(57)【要約】【課題】ケース内でキャリアが変位することによる耐久性の低下を抑制することのできるピニオンギア支持構造を提供する。【解決手段】リングギア５２０と、同リングギア５２０に内挿されたサンギア５１０との間に複数のピニオンギア５３０を介装し、各ピニオンギア５３０をリングギア５２０とサンギア５１０との双方にそれぞれ噛合させる。油路５３１ａの形成されたピニオンシャフト５３１を各ピニオンギア５３０にそれぞれ挿通させつつプラネタリキャリア５３２に挿通させるとともに、各ピニオンシャフト５３１の先端部をケース８００に形成された油溜まり部８１０に連通する連通孔８２０に嵌合させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のリングギアと、同リングギアに内挿されたサンギアとの間に複数のピニオンギアを介装し、各ピニオンギアを前記リングギアと前記サンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、油路の形成されたピニオンシャフトを各ピニオンギアにそれぞれ挿通させつつ同ピニオンシャフトをキャリアに挿通させることにより前記キャリアを介して各ピニオンギアを一体に連結してケース内に支持するピニオンギア支持構造において、
前記ケース内に潤滑油が貯留される油溜まり部を設けるとともに、同ケースに前記油溜まり部に連通する連通孔を設け、前記キャリアに挿通された前記各ピニオンシャフトの先端部を前記連通孔に嵌合させることにより前記ピニオンギアを前記サンギアに対して公転不能且つ自転可能に支持する
ことを特徴とするピニオンギア支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はピニオンギアを回動自在に支持するピニオンギア支持構造に関し、特に複数のピニオンギアを、キャリアを介して一体に連結した上でケース内に支持するピニオンギア支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電動機とを搭載したハイブリッド車のドライブトレーンとして、特許文献１に記載されているように内燃機関の駆動力を分割して発電機と駆動輪とにそれぞれ伝達する遊星ギア式の動力分割機構と、電動機の回転を減速して駆動輪に伝達する遊星ギア式の減速機構とを備えるハイブリッドトランスアクスルが知られている。
【０００３】
特許文献２に記載されているように、こうしたハイブリッドトランスアクスルに適用される遊星ギア式の減速機構にあっては、図４に示されるようにサンシャフト１に設けられたサンギア１０と、円環状のリングギア２０との間に、これらの双方に噛合するように複数のピニオンギア３０が介装されている。尚、図４にあっては、複数のピニオンギア３０のうち、その１つのみを図示している。
【０００４】
各ピニオンギア３０には、ピニオンシャフト３１がそれぞれ挿通されており、このピニオンシャフト３１の両端はプラネタリキャリア３２にそれぞれ嵌合されている。すなわち、この減速機構にあっては、各ピニオンギア３０がプラネタリキャリア３２によって一体に連結されるとともに、回動自在に支持されている。
【０００５】
また、図４の中央に示されるようにプラネタリキャリア３２の中央部には、減速機構のケース４０に向かって突出する筒状の突出部３３が設けられているとともに、プラネタリキャリア３２の外周面には図５に示されるように爪部３４が設けられている。尚、図５はプラネタリキャリア３２の正面図であり、図４は図５におけるＡ‐Ａ線方向の減速機構の断面図である。
【０００６】
減速機構にあっては、図４に示されるように突出部３３をケース４０におけるサンシャフト１が挿通される挿通孔４１に嵌合させるとともに、爪部３４を図５に破線で示されるようにケース４０に形成されている凹部４２にそれぞれ嵌合させ、突出部３３と爪部３４とによってプラネタリキャリア３２をケース４０内に固定する。
【０００７】
このように突出部３３及び爪部３４の嵌合によってプラネタリキャリア３２をケース４０に固定することにより、ピニオンギア３０がサンギア１０を中心に公転することを禁止する一方で、ピニオンギア３０がその場で自転することを許容することができるようになる。これにより、電動機に連結されるサンシャフト１の回転に伴ってピニオンギア３０がその場で自転し、それによって駆動輪に連結されるリングギア２０が回転するようになる。すなわち、減速機構を通じて電動機の回転を減速してトルクを増大させた上で駆動輪に伝達することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８‐２６５５１７号公報
