(57)【要約】【課題】潤滑油の循環を効率的に行うことができ、構成の簡素化、低コスト化を実現することができるエネルギ蓄積装置を提供すること。【解決手段】エネルギ蓄積装置１は、負荷と接続される入出力キャリア２１を備えた遊星歯車機構２と、遊星歯車機構２を介して負荷と連結されたフライホイール３と、遊星歯車機構２を収容する遊星部筐体４とを有する。遊星歯車機構２は、フライホイール３と連結されたサンギア２２と、サンギア２２に噛合する複数のピニオンギア２３と、ピニオンギア２３と噛合する内側歯面を備えた円環状のリングギア２４とを有する。遊星部筐体４の内側空間である遊星部空間４０の最下部には、潤滑油１５を貯留する油貯留部４１が形成されている。油貯留部４１に貯留された潤滑油１５の油面１５１が、リングギア２４の最下部よりも上方に位置できるよう構成されている。【選択図】図１
2013002528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と接続されると共に水平方向の回転軸を中心に回転可能な入出力キャリアを備えた遊星歯車機構と、
該遊星歯車機構を介して上記負荷と連結され、該負荷のエネルギを回転運動の運動エネルギとして蓄積するフライホイールと、
上記遊星歯車機構を収容すると共に上記入出力キャリアを軸支する遊星部筐体とを有し、
上記遊星歯車機構は、上記フライホイールと直接的又は間接的に連結されたサンギアと、該サンギアに噛合すると共に上記サンギアを中心とする公転が上記入出力キャリアの自転となるように該入出力キャリアに連結された複数のピニオンギアと、上記サンギアとの間に上記ピニオンギアを配置して該ピニオンギアと噛合する内側歯面を備えた円環状のリングギアとを有し、
上記遊星部筐体の内側空間である遊星部空間の最下部には、潤滑油を貯留する油貯留部を備え、
該油貯留部に貯留された上記潤滑油の油面が、上記リングギアの最下部よりも上方に位置できるよう構成されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギ蓄積装置において、上記遊星部空間には、上記リングギアの回転軸よりも上方に、上記リングギアの回転に伴って上昇した上記潤滑油を受ける油受部を備えていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギ蓄積装置において、上記遊星歯車機構の上記サンギアと上記フライホイールとの間には、上記サンギアと上記フライホイールとの回転速度を変更する変速歯車機構が介在しており、該変速歯車機構は、変速部筐体の内部空間である変速部空間に配置されており、上記遊星部筐体における上記油受部と上記変速部空間との間には、上記油受部から上記変速部空間へ上記潤滑油を導く上方連通部が形成されており、該上方連通部が上記変速部空間へ開口した下流側開口部は、上記変速歯車機構における複数の歯車間の噛合部よりも上方に位置しており、また、上記変速部空間の下部と上記遊星部空間の下部との間には、上記変速部空間から上記遊星部空間へ上記潤滑油を導く下方連通部が形成されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエネルギ蓄積装置において、上記変速歯車機構は、上記サンギアに固定された大歯車と、上記フライホイールに固定されると共に上記大歯車よりも半径の小さい小歯車とを互いに噛合してなり、回転軸方向から見たとき、上記上方連通部の上記下流側開口部は、上記大歯車と上記小歯車との噛合部の鉛直上方に配置されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエネルギ蓄積装置において、上記大歯車の回転軸と上記小歯車の回転軸とは、互いに同等の鉛直方向の高さ位置に配置されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のエネルギ蓄積装置において、上記下方連通部には、開閉可能な下方開閉弁が配設されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項７】
請求項６に記載のエネルギ蓄積装置において、上記下方開閉弁は、上記変速歯車機構における上記噛合部にかかるトルクが所定トルクよりも大きいときに開き、小さいときに閉じるよう構成してあることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか一項に記載のエネルギ蓄積装置において、上記上方連通部には、開閉可能な上方開閉弁が配設されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項９】
請求項８に記載のエネルギ蓄積装置において、上記上方開閉弁は、上記変速歯車機構における上記噛合部にかかるトルクが所定トルクよりも大きいときに開き、小さいときに閉じるよう構成してあることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれか一項に記載のエネルギ蓄積装置において、上記変速歯車機構における上記複数の歯車のうちの最下部は、上記リングギアの最下部よりも上方に位置していることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエネルギ蓄積装置において、上記リングギアは、上記潤滑油を内側に保持して掻き揚げる掻揚部を、外周部もしくは側部に設けてなることを特徴とするエネルギ蓄積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両における駆動系等の負荷のエネルギを、回転運動の運動エネルギとしてフライホイールに蓄積するエネルギ蓄積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両における駆動系等の負荷のエネルギを、回転運動の運動エネルギとしてフライホイールに蓄積するエネルギ蓄積装置がある。すなわち、かかるエネルギ蓄積装置は、例えば車両の減速時等において、駆動系の運動エネルギをフライホイールに伝達することにより、この運動エネルギをフライホイールの回転運動の運動エネルギとして蓄積する。そして、フライホイールに蓄積されたエネルギを、加速時等に駆動系に返して再利用することができる。
