状态。因此，如图2所示，输入恒星齿轮21和每个输入侧行星齿轮23能够以如下状态啮合，其中各个中心轴被彼此平行地支撑，而通过以这种状态沿轴向长度相对移动这些齿轮，在这些齿轮的啮合部分处的齿隙的增加和减小能够被调节。十分类似地，输出恒星齿轮22和每个输出侧行星齿轮24能够以如图2所示的状态啮合，而通过沿轴向长度方向相对移动这些齿轮，在这些齿轮的啮合部分处的齿隙的增加和减小能够得到调节。
输入恒星齿轮21被限制在如下状态中，其中向上运动(图2中的右侧)被用于在圆柱外壳15内部的上部轴11a的中间处承载输入恒星齿轮21的滚珠轴承17阻止。在相对于第二行星架板26的向下运动(图2中左侧)被禁止的状态中，利用分别承载各个对公共轴27的滚珠轴承28，每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24被限制到第二行星架板26。第二行星架板26具有突起到其一侧的支撑圆柱26b，而支撑圆柱26b由滚珠轴承29承载。如下所述，第二行星架板26被限制在如下状态中相对于齿轮箱20的向下运动被滚珠轴承29阻止。
环形调节螺母29a的一端与齿轮箱20的内周上的具有螺纹的螺丝部分螺纹连接，并从下侧邻接承载第二行星架板26的滚珠轴承29的外环的下侧(图2中的左侧)。环形锁定螺母29b与上述齿轮箱20的内周上的具有螺纹的螺纹部分螺纹连接，并邻接调节螺母29a的另一侧。因此，利用调节螺母29a的旋拧操作，滚珠轴承29向上移动，并且它通过将锁定螺母29b夹紧在适合位置处而被固定和定位在向下运动被禁止的状态中。
另一方面，利用用于承载设置到下部轴11b的中部的具有大直径的轴颈18的滚珠轴承19，输出恒星齿轮22被限制在如下状态中在齿轮箱20的下端开口部分附近的向下运动被阻止。环形调节螺母19a的一侧与齿轮箱20的内周上的具有螺纹的螺纹部分螺纹连接，并从下侧，邻接滚珠轴承19的外环。环形锁定螺母19b与齿轮箱20的内周上的具有螺纹的螺纹部分螺纹连接，并邻接调节螺母19a的另一侧。因此，滚珠轴承19由调节螺母19a的旋拧操作向上移动，并且它通过将锁定螺母19b夹紧在适合位置处而被定位和固定在向下运动被阻止的状态中。
在具有支撑到如上所述的齿轮箱20的支撑结构的如图2所示的行星齿轮装置2中，通过拧动调节螺母29a和移动滚珠轴承29，由如上所述的滚珠轴承29支撑的第二行星架板26向上移动，而由滚珠轴承28支撑到行星架板26的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24也移动。因此，由于输入侧行星齿轮23相对于被禁止向上移动的输入恒星齿轮21相对移动，因此在两个齿轮之间的啮合部分处的齿隙能够被如上所述地适当地调节。通过这种调节实现的齿隙通过夹紧锁定螺母29b而保持。
十分类似，通过拧动调节螺母19a和移动滚珠轴承19，如上所述被滚珠轴承19支撑的输出恒星齿轮22向上移动。因此，由于输出恒星齿轮22相对于输出侧行星齿轮24相对移动，因此在两个齿轮之间的啮合部分处的齿隙能够被如上所述地适当地调节。通过这种调节实现的齿隙通过夹紧锁定螺母29b而保持。
在图2中所示的行星齿轮装置2中，在输入恒星齿轮21和输入侧行星齿轮23之间的啮合处的齿隙能够通过调节螺母29b的拧动操作调节。而之后拧动调节螺母19a，在输出恒星齿轮22和输出侧行星齿轮24之间的啮合部分处的齿隙也能够得到调节，并且相应地，每个齿轮彼此实质上无齿隙地啮合的理想啮合状态能够被可靠地实现。通过在齿轮箱20的下端部处的开口部分使用适合的工具，调节螺母19a的拧动操作和锁定螺母19b的夹紧操作能够容易地进行。在安装滚珠轴承19前，经齿轮箱20的下端部处的开口部，调节螺母29a和锁定螺母29b的夹紧操作能够类似地进行。