【特許文献２】特開２００６‐１８３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このようにプラネタリキャリア３２の爪部３４をケース４０の凹部４２に嵌合させるとともに、突出部３３を挿通孔４１に嵌合させることによってケース４０内にプラネタリキャリア３２を固定した場合には、爪部３４と凹部４２との間及び突出部３３と挿通孔４１との間に隙間が生じ、プラネタリキャリア３２がケース４０の中で変位することがある。プラネタリキャリア３２がケース４０内で変位すると突出部３３及び爪部３４がケース４０との摺動によって摩耗したり、それに伴って金属片等が発生してこの金属片がギアの噛み合い部に噛み込んだりしてしまうおそれがある。また、プラネタリキャリア３２の変位に伴い、プラネタリキャリア３２に支持されたピニオンギア３０が傾いた状態でサンギア１０及びリングギア２０と当接するようになり、各ギアの耐久性や、ピニオンギア３０に設けられたベアリング等の耐久性が低下するおそれもある。
【００１０】
尚、減速機構にあっては、図４に示されるようにピニオンシャフト３１に油路３１ａが形成されており、ケース４０に形成された油溝４３とこの油路３１ａが連結するようにピニオンシャフト３１の先端部がケース４０に当接されている。そのため、油溝４３を通じて導かれた潤滑油がピニオンシャフト３１の先端部から油路３１ａに導入され、油路３１ａを通じてピニオンシャフト３１とピニオンギア３０との間のベアリングに供給されるようになっている。
【００１１】
しかしながら、上記のようなプラネタリキャリア３２の変位によってプラネタリキャリア３２がケース４０から離間し、ピニオンシャフト３１の先端がケース４０に形成された油溝４３から離間してしまうと、油溝４３を通じて導かれた潤滑油がピニオンシャフト３１の内部に導入されずに油溝４３から溢れてしまう。その結果、ピニオンギア３０に十分に潤滑油を供給することができなくなり、上記のようなベアリングの耐久性の低下等が更に助長されることとなる。
【００１２】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、ケース内でキャリアが変位することによる耐久性の低下を抑制することのできるピニオンギア支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、円環状のリングギアと、同リングギアに内挿されたサンギアとの間に複数のピニオンギアを介装し、各ピニオンギアを前記リングギアと前記サンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、油路の形成されたピニオンシャフトを各ピニオンギアにそれぞれ挿通させつつ同ピニオンシャフトをキャリアに挿通させることにより前記キャリアを介して各ピニオンギアを一体に連結してケース内に支持するピニオンギア支持構造において、前記ケース内に潤滑油が貯留される油溜まり部を設けるとともに、同ケースに前記油溜まり部に連通する連通孔を設け、前記キャリアに挿通された前記各ピニオンシャフトの先端部を前記連通孔に嵌合させることにより前記ピニオンギアを前記サンギアに対して公転不能且つ自転可能に支持することをその要旨とする。
【００１４】
キャリアの一部がケースに嵌合されていることによって各ピニオンギアが支持されていた従来のピニオンギア支持構造にあっては、ケース内でキャリアが変位するとそれに伴ってピニオンギアが傾いてしまい、ギアの耐久性が低下してしまう。
【００１５】
また、キャリアの変位に伴ってケースに形成された油溝とピニオンシャフトの油路とが離間して油溝から潤滑油が漏出し、ピニオンギアに供給される潤滑油の量が減少してしまう。
【００１６】
これに対して上記請求項１に記載の構成によれば、各ピニオンギアに挿通されたピニオンシャフトがそれぞれケースに直接嵌合されることによりピニオンギアが支持されるようになる。そのため、ケース内でキャリアが変位した場合であってもピニオンギアが傾きにくくなり、ギアの耐久性の低下が抑制されるようになる。