【０００３】
かかるエネルギ蓄積装置において、負荷とフライホイールとの間に、遊星歯車機構を設けたものがある（特許文献１）。すなわち、遊星歯車機構を介して、負荷のエネルギをフライホイールに伝達する。このように、遊星歯車機構をＣＶＴ（無段変速機）として使用し、円滑なエネルギ伝達を可能にしている。
【０００４】
すなわち、遊星歯車機構は、フライホイールに直接的又は間接的に連結されるサンギアと、該サンギアに噛合すると共に上記サンギアを中心とする公転が上記入出力キャリアの自転となるように該入出力キャリアに連結された複数のピニオンギアと、上記サンギアとの間に上記ピニオンギアを配置して該ピニオンギアと噛合する内側歯面を備えた円環状のリングギアとを有する。そして、特許文献１に記載のシステムにおいては、リングギアに対して電動機を接続し、電動機によって駆動系側の回転数とフライホイールの回転数とを調速することで、円滑なエネルギの回収を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０１０８１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、車両等においてブレーキをかけたときなど、大きなエネルギを急激にエネルギ蓄積装置に蓄積されようとする際には、反力として大きなトルクが電動機の回転軸に加わることとなる。それゆえ、電動機によっては充分な調速を行うことが困難となるおそれがある。その結果、大きなトルクを充分に受けることのできる電動機を採用する必要が生じ、コストが高くなるおそれがある。
また、遊星歯車機構における歯車の噛合部や軸受部等には、潤滑油を供給する必要がある。この潤滑油の循環のために、ポンプによる循環経路を構成すると、コストの低減が困難となる。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、潤滑油の循環を効率的に行うことができ、構成の簡素化、低コスト化を実現することができるエネルギ蓄積装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、負荷と接続されると共に水平方向の回転軸を中心に回転可能な入出力キャリアを備えた遊星歯車機構と、
該遊星歯車機構を介して上記負荷と連結され、該負荷のエネルギを回転運動の運動エネルギとして蓄積するフライホイールと、
上記遊星歯車機構を収容すると共に上記入出力キャリアを軸支する遊星部筐体とを有し、
上記遊星歯車機構は、上記フライホイールと直接的又は間接的に連結されたサンギアと、該サンギアに噛合すると共に上記サンギアを中心とする公転が上記入出力キャリアの自転となるように該入出力キャリアに連結された複数のピニオンギアと、上記サンギアとの間に上記ピニオンギアを配置して該ピニオンギアと噛合する内側歯面を備えた円環状のリングギアとを有し、
上記遊星部筐体の内側空間である遊星部空間の最下部には、潤滑油を貯留する油貯留部を備え、
該油貯留部に貯留された上記潤滑油の油面が、上記リングギアの最下部よりも上方に位置できるよう構成されていることを特徴とするエネルギ蓄積装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記エネルギ蓄積装置は、上記遊星部空間の最下部に上記油貯留部を備え、該油貯留部に貯留された上記潤滑油の油面が、上記リングギアの最下部よりも上方に位置できるよう構成されている。上記潤滑油の油面が上記リングギアの最下部よりも上方に配されると、上記リングギアが回転する際には、上記油貯留部に貯留された潤滑油がリングギアの回転の抵抗となる。すなわち、潤滑油による抵抗のトルクが、遊星歯車機構における負荷側とフライホイール側との回転数を調速（以下において、適宜「遊星歯車機構の調速」という。）するためのトルクの少なくとも一部となる。
【００１０】
それゆえ、遊星歯車機構の調速のために例えば電動機等を調速器として利用する場合において、潤滑油によってこれを補助することができる。そのため、受けることのできるトルクが比較的小さい電動機等の調速器を用いることができ、コスト低減を図ることができる。
また、場合によっては、潤滑油の抵抗トルクによって調速のトルクのすべてを賄うこともできる。この場合には、調速器を設ける必要がなくなり、装置の簡素化を図ることができる。
また、上記油貯留部における潤滑油の油面を調整することによって、上記遊星歯車機構の調速のトルクを調整することも容易に行うことができる。
【００１１】
また、上記リングギアが回転することによって、リングギアによって潤滑油が掻き揚げられ、遊星歯車機構における歯車の噛合部や軸受部等に、潤滑油を供給することができる。それゆえ、他の動力を用いることなく、リングギアの回転によって潤滑油を各部に効率的に循環させることができる。その結果、構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。
また、上記のように、リングギアによる潤滑油の掻き揚げが、潤滑油の循環と、遊星歯車機構の調速とに利用されるため、効率のよいエネルギ蓄積を実現することができる。
【００１２】
以上のごとく、上記態様によれば、潤滑油の循環を効率的に行うことができ、構成の簡素化、低コスト化を実現することができるエネルギ蓄積装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における、エネルギ蓄積装置の回転軸に平行な垂直断面説明図。
【図２】実施例１における、エネルギ蓄積装置の水平断面説明図。
【図３】実施例１における、遊星部空間の回転軸に直交する垂直断面説明図。
【図４】実施例１における、変速部空間の回転軸に直交する垂直断面説明図。