在包括以这种方式构造的行星齿轮装置2的如图1所示的转向装置中，当方向盘10被旋转用于转向时，连接到方向盘10的上部轴11a旋转，而行星齿轮装置2的输入恒星齿轮21也旋转。
当变速电机5未被驱动和旋转而第一行星架板25被限制在非旋转状态中时，利用输入恒星齿轮21的旋转，与输入恒星齿轮21啮合的每个输入侧行星齿轮23围绕各自的轴27旋转。因此，将每个轴27用作公共轴的每个输出侧行星齿轮24旋转，而旋转向前施加到与输出侧行星齿轮24啮合的输出恒星齿轮22，而因此，输出恒星齿轮22被固定到其上的下部轴11b也旋转。下部轴11b的旋转被转换为沿与小齿轮轴12啮合的齿条轴13(rack shaft)的轴向长度方向的运动，而该运动被传送到左和右转向控制轮14、14。
在此时，由于从输入恒星齿轮21被固定到其上的上部轴11a向输出恒星齿轮22被固定到其上的下部轴11b的旋转传送是具有齿轮速比为1的相同速率的传送，因此转向控制轮14、14被转动了对应于方向盘10的操作方向和操作量的角度。
相反，当变速电机5被驱动和旋转，并且第一行星架板25沿与输入恒星齿轮21相同的方向旋转时，与第一行星架板25一起旋转的每一对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24一起，输入恒星齿轮21的旋转被传送到输出恒星齿轮22。因此，输出恒星齿轮22以比输入恒星齿轮21增加第一行星架板25的旋转速度的速度旋转。此时，由于从上部轴11a到下部轴11b的旋转的传送变成以大于1的齿轮速比的加速传送，因此转向控制轮14、14的转向大于方向盘10的操作量。
另一方面，当变速电机5被驱动和旋转，而第一行星架板25沿与输入恒星齿轮21相反的方向旋转时，输出恒星齿轮22以比输入恒星齿轮21的速度减去第一行星架板25的旋转的旋转速度的速度旋转。此时，由于从上部轴11a到下部轴11b的旋转的传送变成以小于1的齿轮速比的减速传送，因此转向控制轮14、14的转向小于方向盘10的操作量。
如上所述，根据基于从速度传感器61、侧加速度传感器62、转向角度传感器63等给出的车辆的运行状态的检测结果，转向控制单元6给出的控制命令，变速电机5被沿正向和反向方向驱动。
转向控制单元6被构造为当由速度传感器10检测到的车速较低或中等时，生成控制命令以与方向盘10的操作方向相同的方向驱动和旋转变速电机5，而相反，当车速高时，以与方向盘10的操作方向相反的方向驱动和旋转变速电机5。因此，由于在低速或中速行驶期间，转向控制轮14、14的转向角度大于方向盘10的操作量，因此驱动操作会更容易。在高速行驶期间，由于转向控制轮14、14的转向角度小于方向盘10的操作量，因此能够防止由于快速转向而车辆不稳定的行为，而行驶稳定性被提高。
侧向加速度传感器62检测车辆的侧加速度。当检测到的侧加速度过大时，转向控制单元6沿与方向盘10的操作方向相反的方向驱动和旋转变速电机5，而转向控制轮14、14的转向角度变得更小。因此，能够防止车辆的滑动或尾旋。转向角度传感器63检测方向盘10被操作时的旋转角度，更确切地说，转向角度。当转向角度传感器63检测到的转向角度小时，转向控制单元6沿与方向盘10的操作方向相反的方向驱动和旋转变速电机5，而转向控制轮14、14的转向角度变得更小。因此，能够增加车辆的直线稳定性。当检测到的转向角度大时，转向控制单元6沿与方向盘10的操作方向相同的方向驱动和旋转变速电机5，而转向控制轮14、14的转向角度变得更大。因此，驾驶操作将更容易。