【００１７】
また、ピニオンシャフトはキャリアにも挿通されている。そのため、上記のようにピニオンシャフトがケースに嵌合されていることによりピニオンシャフトの変位が抑制され、それによって同ピニオンシャフトが挿通されたキャリアの変位も抑制されるようになる。
【００１８】
更に、ピニオンシャフトの先端部が、潤滑油が貯留される油溜まり部に連通する連通孔に嵌合されているため、油溜まり部に貯留された潤滑油をピニオンシャフトに形成された油路を通じてピニオンギアとピニオンシャフトとの間に供給することができるようになる。そのため、キャリアが変位することによって潤滑油供給経路の途中で潤滑油が漏出してしまうことを抑制することができ、ピニオンギアへの潤滑油の供給量が減少してしまうことを抑制することができるようになる。
【００１９】
すなわち、上記請求項１に記載の構成によれば、ピニオンギアの傾きやピニオンギアへの潤滑油の供給不足を抑制することができるようになり、ケース内でキャリアが変位することによる耐久性の低下を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルの概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルにおけるリダクションプラネタリギア近傍を拡大して示す断面図。
【図３】同実施形態にかかるリダクションプラネタリギアのプラネタリキャリアの正面図。
【図４】従来の減速機構の断面図。
【図５】従来のプラネタリキャリアの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明にかかるピニオンギア支持構造を、ハイブリッド車に搭載されるハイブリッドトランスアクスルにおける遊星ギア式の減速機構に適用した一実施形態について、図１〜３を参照して説明する。
【００２２】
図１は本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルの概略構成を示している。図１に示されるように本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルは、内燃機関１００、ジェネレータ２００、モータ３００及びディファレンシャル７００を、遊星ギアを用いたギアトレーンを介して互いに接続することにより構成されている。
【００２３】
主に発電を行うジェネレータ２００は、図１に示されるようにハイブリッドトランスアクスルのケース８００に固定されたステータ２０１と、ケース８００内に回動可能に支持されたロータ２０２とからなり、ロータ２０２は中空シャフト２１０に接続されている。
【００２４】
中空シャフト２１０の外周面には、動力分割プラネタリギア４００のサンギア４１０が固定されている。尚、動力分割プラネタリギア４００は、内燃機関１００の駆動力を分割してジェネレータ２００と、ディファレンシャル７００とに伝達する遊星ギア式の動力分割機構である。
【００２５】
図１の中央に示されるように動力分割プラネタリギア４００は、中空シャフト２１０に固定されたサンギア４１０と、円環部材６００の内周面に固定されたリングギア４２０と、これらサンギア４１０及びリングギア４２０の間に介装された複数のピニオンギア４３０とを備えている。尚、本実施形態のハイブリッドトランスアクスルにあっては、サンギア４１０の周囲に４つのピニオンギア４３０を配設するようにしているが、図１にあっては４つのピニオンギア４３０のうちの２つのみを図示している。また、４つのピニオンギア４３０は、図１に示されるようにプラネタリキャリア４３２を介してサンギア４１０を中心に公転可能且つ自転可能に支持されている。
【００２６】
内燃機関１００のクランクシャフトは、インプットシャフト１１０に接続されており、インプットシャフト１１０は図１に示されるように中空シャフト２１０に挿通されて、動力分割プラネタリギア４００のプラネタリキャリア４３２に連結されている。プラネタリキャリア４３２に回動自在に支持されている各ピニオンギア４３０は、上述したようにサンギア４１０とリングギア４２０の間に配設され、これらの双方にそれぞれ噛合している。
【００２７】