【図５】実施例１における、下方開閉弁を開放しているときの（Ａ）変速部空間の垂直断面説明図、（Ｂ）遊星部空間の垂直断面説明図。
【図６】実施例１における、下方開閉弁を閉止しているときの（Ａ）変速部空間の垂直断面説明図、（Ｂ）遊星部空間の垂直断面説明図。
【図７】実施例１における、下方開閉弁の開閉制御フロー図。
【図８】実施例２における、エネルギ蓄積装置の回転軸に平行な垂直断面説明図。
【図９】実施例２における、上方開閉弁の開閉制御フロー図。
【図１０】実施例３における、エネルギ蓄積装置の回転軸に平行な垂直断面説明図。
【図１１】実施例３における、下方開閉弁および上方開閉弁の開閉制御フロー図。
【図１２】実施例４における、エネルギ蓄積装置の回転軸に平行な垂直断面説明図。
【図１３】実施例５における、エネルギ蓄積装置の水平断面説明図。
【図１４】実施例６における、エネルギ蓄積装置の回転軸に平行な垂直断面説明図。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線矢視断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記態様において、上記負荷としては、例えば、車両の駆動系（ドライブトレイン）等がある。
また、上記遊星部空間には、上記リングギアの回転軸よりも上方に、上記リングギアの回転に伴って上昇した上記潤滑油を受ける油受部を備えていることが好ましい（請求項２）。この場合には、所望の部位に潤滑油を供給しやすくなる。すなわち、上記リングギアによって掻き揚げられた潤滑油を一旦上記油受部に受けることで、該油受部から潤滑油を所望の部位に供給することができる。
【００１５】
また、上記遊星歯車機構の上記サンギアと上記フライホイールとの間には、上記サンギアと上記フライホイールとの回転速度を変更する変速歯車機構が介在しており、該変速歯車機構は、変速部筐体の内部空間である変速部空間に配置されており、上記遊星部筐体における上記油受部と上記変速部空間との間には、上記油受部から上記変速部空間へ上記潤滑油を導く上方連通部が形成されており、該上方連通部が上記変速部空間へ開口した下流側開口部は、上記変速歯車機構における複数の歯車間の噛合部よりも上方に位置しており、また、上記変速部空間の下部と上記遊星部空間の下部との間には、上記変速部空間から上記遊星部空間へ上記潤滑油を導く下方連通部が形成されていることが好ましい（請求項３）。この場合には、上記変速歯車機構における複数の歯車の間の噛合部に、潤滑油を効率的に供給することができる。
【００１６】
また、上記変速歯車機構は、上記サンギアに固定された大歯車と、上記フライホイールに固定されると共に上記大歯車よりも半径の小さい小歯車とを互いに噛合してなり、回転軸方向から見たとき、上記上方連通部の上記下流側開口部は、上記大歯車と上記小歯車との噛合部の鉛直上方に配置されていることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記大歯車と上記小歯車との噛合部へ潤滑油を効率的に供給することができる。
【００１７】
また、上記大歯車の回転軸と上記小歯車の回転軸とは、互いに同等の鉛直方向の高さ位置に配置されていることが好ましい（請求項５）。この場合には、上記大歯車と上記小歯車との噛合部へ潤滑油を一層効率的に供給することができる。
【００１８】
また、上記下方連通部には、開閉可能な下方開閉弁が配設されていることが好ましい（請求項６）。この場合には、上記変速部空間から上記遊星部空間における油貯留部への潤滑油の供給を制御することが可能となり、油貯留部における油面の高さを適切な高さに調整することができる。これにより、上記遊星歯車機構の調速のためのトルクを、油面の高さによって容易に調整することができる。
【００１９】
また、上記下方開閉弁は、上記変速歯車機構における上記噛合部にかかるトルクが所定トルクよりも大きいときに開き、小さいときに閉じるよう構成してあることが好ましい（請求項７）。この場合には、上記遊星歯車機構が機能する際、すなわち、上記噛合部において潤滑油による潤滑が特に必要なときに潤滑油を噛合部に供給し、また、遊星歯車機構の調速が必要なときにリングギアに潤滑油の抵抗トルクが作用するようにすることができる。それゆえ、効率的に潤滑油の循環を行うと共に上記遊星歯車機構の調速を確実に行うことができる。なお、一般に、歯車は、伝達するトルクが大きくなるほど焼き付きの危険性が増し、それを防ぐには噛合部に潤滑油を滴下することが有効である。それゆえ、上記のように、噛合部に所定以上のトルクがかかるときに、噛合部に潤滑油を滴下できるようにすることで、噛合部の焼き付きを効果的に防ぐことができる。
【００２０】
また、上記上方連通部には、開閉可能な上方開閉弁が配設されていることが好ましい（請求項８）。この場合には、上記上方連通部から上記変速歯車機構への潤滑油の供給を制御することが可能となる。そのため、変速歯車機構への潤滑油の供給を応答性よく行うことができる。
【００２１】
また、上記上方開閉弁は、上記変速歯車機構における上記噛合部にかかるトルクが所定トルクよりも大きいときに開き、小さいときに閉じるよう構成してあることが好ましい（請求項９）。この場合には、上記変速歯車機構に、必要なタイミングにて必要な量の潤滑油を適切に供給することができる。
【００２２】
また、上記変速歯車機構における上記複数の歯車のうちの最下部は、上記リングギアの最下部よりも上方に位置していることが好ましい（請求項１０）。この場合には、上記油貯留部に貯留された潤滑油を上記リングギアに接触させつつ、上記変速部空間に貯留した潤滑油が上記変速歯車機構を構成する歯車に接触しないようにすることができる。これにより、変速歯車機構における潤滑油との抵抗による損失を低減することができる。その結果、負荷のエネルギを効率的に上記フライホイールへ伝達することができる。
【００２３】