此外，转向控制单元6也控制旋转速度，以及变速电机5的旋转方向，并且它控制以便通过连续改变齿轮速比实现对应于车辆的行驶状态的适合的齿轮速比。当变速电机5在输入恒星齿轮21未被旋转的状态中被驱动和旋转，由于每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24与第一行星架板25一起旋转，因此与未旋转的输入侧恒星齿轮21啮合的每个输入侧行星齿轮23旋转。因此，与和每个输入侧行星齿轮23一起旋转的每个输出侧行星齿轮24啮合的输出恒星齿轮22也旋转。因此，在这种情况中，转向控制轮14、14在不用操作方向盘10的情况下被转向。这样，也可以实现用于自动修正由横向风、斜坡等的干扰引起的车辆姿态变化的修正转向。
在根据本发明的行星齿轮装置2中，利用如上进行的齿隙调节，输入恒星齿轮21与每个输入侧行星齿轮23之间的啮合部分，和输出恒星齿轮22和每个输出侧行星齿轮24之间的啮合部分能够实质无齿隙地啮合。因此，由于当改变方向盘10的操作方向时，在每个齿轮的啮合部分处齿的碰撞引起的产生异常声响的可能性几乎没有，因此能够实现良好的转向感觉，并能够增加每个齿轮的耐久性。
如上所述的齿隙调节能够在安装状态中沿轴向长度方向从一侧端部容易地进行，而输入恒星齿轮21、输出恒星齿轮22、每个输入则行星齿轮23和每个输出侧行星齿轮24的齿表面及其承载部不需要高的加工精度，从而减小了加工和装配工时。
图3是显示根据本发明的行星齿轮装置2的第二实施例的纵断面视图。除了下面描述的第二行星架板26的支撑结构和支撑到第二行星架板26的每个轴27的承载结构之外，图3中所示的第二实施例呈现出与图2中所示第一实施例类似的结构。因此，在图3中，对应于第一实施例的组成部件具有同图2中的相同的标号，而其描述被忽略。
在图3中所示的行星齿轮装置2中，以沿轴向长度方向移动的方式，第二行星架板26被支撑配合到下部轴11b。每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24的每个轴27被承载到第二行星架板26，例如利用诸如滚针轴承、滑动轴承的轴承30，使得每个轴27能够相对于第二行星架板26沿每个轴27的轴向长度方向相对运动。
推板31以能够沿轴向长度方向运动的方式被支撑配合到下部轴11b，以便与第二行星架板26的下侧(图3中的左侧)相对。对应于每个轴27，止推滚珠轴承32分别介于推板31的一侧端面(与第二行星架板26相对的端面)与第二行星架板26和每个轴27的端部之间的相对间隙中。利用这些滚珠止推轴承32，第二行星架板26和每个轴27的向下运动(图3中的左侧)得到抑制。形成为朝向端面具有减小的锥形直径的倾斜表面的推面31a被以外周的方式设置到推板31的另一端面(下侧端面，在图3中的左侧)的外周。
另一方面，在对应于定位在齿轮箱20内部的推板31的上述推面31a的部分处，沿齿轮箱20的径向方向穿过的螺纹孔20a被形成在齿轮箱20的外周壁上。调节螺栓33被螺纹连接到螺丝孔20a中，而前端部伸出到齿轮箱20内部。具有朝向端面减小锥形直径的锥形表面33a形成在伸到齿轮箱20内部的调节螺栓33的前端部上。锥形表面33a靠在推板31的端部的外周上形成的推动面31a上。
在以这种方式构造的行星齿轮装置2中，通过利用拧动操作，扩大调节螺栓33伸到齿轮箱20内部的长度，向上的压力(图3中的右侧，更具体地，向转向部件侧)能够被施加到靠在形成在调节螺栓33的前端部上的锥形表面33a的推动板31的推动面31a上。通过将向上压力施加到推动面31a，推动板31向上移动(到转向部件侧)。利用推板31的运动，由每个滚珠止推轴承32承载到推板31的第二行星架板26和每个轴27也向上运动，而每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24也向上运动。然而，由于输入恒星齿轮21不能向上移动，因此每个输入侧行星齿轮23相对不运动的输入恒星齿轮21移动，而因此，在两个齿轮之间的啮合部分处的齿隙得到调节。通过与被夹紧到齿轮箱20的外表面的调节螺栓33的中部螺纹连接的锁定螺母34，利用这种方式调节实现的每个输入侧行星齿轮23和输入恒星齿轮21之间的齿隙被保持。