駆動輪７３０Ｌ，７３０Ｒを駆動するモータ３００は、図１の左側に示されるようにハイブリッドトランスアクスルのケース８００に固定されたステータ３０１と、ケース８００内に回動可能に支持されたロータ３０２とからなり、ロータ３０２はアウトプットシャフト３１０に接続されている。アウトプットシャフト３１０にはリダクションプラネタリギア５００のサンギア５１０が固定されている。尚、リダクションプラネタリギア５００は、モータ３００のアウトプットシャフト３１０の回転を減速してトルクを増大させる遊星ギア式の減速機構である。
【００２８】
図１に示されるようにアウトプットシャフト３１０のサンギア５１０が固定されている部分は、円環部材６００に内挿されており、円環部材６００の内周面に固定されたリングギア５２０と、サンギア５１０との間には、ピニオンギア５３０が介装されている。尚、本実施形態のハイブリッドトランスアクスルにあっては、サンギア５１０の周囲に５つのピニオンギア５３０を配設するようにしているが、図１にあっては５つのピニオンギア５３０のうちの２つのみを図示している。また、５つのピニオンギア５３０は、図１に破線で示されるようにプラネタリキャリア５３２を介して一体に連結された状態で回動自在に支持されるとともに、ケース８００に固定されている。これにより、各ピニオンギア５３０は、サンギア５１０とリングギア５２０との双方に噛み合った状態で、サンギア５１０を中心に公転不能且つ自転可能に支持されている。
【００２９】
図１の中央に示されるように円環部材６００の外周面には、カウンタードライブギア６１０が固定されている。このカウンタードライブギア６１０は、図１の下方に示されるようにカウンタードリブンギア６２０に噛合されている。カウンタードリブンギア６２０には、ディファレンシャル７００に固定されたファイナルドリブンギア７１０と噛合するファイナルドライブギア６３０が連結されている。これにより、カウンタードライブギア６１０から伝達された駆動力は、これらカウンタードリブンギア６２０、ファイナルドライブギア６３０、ファイナルドリブンギア７１０を介して減速され、ディファレンシャル７００に伝達される。
【００３０】
ディファレンシャル７００に入力された駆動力は、左右のドライブシャフト７２０Ｌ，７２０Ｒに分配され、この駆動力によって左右の駆動輪７３０Ｌ，７３０Ｒが駆動される。
【００３１】
以下、図２及び図３を参照して本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルの遊星ギア式減速機構であるリダクションプラネタリギア５００におけるピニオンギア５３０の支持構造について詳しく説明する。
【００３２】
図２は本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルのリダクションプラネタリギア５００近傍を拡大して示す断面図であり、図３は同リダクションプラネタリギア５００のプラネタリキャリア５３２の正面図である。尚、図２は図３におけるＢ‐Ｂ線方向の断面図である。
【００３３】
図２に示されるように本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルにあっては、ケース８００の内部に、ファイナルドリブンギア７１０の回転に伴って掻き上げられた潤滑油を一時的に貯留する油溜まり部８１０が設けられている。
【００３４】
ケース８００にはモータ３００のアウトプットシャフト３１０を挿通する挿通孔８４１が形成されている。アウトプットシャフト３１０はベアリングを介してケース８００に回動自在に支持されており、その先端部に固定されたサンギア５１０には、ピニオンギア５３０が噛合している。
【００３５】
また、ケース８００には、円環部材６００がベアリングを介して回動自在に支持されている。円環部材６００の内周面に形成されたリングギア５２０は、上述したようにサンギア５１０と噛合しているピニオンギア５３０に噛合している。
【００３６】
図２に示されるようにピニオンギア５３０には、ピニオンシャフト５３１が挿通されており、各ピニオンギア５３０に挿通されたピニオンシャフト５３１は、ピニオンギア５３０を挟むように形成されたプラネタリキャリア５３２にそれぞれ挿通されている。また、各ピニオンシャフト５３１の外周面と各ピニオンギア５３０の内周面との間にはニードルベアリングがそれぞれ設けられている。これにより、各ピニオンギア５３０はプラネタリキャリア５３２を介して一体に連結されるとともに、それぞれ回動自在に支持されている。