また、上記リングギアは、上記潤滑油を内側に保持して掻き揚げる掻揚部を、外周部もしくは側部に設けてなることが好ましい（請求項１１）。この場合には、上記リングギアによって上記潤滑油を効率的に上方へ掻き揚げて循環させると共に、上記遊星歯車機構の調速を効率的に行うことができる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
エネルギ蓄積装置にかかる実施例について、図１〜図７を用いて説明する。
本例のエネルギ蓄積装置１は、図１、図２に示すごとく、遊星歯車機構２と、フライホイール３と、遊星部筐体４とを有する。
遊星歯車機構２は、図１〜図３に示すごとく、負荷と接続されると共に水平方向の回転軸を中心に回転可能な入出力キャリア２１を備えている。フライホイール３は、遊星歯車機構２を介して負荷と連結され、該負荷のエネルギを回転運動の運動エネルギとして蓄積する。遊星部筐体４は、遊星歯車機構２を収容すると共に入出力キャリア２１を軸支している。
【００２５】
遊星歯車機構２は、フライホイール３と間接的に連結されたサンギア２２と、該サンギア２２に噛合する複数のピニオンギア２３と、サンギア２２との間にピニオンギア２３を配置した円環状のリングギア２４とを有する。複数のピニオンギア２３は、サンギア２２を中心とする公転が入出力キャリア２１の自転となるように該入出力キャリア２１に連結されている。リングギア２４は、ピニオンギア２３と噛合する内側歯面を備えてなる。
【００２６】
遊星部筐体４の内側空間である遊星部空間４０の最下部には、潤滑油１５を貯留する油貯留部４１が形成されている。
油貯留部４１に貯留された潤滑油１５の油面１５１は、リングギア２４の最下部よりも上方に配されるよう構成されている。
【００２７】
本例においては、上記負荷は、車両の駆動系（ドライブトレイン）であって、図２に示すごとく、入出力キャリア２１には、駆動系に接続される駆動系接続歯車６１が噛合している。つまり、リングギア２４の外周面には歯面が形成されており、この歯面に駆動系接続歯車６１が噛合している。
図１、図３に示すごとく、遊星部空間４０には、リングギア２４の回転軸よりも上方に、リングギア２４の回転に伴って上昇した潤滑油１５を受ける油受部４２が形成されている。本例においては、油受部４２は、リングギア２４の上端部付近に配置されている。
【００２８】
図１、図２に示すごとく、遊星歯車機構２のサンギア２２とフライホイール３との間には、サンギア２２とフライホイール３との回転速度を変更する変速歯車機構５が介在している。変速歯車機構５は、変速部筐体１１の内部空間である変速部空間１１０に配置されている。図１に示すごとく、遊星部筐体４における油受部４２と変速部空間１１０との間には、油受部４２から変速部空間１１０へ潤滑油１５を導く上方連通部４３が形成されている。図４に示すごとく、上方連通部４３が変速部空間１１０へ開口した下流側開口部４３１は、変速歯車機構５における複数の歯車間の噛合部５３よりも上方に位置している。
【００２９】
変速歯車機構５は、サンギア２２に固定された大歯車５１と、フライホイール３に固定されると共に大歯車５１よりも半径の小さい小歯車５２とを互いに噛合してなる。回転軸方向から見たとき、上方連通部４３の下流側開口部４３１は、大歯車５１と小歯車５２との噛合部５３の鉛直上方に配置されている。
大歯車５１の回転軸と小歯車５２の回転軸とは、互いに同等の鉛直方向の高さ位置に配置されている。
【００３０】
変速部空間１１０の下部と遊星部空間４０の下部との間には、変速部空間１１０から遊星部空間４０へ潤滑油１５を導く下方連通部４４が形成されている。すなわち、変速部空間１１０の下部に設けた油保持部１１１と、遊星部空間４０の下部に設けた油貯留部４１との間をつなぐように、下方連通部４４が形成されている。下方連通部４４には、開閉可能な下方開閉弁４４１が配設されている。本例において、下方開閉弁４４１は電磁弁によって構成されている。また、油保持部１１１は、変速歯車機構５の軸方向における変速部空間１１０の幅を部分的に大きくして、その容量が大きくなるようにしてある。
【００３１】
図１、図２に示すごとく、変速歯車機構５における大歯車５１は、遊星歯車機構２におけるサンギア２２の回転軸を構成するサンギア用シャフト１２１に固定され、サンギア２２と共に回転する。サンギア用シャフト１２１は、遊星部筐体４に対して回転可能に軸支されている。すなわち、遊星部筐体４に設けた軸受部１３１において、サンギア用シャフト１２１が軸支されている。サンギア用シャフト１２１は、遊星部筐体４における変速部筐体１１との間の隔壁から変速部空間１１０へ突出し、該変速部空間１１０における大歯車５１に固定されている。また、サンギア用シャフト１２１は、遊星部筐体４における変速部筐体１１と反対側においても、軸受部１３１に軸支されている。そして、この軸受部１３１の外側に、潤滑油１５の漏れを防ぐためのシール部材１３２が配設されている。なお、軸受部１３１はボールベアリングによって構成することができる。
【００３２】
また、変速歯車機構５における小歯車５２は、フライホイール３の回転軸を構成するフライホイール用シャフト１２２に固定され、フライホイール３と共に回転する。フライホイール用シャフト１２２は、フライホイール３を収容するホイール部筐体１４に対して回転可能に軸支されている。すなわち、ホイール部筐体１４に設けた一対の軸受部１３１において、ホイール用シャフト１２２が軸支されている。各軸受部１３１におけるフライホイール３側には、潤滑油１５の漏れを防ぐためのシール部材１３２が配設されている。そして、フライホイール用シャフト１２２は、ホイール部筐体１４における変速部筐体１１との間の隔壁から変速部空間１１０へ突出し、該変速部空間１１０における小歯車５２に固定されている。
【００３３】
遊星部筐体４と変速部筐体１１とホイール部筐体１４とは、互いに一体化されている。また、遊星部筐体４は、遊星歯車機構２と負荷（ドライブトレイン）とを接続する駆動系接続歯車６１等を収容する筐体と一体化されている。
