特許 7605037 動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/04 20100101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

F16H57/04 F

F16H57/04 N

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021099879

(22)【出願日】2021-06-16

(65)【公開番号】P2022191582

(43)【公開日】2022-12-28

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083998

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 丈夫

(74)【代理人】

【識別番号】100096644

【弁理士】

【氏名又は名称】中本 菊彦

(72)【発明者】

【氏名】小野田 尚人

(72)【発明者】

【氏名】駒田 英明

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３０５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２５０６９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５９－０１５８５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－０２９４５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００５３４８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ５７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンギヤ、前記サンギヤに噛み合う第１ピニオンギヤ、前記第１ピニオンギヤと一体に回転しかつ前記第１ピニオンギヤよりも小径に形成された第２ピニオンギヤ、前記第１ピニオンギヤおよび前記第２ピニオンギヤを自転および公転可能に保持するキャリヤ、および前記第２ピニオンギヤに噛み合うリングギヤによって構成されたステップドピニオン式遊星歯車機構と、前記ステップドピニオン式遊星歯車機構を収容するケースと、前記ケースに封入されたオイルに浸漬したストレーナから前記オイルを汲み上げるオイルポンプとを備えた車両の動力伝達装置であって、
前記ストレーナは、鉛直方向における前記ステップドピニオン式遊星歯車機構の下端部と同一の高さに、前記ステップドピニオン式遊星歯車機構と水平方向に並び、かつ前記車両が走行することによる前記第１ピニオンギヤの回転によって、前記オイルが掻き上げられる方向に配置されている
ことを特徴とする車両の動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数の回転要素によって構成された遊星歯車機構を備えた動力伝達装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、駆動力源であるモータに連結されたサンギヤと、サンギヤに噛み合う大径の第１ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤと一体に回転する第１ピニオンギヤよりも小径の第２ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤおよび第２ピニオンギヤを自転および公転可能に保持するキャリヤと、第２ピニオンギヤに噛み合うリングギヤとによって構成されたステップドピニオン式遊星歯車機構を、ケースに収容した動力伝達装置が記載されている。このケースの鉛直方向における下端には、オイルを貯留するためのオイルパンが取り付けられていて、オイルポンプに連通したストレーナが、オイルパン内のオイルに浸漬している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１７４５８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された動力伝達装置は、ステップドピニオン式遊星歯車機構によってモータの回転を減速して出力するように構成されている。したがって、減速機としての機能を一軸で達成することができるため、半径方向に大型化することを抑制できる。それに対して、ステップドピニオン式遊星歯車機構は、各回転要素が所定の回転軸を中心として自転し、また公転するため、ケースの幅方向（すなわち水平方向）の中央に配置される。したがって、車両が登降坂を走行した場合や旋回走行した場合であっても、ケース内のオイルにストレーナ吸い口が浸漬される必要があることにより、通常、ストレーナは、ケースの幅方向の中央部に配置することになる。そのため、ステップドピニオン式遊星歯車機構を用いた動力伝達装置は、ステップドピニオン式遊星歯車機構の鉛直方向における下側にストレーナを配置することになり、動力伝達装置が鉛直方向に大型化する可能性がある。