【００３７】
また、図３にも示されるようにプラネタリキャリア５３２の中央部には、挿通孔８４１と略等しい外径を有する筒状の突出部５３３が形成されており、この突出部５３３が挿通孔８４１に嵌合されている。
【００３８】
また、本実施形態のハイブリッドトランスアクスルにあっては、図２の上方に示されるようにケース８００におけるピニオンシャフト５３１と対向する位置に、油溜まり部８１０に連通する連通孔８２０が形成されている。そして、プラネタリキャリア５３２に挿通された各ピニオンシャフト５３１の先端部が、図２に示されるようにこの連通孔８２０に嵌合されている。
【００３９】
これにより、ピニオンシャフト５３１がケース８００に固定されるため、ピニオンシャフト５３１が挿通されているプラネタリキャリア５３２及びピニオンギア５３０は、ケース８００に対する変位が規制されるようになる。
【００４０】
また、ピニオンシャフト５３１には、図２に示されるように連通孔８２０に嵌合されている先端部からニードルベアリングが設けられている部位まで延びる油路５３１ａが形成されている。そのため、油溜まり部８１０に貯留されている潤滑油の一部がこの油路５３１ａを通じてニードルベアリングに供給されるようになる。
【００４１】
このように本実施形態にかかるハイブリッドトランスアクスルにあっては、図３に破線で示されるようにケース８００の挿通孔８４１にプラネタリキャリア５３２の突出部５３３を嵌合させるとともに、プラネタリキャリア５３２及び各ピニオンギア５３０に挿通されているピニオンシャフト５３１をケース８００に形成された連通孔８２０に嵌合させるようにしている。そして、これにより各ピニオンギア５３０をサンギア５１０に対して公転不能且つ自転可能に支持するとともに、プラネタリキャリア５３２のケース８００に対する変位を規制するようにしている。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、以下の作用効果が得られるようになる。
（１）各ピニオンギア５３０に挿通されたピニオンシャフト５３１がそれぞれケース８００に形成された連通孔８２０に嵌合されることにより、ピニオンギア５３０が支持されている。そのため、ケース８００内でプラネタリキャリア５３２が変位した場合であってもピニオンギア５３０が傾きにくくなり、ピニオンギア５３０や、ピニオンギア５３０と噛合するサンギア５１０、リングギア５２０、またニードルベアリング等の耐久性の低下が抑制される。また、ピニオンシャフト５３１はプラネタリキャリア５３２にも挿通されている。そのため、突出部５３３に加えて、図５に破線で示されるように５箇所でピニオンシャフト５３１がケース８００に嵌合されていることにより、同ピニオンシャフト５３１が挿通されたプラネタリキャリア５３２の変位も好適に抑制される。すなわち、上記実施形態の構成によれば、ケース８００内でプラネタリキャリア５３２が変位することによる耐久性の低下を抑制することができる。
【００４３】
（２）ピニオンシャフト５３１の先端部が、潤滑油が貯留される油溜まり部８１０に連通する連通孔８２０に嵌合されているため、油溜まり部８１０に貯留された潤滑油をピニオンシャフト５３１に形成された油路５３１ａを通じてピニオンギア５３０とピニオンシャフト５３１との間に供給することができるようになる。そのため、プラネタリキャリア５３２が変位することによって潤滑油供給経路の途中で潤滑油が漏出してしまうことを抑制することができ、ピニオンギア５３０への潤滑油の供給量が減少してしまうことを抑制することができるようになる。すなわち、ピニオンギア５３０への潤滑油の供給不足を抑制することができるようになり、ケース８００内でプラネタリキャリア５３２が変位することによる耐久性の低下を好適に抑制することができる。
【００４４】
（３）また、ピニオンシャフト５３１の先端部が、油溜まり部８１０に連通する連通孔８２０に挿通されているため、ピニオンシャフト５３１が軸方向に変位した場合であっても、ピニオンシャフト５３１が連通孔８２０から抜脱されない限りは、油溜まり部８１０に貯留された潤滑油の一部が連通孔８２０を通じてピニオンシャフト５３１の油路５３１ａに導入されるようになる。
【００４５】
（４）油溜まり部８１０に潤滑油を貯留してその潤滑油の一部を油路５３１ａを通じてピニオンギア５３０に供給するため、安定した潤滑油の供給を実現することができる。これにより、ピニオンギア５３０に供給する潤滑油の不足を好適に抑制することができる。