【００３４】
遊星歯車機構２における入出力キャリア２１は、遊星部筐体４における変速部筐体１１との間の隔壁において、軸受部１３１によって回転可能に支持されている。入出力キャリア２１は円環状に形成され、周方向の４か所においてピニオンシャフト２１１を取り付けてなり、該ピニオンシャフト２１１にピニオンギア２３が取り付けてある。ピニオンシャフト２１１とピニオンギア２３との間には、例えば針状ころ軸受（図示略）が介設されており、ピニオンシャフト２１１に対してピニオンギア２３が回転可能に軸支されている。
また、リングギア２４も、遊星部筐体４に回転可能に支持されている（図示略）。
そして、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５に、リングギア２４の一部が浸漬された状態となっている。また、リングギア２４には、電動機等が調速器として接続されている。
【００３５】
また、負荷（ドライブトレイン）とエネルギ蓄積装置１との間にはクラッチが設けられている（図示略）。また、入出力キャリア２１には、ロック機構が設けられ、その回転を強制的に停止することができるよう構成されている。
【００３６】
上記のように構成されたエネルギ蓄積装置１は、例えば次のように動作する。
すなわち、車両が定常走行している際には、ドライブトレインと駆動系接続歯車６１との間に設けたクラッチ（図示略）が切られており、ドライブトレインのエネルギがエネルギ蓄積装置１に伝わらないようにしてある。そして、車両の減速時においては、上記クラッチを繋げて、ドライブトレインのエネルギが駆動系接続歯車６１を通じて、遊星歯車機構２における入出力キャリア２１に伝わる。これにより、ピニオンギア２３がサンギア２２の周囲を公転する。このとき、リングギア２４に抵抗トルクがかかっていないと、リングギア２４が回転し、サンギア２２はほとんど回転しない。これはサンギア２２にはフライホイール３が接続されており、リングギア２４よりイナーシャが大きいためである。そこで、リングギア２３に対して抵抗トルクをかけることにより、リングギア２３の回転を抑制し、ピニオンギア２３の公転（入出力キャリア２１の回転）に伴い、サンギア２２が回転する。これにより、サンギア２２に接続された変速歯車機構５を介してフライホイール３に回転力が伝わり、フライホイール３が回転する。変速歯車機構５は、サンギア２２の回転数を所定の割合で増加させてフライホイール３を回転させる。これにより、負荷（ドライブトレイン）から入出力キャリア２１に入力されたエネルギが、フライホイール３に蓄積される。
【００３７】
ここで、リングギア２３に対する抵抗トルクには、リングギア２３に接続された電動機のトルクに加え、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５によるトルクもある。
車両の減速がなされ、フライホイール３が所定の速度で回転している状態において、上記クラッチを切って、フライホイール３に蓄積されたエネルギを維持する。
その後、フライホイール３に蓄積されたエネルギは、上記クラッチを繋げることにより、遊星歯車機構２を介して入出力キャリア２１からドライブトレインに返すことができる。つまり、例えば、加速時等において、再びクラッチを繋げることによって、フライホイール３のエネルギをドライブトレインへ伝えて、加速の補助に用いることができる。
【００３８】
このように動作するエネルギ蓄積装置１において、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５がリングギア２４に接触していると、潤滑油１５がリングギア２４の回転に伴い掻き揚げられ、遊星部空間４０の上部まで上昇する。ここで、リングギア２４がある程度の高速で回転している場合には、潤滑油１５は遊星部空間４０の上部において飛び散ることとなる。それゆえ、リングギア２４によって掻き揚げられた潤滑油１５の一部は、遊星部空間４０の上部に設けられた油受部４２に溜まる。この油受部４２に溜まった潤滑油１５は、上方連通部４３を通じて変速部空間１１０に導入され、上方連通部４３の下流側開口部４３１から、変速歯車機構５の大歯車５１と小歯車５２との噛合部５３に落下する。これにより、大きいトルクのかかる噛合部５３に対して潤滑油１５を充分に供給することができる。
【００３９】
噛合部５３に供給された潤滑油１５は、噛合部５３を潤滑した後、変速部空間１１０の下部における油保持部１１１に溜まる。変速部空間１１０の下部と遊星部空間４０の下部である油貯留部４１との間には、下方連通部４４が設けてあり、そこには下方開閉弁４４１が設けてある。それゆえ、下方開閉弁４４１が開放されているときには、変速部空間１１０の油保持部１１１に溜まった潤滑油１５は、その油面１５２が油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１と一致するまで、油貯留部４１へ移動する。一方、下方開閉弁４４１が閉止されているときには、油貯留部４１の油面１５１に関わらず、油保持部１１１における潤滑油１５の油面１５１が上がる。そして、図６（Ｂ）に示すごとく、油貯留部４１の潤滑油１５はリングギア２４によって次々と上方へ掻き揚げられ、油面１５１が低くなり、その結果、油貯留部４１における潤滑油１５とリングギア２４とが接触しなくなる。
【００４０】
そこで、下方開閉弁４４１を適切に開閉制御することによって、必要に応じて潤滑油１５を変速歯車機構５へ供給すると共に、潤滑油１５を遊星歯車機構２の調速に用いることができる。
つまり、例えば、減速時等においてドライブトレインのエネルギをフライホイール３へ蓄積する際には、リングギア２４にトルクをかけてサンギア２２を回転させる必要があるため、この場合において、下方開閉弁４４１を開放する。これによって、図５に示すごとく、変速部空間１１０の油保持部１１１における潤滑油１５が下方連通部４４を通じて遊星部空間４０の油貯留部４１に導かれ、そこに溜まる潤滑油１５の油面１５１が上昇する。そして、この潤滑油１５にリングギア２４が充分に接触する。そうすると、リングギア２４にトルクがかかり、入出力キャリア２１の回転エネルギがサンギア２２へ伝わる。このとき、電動機等の調速器によってもリングギア２４にトルクをかけて調速することとなるが、そのトルクを補助するように潤滑油１５によってもリングギア２４にトルクをかけることができる。