【0005】

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ステップドピニオン式遊星歯車機構およびストレーナを収容するケースを、鉛直方向で小型化することができる動力伝達装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、この発明は、サンギヤ、前記サンギヤに噛み合う第１ピニオンギヤ、前記第１ピニオンギヤと一体に回転しかつ前記第１ピニオンギヤよりも小径に形成された第２ピニオンギヤ、前記第１ピニオンギヤおよび前記第２ピニオンギヤを自転および公転可能に保持するキャリヤ、および前記第２ピニオンギヤに噛み合うリングギヤによって構成されたステップドピニオン式遊星歯車機構と、前記ステップドピニオン式遊星歯車機構を収容するケースと、前記ケースに封入されたオイルに浸漬したストレーナから前記オイルを汲み上げるオイルポンプとを備えた車両の動力伝達装置であって、前記ストレーナは、鉛直方向における前記ステップドピニオン式遊星歯車機構の下端部と同一の高さに、前記ステップドピニオン式遊星歯車機構と水平方向に並び、かつ前記車両が走行することによる前記第１ピニオンギヤの回転によって、前記オイルが掻き上げられる方向に配置されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、車両が走行することによってステップドピニオン式遊星歯車機構における第１ピニオンギヤが自転および公転し、その第１ピニオンギヤが公転および自転することによりオイルを掻き上げ、その掻き上げられたオイルの飛散方向にストレーナが設けられている。そのため、ステップドピニオン式遊星歯車機構を収容するケースの下端部にオイルを貯留するためのオイルパンを設けることや、ステップドピニオン式遊星歯車機構の下方側にストレーナを設けることなく、オイルポンプによってオイルを汲み上げることができる。その結果、動力伝達装置を鉛直方向で小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】この発明の実施形態における動力伝達装置の一例を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

この発明の実施形態における動力伝達装置の一例を説明するための模式図を図１に示してある。図１に示す動力伝達装置１は、図示しないエンジンやモータなどの駆動力源と駆動輪との間に設けられた減速機として機能する遊星歯車機構２を備えている。この遊星歯車機構２は、サンギヤＳ、サンギヤＳに噛み合う第１ピニオンギヤＰ１、第１ピニオンギヤＰ１と一体に回転しかつ第１ピニオンギヤＰ１よりも小径の第２ピニオンギヤＰ２、第１ピニオンギヤＰ１および第２ピニオンギヤＰ２を自転およびサンギヤＳの回転中心軸線を中心として公転できるように保持しかつ出力軸（不図示）に連結された図示しないキャリヤと、サンギヤＳと同心円上に配置されかつ第２ピニオンギヤＰ２と噛み合うリングギヤＲとによって構成されたステップドピニオン式の遊星歯車機構である。

【0010】

上記の第１ピニオンギヤＰ１および第２ピニオンギヤＰ２は、その公転方向に所定の間隔を空けてそれぞれ三つ設けられていて、第１ピニオンギヤＰ１の一部が、リングギヤＲの外周縁よりも外側に突出するように構成されている。

【0011】

リングギヤＲは、図示しないボルトなどによって遊星歯車機構２を収容するケース３に固定されている。

【0012】

なお、駆動力源としてエンジンを採用した場合には、エンジンの回転方向は一方向に限られているため、上記の遊星歯車機構２の出力側に回転方向を選択的に反転させることができる前後進切替機構などを設けていてもよい。また、車両に要求される減速比を得るために、遊星歯車機構２の出力側に他の減速機（ギヤ対を含む）を設けていてもよい。

【0013】

上記のケース３には、遊星歯車機構２や他の歯車などを潤滑するためや、それらの部材を冷却するためのオイルが封入されている。その油面は、所定の第１ピニオンギヤＰ１が、サンギヤＳの回転中心軸を中心として１回転（公転）する間に、第１ピニオンギヤＰ１の少なくとも一部が浸漬するように構成されている。すなわち、第１ピニオンギヤＰ１がオイルに浸漬することによって、第１ピニオンギヤＰ１の公転や自転によってオイルが掻き上げられるように構成されている。

【0014】

図１に示す動力伝達装置１は、内部に封入されたオイルを図示しないオイルポンプによって汲み上げて遊星歯車機構２や他の歯車などに供給するように構成されていて、オイルポンプに連通した油路の端部に設けられたストレーナ４がオイルに浸漬されている。具体的には、上述したように第１ピニオンギヤＰ１によってオイルが掻き上げられて飛散する方向にストレーナ４が設けられている。言い換えると、鉛直方向における遊星歯車機構２の下端部とほぼ同一の高さであって、水平方向に並んでストレーナ４が配置されている。

【0015】

さらに、図１に示す動力伝達装置１には、ケース３の下方部分を、遊星歯車機構２が設けられている領域（以下、第１領域と記す）Ａと、ストレーナ４が設けられている領域（以下、第２領域と記す）Ｂとを隔てるための仕切板５が設けられている。