另一方面，与图2中所示的第一实施例中类似，通过利用调节螺母19a将承载下部轴11a的滚珠轴承19夹紧，调节每个输出侧行星齿轮24和输出恒星齿轮22之间的齿隙，而通过利用夹紧锁定螺母19b定位调节螺母19a，调节状态得到保持。
如上所述，在图3中所示的行星齿轮装置2中，通过调节螺栓33的拧动操作，调节输入恒星齿轮21与每个输入侧行星齿轮23之间的啮合部分的齿隙；而通过随后的调节螺母19b的拧动操作，输出恒星齿轮22和每个输出侧行星齿轮24之间的啮合处的齿隙得到调节。因此，在第二实施例中，同样能够可靠实现实质上无齿隙啮合每个齿轮的理想啮合状态。
在第二实施例中，由于调节螺栓33的拧动操作能够从齿轮箱20的外部进行，因此所有齿隙调节能够在由滚珠轴承19支撑的下部轴11b的装配完成后进行。此外，例如，即使当齿隙由于在每个齿轮的啮合部分处的磨损而发生变化，利用从齿轮箱20外部调节螺栓33和调节螺母19a的操作，齿隙能够得到重新调节，而不用拆卸装置。
图4是显示根据本发明的行星齿轮装置2的第三实施例的纵断面视图。除了下面描述的第二行星架板26的支撑结构和支撑到第二行星架板26的每个轴27的承载结构，图4中所示的第三实施例呈现出与图2中所示第一实施例类似的结构。因此，在图4中，对应于第一实施例的组成部件具有同图2中的相同的标号，而其描述被忽略。
在图4中所示的行星齿轮装置2中，第二行星架板26由配合到下部轴11b的能够承受轴向负荷的滚珠轴承40以阻止向下相对运动的状态支撑到下部轴11b。被配合到下部轴11b的圆柱形轴环41的两个端面被分别靠在滚珠轴承40的内圈的下侧端面和用于将下部轴11b支撑在齿轮箱20上的滚珠轴承19的内圈的上侧端面上。因此，滚珠轴承40和由滚珠轴承40支撑的第二行星架板26能够与由滚珠轴承19支撑的下部轴11b和输出恒星齿轮22整体地向上运动(图4中的右侧)。
另一方面，每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24的每个轴27经轴承42被承载到第二行星架板26，轴承42例如是能够沿轴向长度方向运动的滚针轴承、滑动轴承等。因此，每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24能够相对于第二行星架板26沿轴向长度方向运动。
在以如此方式构造的行星齿轮装置2中，通过利用调节螺母19a的拧旋操作向上运动承载下部轴11a的滚珠轴承19，输出恒星齿轮22移动得更接近输入恒星齿轮21。同时，滚珠轴承40经轴环41被向上推动，而由滚珠轴承40承载的第二行星架板26也向上运动。此时，通过每个轴27相对于第二行星架板26的相对运动，被承载在第二行星架板26上的每对一体的输入侧行星齿轮23和输出侧行星齿轮24，能够移动到输出恒星齿轮22和输入恒星齿轮21之间的适合的位置。因此，如上所述，利用输出恒星齿轮22的向上运动，每个输出侧行星齿轮24和输出恒星齿轮22之间的齿隙，和每个输入侧行星齿轮23和输入恒星齿轮21之间的齿隙被共同调节。通过从调节螺母19a的下侧锁定螺母19b的夹紧，以这种方式调节的齿隙得到保持。
如上所述，在图4中所示的行星齿轮装置2中，所有齿轮之间的齿隙能够利用调节螺母19a的拧旋操作得到共同调节。因此，在第三实施例中，同样能够保证实现实质上无齿隙地啮合每个齿轮的理想啮合状态，而在安装过程中的齿隙调节能够容易地进行。由于调节螺母19a的拧旋操作能够从外壳20的外部进行，例如用于消除由消除每个齿轮的随时间的磨损导致齿隙的变化的重新调节能够在不用拆卸装置的情况下进行，而维护会更容易。
由于在不背离本发明的核心特征的精神的情况下，本发明可以采用多种方式实施，因此由于本发明的范围由所附权利要求限定而不是前述说明限定，因此当前实施例是说明性的而非限制性的，并且而入权利要求的界限内的所有变化或其这种界限的等同物旨在由权利权求覆盖。