【００４１】
また、潤滑油１５に接触したリングギア２４が回転することによって、上述したように潤滑油１５が油受部４２に供給され、上方連通部４３から変速部空間１１０に導かれ、変速歯車機構５の噛合部５３に供給される。つまり、上記のように減速時等においてドライブトレインのエネルギをフライホイール３へ蓄積する際には、変速歯車機構５の噛合部５３にも大きなトルクがかかっているため、噛合部５３に充分な潤滑油１５が必要とされる。かかる状況において、タイミング良く、潤滑油１５を変速歯車機構５へ供給することができる。
【００４２】
一方、定速運転時等、ドライブトレインとフライホイール３との間のエネルギの授受を行わない場合、すなわちリングギア２４にトルクをかけないときには、下方開閉弁４４１を閉じておく。これにより、図６（Ｂ）に示すごとく、油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１が低下し、潤滑油１５とリングギア２４とが接触しなくなり、リングギア２４に潤滑油１５からトルクがかからなくなる。それゆえ、フライホイール３の回転の抵抗となるトルクを低減することができ、フライホイール３におけるエネルギを維持しやすくなる。また、この場合には、変速歯車機構５においてもトルクがかからないため、変速歯車機構５の噛合部５３には特に潤滑油１５が必要とされない。それゆえ、リングギア２４による潤滑油１５の掻き揚げによる変速歯車機構５への潤滑油１５の供給も特に必要がない。
【００４３】
上記のような下方開閉弁４４の開閉制御のフローチャートを図７に示す。すなわち、イグニッションオン（ステップＳ１１）からイグニッションオフ（ステップＳ１５、Ｓ１６）までの間、この制御プログラムが作動する。すなわち、この間、上述のようにリングギア２４にトルクをかけるかかけないかの判断を随時繰返し、トルクをかける際に下方開閉弁４４１を開放し、トルクをかけないときに下方開閉弁４４１を閉じるという制御を行う（ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５）。
【００４４】
次に、本例の作用効果につき説明する。
エネルギ蓄積装置１は、遊星部空間４０の最下部に油貯留部４１を備え、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５の油面１５１は、リングギア２４の最下部よりも上方に配されるよう構成されている。油面１５１がリングギア２４の最下部よりも上方に配されると、リングギア２４が回転する際には、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５がリングギア２４の回転の抵抗となる。すなわち、潤滑油１５による抵抗のトルクが、遊星歯車機構２における負荷側とフライホイール３側との回転数を調速するためのトルクの少なくとも一部となる。
【００４５】
それゆえ、遊星歯車機構２の調速のために例えば電動機等を調速器として利用する場合において、潤滑油１５によってこれを補助することができる。そのため、受けることのできるトルクが比較的小さい電動機等の調速器を用いることができ、コスト低減を図ることができる。
また、場合によっては、潤滑油１５の抵抗トルクによって調速のトルクのすべてを賄うこともできる。この場合には、調速器を設ける必要がなくなり、装置の簡素化を図ることができる。
また、油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１を調整することによって、遊星歯車機構２の調速のトルクを調整することも容易に行うことができる。
【００４６】
また、リングギア２４が回転することによって、リングギア２４によって潤滑油１５が掻き揚げられ、遊星歯車機構２における歯車の噛合部や軸受部１３１等に、潤滑油１５を供給することもできる。それゆえ、他の動力を用いることなく、リングギア２４の回転によって潤滑油１５を各部に効率的に循環させることができる。その結果、構成の簡素化、低コスト化を図ることができる。
また、上記のように、リングギア２４による潤滑油１５の掻き揚げが、潤滑油１５の循環と、遊星歯車機構２の調速とに利用されるため、効率のよいエネルギ蓄積を実現することができる。
【００４７】
また、遊星部空間４０には、リングギア２４の上端部付近に油受部４２が形成されている。そのため、所望の部位に潤滑油１５を供給しやすくなる。すなわち、リングギア２４によって掻き揚げられた潤滑油１５を一旦油受部４２に受けることで、該油受部４２から潤滑油１５を所望の部位に供給することができる。
【００４８】
また、遊星部筐体４０における油受部４２と変速部空間１１０との間には上方連通部４３が形成されており、上方連通部４３の下流側開口部４３１は変速歯車機構５における複数の歯車間の噛合部５３よりも上方に位置している。また、変速部空間１１０の下部と遊星部空間４０の下部との間には、変速部空間１１０から遊星部空間４０へ潤滑油１５を導く下方連通部４４が形成されている。これにより、遊星部空間４０と変速部空間１１０との間において潤滑油１５を循環させて、変速歯車機構５における複数の歯車の間の噛合部５３に、潤滑油１５を効率的に供給することができる。
【００４９】
また、図４に示すごとく、回転軸方向から見たとき、上方連通部４２の下流側開口部４２１は、大歯車５１と小歯車５２との噛合部５３の鉛直上方に配置されている。そのため、噛合部５３へ潤滑油１５を効率的に供給することができる。
また、大歯車５１の回転軸と小歯車５２の回転軸とは、互いに同等の鉛直方向の高さ位置に配置されている。そのため、大歯車５１と小歯車５２との噛合部５３へ潤滑油１５を一層効率的に供給することができる。