【0016】

この仕切板５は、第１ピニオンギヤＰ１によって掻き上げられて第１領域Ａから第２領域Ｂに飛散したオイルが、第１領域Ａ側に逆流することを抑制するためのものである。言い換えると、第２領域Ｂのオイル量が低下することを抑制するためのものである。そのため、第２領域Ｂに貯留されたオイルにストレーナ４が浸漬されている状態を維持できるように、仕切板５の高さは、図１に破線で示すストレーナ４の吸い口上端部よりも高い位置まで形成されている。

【0017】

また、車両が登降坂を走行している場合には、ケース３の下面に対して油面が傾く。同様に、車両が旋回走行している場合には、オイルに作用する遠心力によって水平方向に対して油面が傾く。すなわち、ストレーナ４が設けられている位置での鉛直方向におけるケース３の下面からの油面高さが、仕切板５が設けられている位置での鉛直方向におけるケース３の下面から油面高さよりも低くなる場合がある。そのため、図１に示す例では、車両の登降坂性能の限界値まで車両が傾いた状態での鉛直方向において、仕切板５の上端部の高さがストレーナ４の吸い口の高さよりも高くなるように構成されている。なお、図１には、登降坂性能の限界値まで車両が傾いた状態での水平方向を一点鎖線で示してある。

【0018】

さらに、第１ピニオンギヤＰ１の公転や自転によってオイルを円滑に掻き上げることができるように、仕切板５は、サンギヤＳの半径方向における第１ピニオンギヤＰ１の最外周部の移動軌跡に対してオフセットした形状に形成されている。すなわち、サンギヤＳの回転中心軸を中心として円弧状に形成されている。

【0019】

上述したように第１ピニオンギヤＰ１が公転および自転することによりオイルを掻き上げ、その掻き上げられたオイルの飛散方向にストレーナ４を設けることにより、ケース３の下端部にオイルを貯留するためのオイルパンを設けることや、遊星歯車機構２の下方側にストレーナ４を設けることなく、オイルポンプによってオイルを汲み上げることができる。その結果、動力伝達装置１を鉛直方向で小型化することができる。

【0020】

また、遊星歯車機構２が設けられた側の第１領域Ａとストレーナ４が設けられた側の第２領域Ｂとを仕切板５によって隔てることにより、第２領域Ｂに飛散したオイルが、第１領域Ａに逆流することを抑制できる。そのため、第２領域Ｂ内の油面高さが低くなることを抑制できる。特に、仕切板５の上端部をストレーナ４の吸い口よりも高く形成することにより、第２領域Ｂ内の油面高さがストレーナ４の吸い口よりも低くなることを抑制できる。その結果、ストレーナ４がオイルを吸引するときに、空気を同時に吸引することを抑制できる。

【0021】

さらに、登降坂性能の限界値まで車両が傾いた状態での鉛直方向における仕切板５の上端部がストレーナ４の吸い口よりも高くなるように仕切板５を形成することによって、車両が傾斜した場合であっても、第２領域Ｂ内の油面高さがストレーナ４の吸い口よりも低くなることを抑制できる。その結果、ストレーナ４がオイルを吸引するときに、空気を同時に吸引することを抑制できる。

【0022】

またさらに、サンギヤＳの半径方向における第１ピニオンギヤＰ１の最外周部の移動軌跡に対してオフセットした形状に仕切板５を形成することにより、第１ピニオンギヤＰ１と仕切板５との間に余剰なオイルが貯留することを防止することができ、その結果、オイルの攪拌損失を低減することができる。

【符号の説明】

【0023】

１ 動力伝達装置
２ 遊星歯車機構
３ ケース
４ ストレーナ
５ 仕切板
Ａ 第１領域
Ｂ 第２領域
Ｐ１，Ｐ２ ピニオンギヤ
Ｒ リングギヤ
Ｓ サンギヤ

【図1】