【００４６】
（５）プラネタリキャリアの外周部に爪部を設け、これをケースに形成した凹部に嵌合させることにより、プラネタリキャリアの回転を規制し、ピニオンギアを公転不能に支持するピニオンギア支持構造の場合には、プラネタリキャリアが変位することにより、爪部と凹部と摺動によってこれらが摩耗しやすい。また、この摩耗に伴って発生した金属片等がギアの噛み合い部分に噛み込んでしまうおそれがある。これに対して、上記実施形態にあっては、プラネタリキャリア５３２に爪部を設けずに、ピニオンシャフト５３１をケース８００に形成した連通孔８２０に嵌合させることにより、プラネタリキャリア５３２の変位及びピニオンギア５３０の公転を規制するようにしている。そのため、プラネタリキャリアに設けた爪部を嵌合させることにより、プラネタリキャリア及びピニオンギアの変位を規制する従来のピニオンギア支持構造と比較して、プラネタリキャリア５３２の摩耗による金属片等の発生を抑制することができる。
【００４７】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・５つのピニオンギア５３０に挿通された５本のピニオンシャフト５３１を全てケース８００の連通孔８２０に嵌合させる構成を示したが、必ずしも全てのピニオンシャフト５３１を連通孔８２０に嵌合させていなくても良い。例えば、連通孔８２０を３つだけ形成し、５本のピニオンシャフト５３１のうち、３本のみを連通孔８２０に嵌合させる構成を採用することもできる。
【００４８】
・尚、上記実施形態では、５つのピニオンギア５３０を備えるリダクションプラネタリギア５００に本願発明にかかるピニオンギア支持構造を適用する構成を示したが、ピニオンギア５３０の数は５つに限定されるものではなく、適宜変更することができる。
【００４９】
・上記実施形態にあっては、プラネタリキャリア５３２に爪部を設けずに、プラネタリキャリア５３２に形成された突出部５３３とピニオンシャフト５３１とをケース８００に嵌合させることにより、プラネタリキャリア５３２及びピニオンギア５３０の変位を規制する構成を示した。これに対して、更にプラネタリキャリア５３２の外周部分に爪部を設け、突出部５３３とピニオンシャフト５３１に加えて、爪部をケース８００に嵌合させる構成を採用することもできる。
【００５０】
・また、プラネタリキャリア５３２に突出部５３３を設け、突出部５３３をケース８００の挿通孔８４１に嵌合させる構成を示したが、突出部５３３を設けずに、ピニオンシャフト５３１と連通孔８２０との嵌合のみによってプラネタリキャリア５３２及びピニオンギア５３０を支持する構成を採用することもできる。
【００５１】
・上記実施形態にあっては、本願発明にかかるピニオンギア支持構造をハイブリッドトランスアクスルのリダクションプラネタリギア５００におけるピニオンギア５３０の支持構造に適用した構成を例示したが、この発明はその他のピニオンギア支持構造に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１００…内燃機関、１１０…インプットシャフト、２００…ジェネレータ、２０１…ステータ、２０２…ロータ、２１０…中空シャフト、３００…モータ、３０１…ステータ、３０２…ロータ、３１０…アウトプットシャフト、４００…動力分割プラネタリギア、４１０…サンギア、４２０…リングギア、４３０…ピニオンギア、４３２…プラネタリキャリア、５００…リダクションプラネタリギア、５１０…サンギア、５２０…リングギア、５３０…ピニオンギア、５３１…ピニオンシャフト、５３１ａ…油路、５３２…プラネタリキャリア、５３３…突出部、６００…円環部材、６１０…カウンタードライブギア、６２０…カウンタードリブンギア、６３０…ファイナルドライブギア、７００…ディファレンシャル、７１０…ファイナルドリブンギア、７２０Ｌ，７２０Ｒ…ドライブシャフト、７３０Ｌ，７３０Ｒ…駆動輪、８００…ケース、８１０…油溜まり部、８２０…連通孔、８４１…挿通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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