【００５０】
また、下方連通部４４には下方開閉弁４４１が配設されている。それゆえ、変速部空間１１０から遊星部空間４０における油貯留部４１への潤滑油１５の供給を制御することが可能となり、油貯留部４１における油面１５１の高さを適切な高さに調整することができる。これにより、遊星歯車機構２の調速のためのトルクを、油面１５１の高さによって容易に調整することができる。
【００５１】
また、変速歯車機構５における大歯車５１の最下部は、リングギア２４の最下部よりも上方に位置している。そのため、油貯留部４１に貯留された潤滑油１５をリングギア２４に接触させつつ、変速部空間１１０に貯留した潤滑油１５が大歯車５１に接触しないようにすることができる。これにより、変速歯車機構５における潤滑油１５との抵抗による損失を低減することができる。その結果、負荷のエネルギを効率的にフライホイール３へ伝達することができる。
【００５２】
以上のごとく、本例によれば、潤滑油の循環を効率的に行うことができ、構成の簡素化、低コスト化を実現することができるエネルギ蓄積装置を提供することができる。
【００５３】
（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、上方連通部４３に上方開閉弁４３２を設けた例である。
また、本例においては、下方連通部４４には下方開閉弁４４１を設けず、下方連通部４４は常に連通している。それゆえ、遊星部空間４０の油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１と変速部空間１１０の油保持部１１１における潤滑油１５の油面１５２とは同じ高さとなる。また、上方開閉弁４３２は電磁弁によって構成されている。
【００５４】
本例のエネルギ蓄積装置１においては、リングギア２４の回転に伴って掻き揚げられて油受部４２に溜まった潤滑油１５の変速歯車機構５への供給を、上方開閉弁４３２の開閉によって制御することができる。
つまり、変速歯車機構５への潤滑油１５の供給が必要なときには、上方開閉弁４３２を開放して、油受部４２から上方連通部４３を介して、変速部空間１１０へ潤滑油１５を供給する。変速部空間１１０に供給され、大歯車５１と小歯車５２との噛合部５３を潤滑した後の潤滑油１５は、油保持部１１１に落下し、下方連通部４４を通じて油貯留部４１へ導かれる。そして、油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１がリングギア２４の最下部よりも上方となるように保たれる。これにより、リングギア２４の回転に伴い、次々と潤滑油１５が掻き揚げられ、油受部４２、上方連通部４３を通じて、変速部空間１１０へ供給される。このようにして、潤滑油１５が循環することとなる。
【００５５】
一方、変速歯車機構５への潤滑油１５の供給が必要でないときには、上方開閉弁４３２を閉止する。
また、上方開閉弁４３２は、その開口量をも調整できるよう構成することもできる。つまり、状況に応じて、変速歯車機構５への潤滑油１５の供給量を調整することができるよう構成することもできる。
【００５６】
上記のような変速歯車機構５への潤滑油１５の供給の要不要を、変速部空間１１０における噛合部５３にかかるトルクＴが所定値Ｔ０を超えるか超えないかによって判断する場合のフローチャートを、図９に示す。上記トルクＴの所定値Ｔ０は、これを超えたときに潤滑油１５による潤滑がないと焼き付きのおそれが生じるトルクとして決定する。
【００５７】
上方開閉弁４３２の開閉制御の一例としては、図９に示すごとく、まず、イグニッションオン（ステップＳ２１）の後、噛合部５３にかかるトルクＴが所定値Ｔ０よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２２）。トルクＴがトルクＴ０よりも大きいとき、上方開閉弁４３２を開く（ステップＳ２３）。また、このときの上方開閉弁４３２の開口量は、トルクＴの大きさに応じて、例えば比例関数等の所定の関数によって決定することができる。一方、トルクＴがトルクＴ０以下のとき、上方開閉弁４３２を閉じる（ステップＳ２４）。
このように、ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を、イグニッションオフ（ステップＳ２５、Ｓ２６）まで逐次繰返し、上方開閉弁４３２の開閉制御を適切に行う。
その他は、実施例１と同様である。
【００５８】
本例の場合には、上方連通部４３から変速歯車機構５への潤滑油１５の供給を制御することが可能となる。そのため、変速歯車機構５への潤滑油１５の供給を応答性よく行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５９】
（実施例３）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、下方連通部４４に下方開放弁４４１を設けると共に、上方連通部４３に上方開閉弁４３２を設けた例である。
その他は、実施例１と同様である。
【００６０】
本例の場合には、油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１の調整と、変速歯車機構５への潤滑油１５の供給制御とを、個別に行うことができる。つまり、図１１に示すごとく、遊星歯車機構２の調速のトルクをリングギア２４にかけるタイミングと、変速歯車機構５における噛合部５３への潤滑油１５の供給タイミングとをそれぞれ個別に制御することができる。
【００６１】
本例のエネルギ蓄積装置１においては、例えば、図１１のフローチャートに示すように、実施例２に示した上方開閉弁４３２の制御フロー（図９）と、実施例１に示した下方開閉弁４４１の制御フロー（図７）とを並列的に繋げた制御フローによって、上方開閉弁４３２と下方開閉弁４４１とをそれぞれ適宜開閉制御する。