权利要求
1.一种行星齿轮装置，包括被同轴支撑的输入恒星齿轮(21)和输出恒星齿轮(22)；多对一体的与所述输入恒星齿轮(21)的外周啮合的输入侧行星齿轮(23)和与所述输出恒星齿轮(22)的外周啮合的输出侧行星齿轮(24)；和支撑多个轴(27)的行星架(25、26)，所述轴共同和可枢轴转动地支撑每对一体的所述输入侧行星齿轮(23)和所述输出侧行星齿轮(24)，并且在通过沿正向和反向方向旋转所述行星架(25、26)，以无级方式改变齿轮速比的同时，所述行星齿轮装置将所述输入恒星齿轮(21)的旋转传送到所述输出恒星齿轮(22)；其特征在于所述输入恒星齿轮(21)、所述输出恒星齿轮(22)、每个所述输入侧行星齿轮(23)和每个所述输出侧行星齿轮(24)均由沿轴向长度方向连续改变径向变位量的连续变位齿轮构成；和设置用于通过沿轴向长度方向从一侧向另一侧方向移动每个所述齿轮(21、22、23、24)，调节每个所述齿轮(21、22、23、24)之间的齿隙的齿隙调节装置(29a、33、19a)。
2.根据权利要求1中所述的行星齿轮装置，其中所述齿隙调节装置包括第一调节装置(29a、33)，所述第一调节装置(29a、33)用于通过沿轴向长度方向将所述行星架(25、26)从一侧向另一侧按压，并移动每个所述输入侧行星齿轮(23)或每个所述输出侧行星齿轮(24)，调节所述输入侧行星齿轮(23)和所述输入恒星齿轮(21)之间的齿隙，或每个输出侧行星齿轮(24)和输出恒星齿轮(22)之间的齿隙；和第二调节装置(19a)，所述第二调节装置(19a)用于通过沿轴向长度方向将所述输出恒星齿轮(22)或所述输入恒星齿轮(21)从一侧向另一侧按压并移动它，调节所述输出恒星齿轮(22)和每个所述输出侧行星齿轮(24)之间的齿隙，或所述输入恒星齿轮(21)和每个所述输入侧行星齿轮(23)之间的齿隙。
3.根据权利要求2中所述的行星齿轮装置，其中所述第一调节装置(29a、33)被设置以便从用于支撑所述输入恒星齿轮(21)和所述输出恒星齿轮(22)的外壳的外部被操作。
4.根据权利要求1中所述的行星齿轮装置，其中以允许沿轴向长度方向整体运动的方式，每对一体的所述输入侧行星齿轮(23)和所述输出侧行星齿轮(24)被支撑到所述行星架(25、26)；且所述齿隙调节装置(19a)被构造以便通过沿轴向长度方向按压所述输出恒星齿轮(22)，并移动它以接近所述输入恒星齿轮(21)，或通过沿轴向长度方向按压所述输入恒星齿轮(21)，并移动它以接近所述输出恒星齿轮(22)，共同地调节所述输出恒星齿轮(22)和每个所述输出侧行星齿轮(24)之间的所述齿隙，以及所述输入恒星齿轮(21)和每个所述输入侧行星齿轮(23)之间的齿隙。
全文摘要
一种其齿轮(21、22、23、24)均由连续变位齿轮构成的行星齿轮装置。利用调节螺母(29a)的拧动操作，利用滚珠轴承(29)，通过按压支撑每对一体的输入侧行星齿轮(23)和输出侧行星齿轮(24)的第二行星架板(26)，并使其沿轴向长度方向移动，输入恒星齿轮(21)和每个输入侧行星齿轮(23)之间的齿隙得到调节。利用调节螺母(19a)的拧动操作，利用滚珠轴承(19)，通过按压输出恒星齿轮(22)并将其沿轴向长度方向移动，输出恒星齿轮(22)和每个输出侧行星齿轮(24)之间的齿隙也得到调节。因此，在安装期间或安装完成后，所有啮合部分的齿隙均能够得到调节。
文档编号F16H57/00GK1793695SQ20051013381
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月21日 优先权日2004年12月21日
发明者椎名晶彦, 宗云裕昭, 中野史郎, 山中亨介 申请人:光洋精工株式会社