なお、図１１において、ステップＳ３２２〜Ｓ３２５は、実施例２に示した制御フロー（図９）におけるステップＳ２２〜Ｓ２５と同様であり、ステップＳ３１２〜Ｓ３１５は、実施例１に示した制御フロー（図７）におけるステップＳ１２〜Ｓ１５と同様である。
これにより、遊星歯車機構２の調速と、変速歯車機構５における噛合部５３の潤滑とを、より的確に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６２】
（実施例４）
本例は、図１２に示すごとく、リングギア２４の外周部に、潤滑油１５を内側に保持して掻き揚げる掻揚部２４１を設けた例である。
本例において、掻揚部２４１は、リングギア２４の外周部から、径方向外側に向かうと共に回転方向前方に向かうように突出形成されている。つまり、掻揚部２４１は、リングギア２４の径方向に対して回転方向前方へ傾斜してなる。なお、この掻揚部２４１は、図１２に記載の形状に限るものではなく、たとえば、フランシス水車やペルトン水車において用いられるようなプロペラ状のランナであってもよい。
その他は、実施例１と同様である。
【００６３】
本例の場合には、リングギア２４によって潤滑油１５を効率的に上方へ掻き揚げて循環させると共に、遊星歯車機構２の調速を効率的に行うことができる。つまり、上記掻揚部２４１を設けることによって、リングギア２４が掻き揚げる潤滑油１５の量を多くすることができると共に、潤滑油１５からリングギア２４が受ける抵抗トルクが大きくなり、遊星歯車機構２の調速を効率的に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、上記掻揚部２４１の形状や形成位置は特に限定されるものではなく、例えば、リングギア２４の側面に形成されていてもよい。
【００６４】
（実施例５）
本例は、図１３に示すごとく、駆動系に接続される駆動系接続歯車６１と、入出力キャリア２１とを、チェーン６２によって接続した例である。
すなわち、駆動系接続歯車６１および入出力キャリア２１の外周部をスプロケットとし、両者にチェーン６２を噛み合わせることにより、両者を連結してある。
その他は、実施例１と同様の構成を有し、同様の作用効果を奏する。
【００６５】
（実施例６）
本例は、図１４、図１５に示すごとく、変速歯車機構５（図１、図２参照）を設けることなく、遊星歯車機構２とフライホイール３とを直接接続したエネルギ蓄積装置１の例である。
すなわち、本例のエネルギ蓄積装置１は、遊星歯車機構２におけるサンギア２２と、フライホイール３とが共通の共有シャフト１２０に固定されている。また、共有シャフト１２０には、サンギア２２におけるフライホイール３側の面に接するように、サンギア２２よりも直径の小さい環状のストッパー部材１２４が固定されている。ストッパー部材１２４は、共有シャフト１２０に対するサンギア２２の軸方向位置を決める位置決め部材として機能すると共に、共有シャフト１２０の軸受部１３１へ潤滑油１５が導かれるようにするための誘導壁としての役割をも果たす。
【００６６】
また、共有シャフト１２０の軸受部１３１や、入出力キャリア２１の軸受部１３１の周りには、遊星部空間４０に連通した連通路４５が適宜形成されている。遊星部空間４０とフライホイール３との間に形成された連通路４５には、遊星部空間４０における油貯留部４１と略同等の高さ位置に、油保持部１１１が形成されている。この油保持部１１１と油貯留部４１との間には、下方連通部４４が形成され、該下方連通部４４に下方開閉弁４４１が配設されている。
【００６７】
また、油保持部１１１の底面は、油貯留部４１の底面よりも低い位置に形成されており、該底面に磁石体１１２が配設されている。該磁石体１１２によって、潤滑油１５内に混入した鉄粉等を捕集するよう構成されている。
その他は、実施例１と同様である。
【００６８】
本例の場合には、リングギア２４によって掻き揚げられた潤滑油１５が連通路４５を通じて各軸受部１３１に供給されるため、各軸受部１３１の潤滑を効率的に行うことができる。また、掻き揚げられた潤滑油１５は、遊星歯車機構２における各種歯車同士の噛合部にも供給されるため、噛合部の潤滑も効率的に行うことができる。
また、油貯留部４１における潤滑油１５の油面１５１の調整によって、リングギア２４にかけるトルクを調整することもできるため、潤滑油１５による遊星歯車機構２の調速を効率的に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６９】
なお、実施例１〜５においても、実施例６に示したような潤滑油１５の連通路４５を形成して、各軸受部１３１にも潤滑油１５が効率的に循環するように構成することもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１  エネルギ蓄積装置
１５  潤滑油
１５１  油面
２  遊星歯車機構
２１  入出力キャリア
２２  サンギア
２３  ピニオンギア
２４  リングギア
３  フライホイール
４  遊星部筐体
４０  遊星部空間
４１  油貯留部
【図１】
2013002528.tif 000003
【図２】
2013002528.tif 000004
【図３】
2013002528.tif 000005
【図４】
2013002528.tif 000006
【図５】
2013002528.tif 000007
【図６】
2013002528.tif 000008
【図７】
2013002528.tif 000009
【図８】
2013002528.tif 000010
【図９】
2013002528.tif 000011
【図１０】
2013002528.tif 000012
【図１１】
2013002528.tif 000013
【図１２】
2013002528.tif 000014
【図１３】
2013002528.tif 000015
【図１４】
2013002528.tif 000016
【図１５】
2013002528.tif 000017