JP4727026B2 - 伝達機構及びそれを備えた車両 - Google Patents

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  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、公転軸を有する機械的動力伝達機構に係り、特に体格を小さくすることに好適な機械的動力伝達機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃費の向上を目的として、内燃機関エンジンと電動機の双方を備えたハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両の実現方法はいくつか存在するが、例えば特開平11-301291号公報に記載されている方法がある。これは、駆動源のエネルギーを複数の差動機構に分配し、複数の差動機構に接続された複数の電動機と、複数の差動機構の出力エネルギーを合成する機構とを有する変速装置を用いて、ハイブリッド車両を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平11-301291号公報に記載のハイブリッド車両は、回転軸としてエンジン軸および２つのモータ軸、出力軸を有し、任意の２軸の回転速度が残り２軸の回転速度の一次結合で表される構造を有する。これを実現する手段としては特開平11-301291号公報に記載のハイブリッド車両をはじめ、いくつかの方法があるが、いずれも公転軸を有する伝達機構によって実現される。
【０００４】
太陽歯車の半径をｒs、公転歯車の半径をｒpとすると、公転軸を有する機械的動力伝達手段の半径は、最小でもｒs＋２ｒpである。すなわち、公転歯車半径が機械的動力伝達手段の半径に大きく影響することが分かる。また、全体体格は半径の二乗×軸方向長であることから、半径を小さく押さえることが全体体格の低減に効果的であることも明らかである。
【０００５】
本発明の目的は、公転歯車の半径を小さくして体格の小さい伝達機構及びそれを備えた車両を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における伝達機構の特徴とするところは、伝達機構を太陽歯車甲と公転歯車甲と公転歯車乙とで構成し、公転歯車甲と公転歯車乙を、同一公転速度で太陽歯車甲の自転軸周りを公転するようキャリアに取り付け、公転歯車甲及び公転歯車乙を太陽歯車甲に噛合させ、公転歯車甲の接触円半径を公転歯車乙の接触円半径と異ならせることにある。
【０００７】
具体的には本発明は次に掲げる伝達機構を提供する。
【０００８】
本発明は、太陽歯車甲と公転歯車甲と公転歯車乙とを有する伝達機構であって、前記公転歯車甲と前記公転歯車乙は、同一公転速度で前記太陽歯車甲の自転軸周りを公転するようキャリアに取り付けられ、前記公転歯車甲は前記太陽歯車甲に噛合し、前記公転歯車乙は前記太陽歯車甲に噛合し、前記公転歯車甲の接触円半径は前記公転歯車乙の接触円半径と異ならせた伝達機構において、前記伝達機構は、太陽歯車乙と、太陽歯車丙と、公転歯車丙と、公転歯車丁とを有し、前記太陽歯車甲、前記太陽歯車乙及び前記太陽歯車丙の回転軸は同軸上に配置され、前記公転歯車丙は前記公転歯車甲に回転中心を同じくして剛体接続され、前記公転歯車丙のピッチ円半径は前記公転歯車甲のピッチ円半径とは互いに異なり、前記公転歯車丁は前記公転歯車乙に回転中心を同じくして剛体接続され、前記公転歯車丁のピッチ円半径は前記公転歯車乙のピッチ円半径とは互いに異なり、前記公転歯車丙は前記太陽歯車乙に噛合し、前記公転歯車丁は前記太陽歯車丙に噛合することを特徴とする伝達機構を提供する。
【００１０】
また、本発明は、エンジンと、駆動用モータと、発電用モータと、前記エンジンまたは前記駆動用モータまたは前記発電用モータで発生する動力をアイドラーギアを介して駆動力として出力軸歯車に伝える伝達機構と、前記伝えられた駆動力を左右出力軸に分配するデファレンシャルギアを備えたデフケースとを有する車両において、前記伝達機構は、請求項１記載の伝達機構であることを特徴とする車両を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態例に係る伝達機構及びそれを備えた車両を、図を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態例に係る伝達機構の全体構成を示す。図２は図１のA-A断面、図３は図１のB-B断面、図４は図１のD-D断面、図５は図１のE-E断面、図６は図１のF-F断面、図７は図１のG-G断面、図８は図１のH-H断面を示す。
【００１３】
S、Q1、Q2は、太陽歯車または太陽歯車と同一回転数で回転する回転軸を示す。また、P01、P02、P1、P2は、公転歯車を示し、公転歯車P01とP1とは剛体接続され、P02とP2とは剛体接続されている。
【００１４】
P01、P02、P1、P2は、キャリアCに取り付けられ、太陽歯車の回転軸を中心とした公転運動を行う。また、公転歯車P01と公転歯車P02は太陽歯車Sと噛み合い、公転歯車P1は太陽歯車Q1と噛み合い、公転歯車P2は太陽歯車Q2と噛み合う。
【００１５】
本実施の形態例の特徴は、太陽歯車Ｓに半径の異なる公転歯車P01および公転歯車P02とが同時に噛み合っているところにある。この特徴は図５の断面図によく現れている。
【００１６】
図１〜図８に示す伝達機構は、太陽歯車S、太陽歯車Q1、公転歯車P01、公転歯車P1によって形作られる差動遊星機構と、太陽歯車S、太陽歯車Q2、公転歯車P02、公転歯車P2によって形作られる差動遊星機構とを組み合わせた形となっている。
【００１７】
図１による伝達機構のスケルトン図を、図９に示す。また、比較のため、太陽歯車Sに噛合する公転歯車の半径が等しい場合の等価伝達機構を、図１０に示す。ここで、P0は太陽歯車Sに噛合する公転歯車である。簡単のため、ｒ(Q2)＜ｒ(S)＜ｒ(Q1)と仮定する。なお、ｒ(X)は歯車Xの半径を表す表記とする。この時、図１０の構成では、ｒ(S)＋ｒ(P0)＝ｒ(Q1)＋ｒ(P1)＝ｒ(Q2)＋ｒ(P2)＝ｒの関係が成り立つため、ｒ(P2)＞ｒ(P0)＞ｒ(P1)の関係が成り立つ。
【００１８】
一方、図９の構成では、ｒ(S)＋ｒ(P01)＝ｒ(Q1)＋ｒ(P1)＝ｒ1、ｒ(S)＋ｒ(P02)＝ｒ(Q2)＋ｒ(P2)＝ｒ2の関係が成り立ち、ｒ(P2)＞ｒ(P02)、ｒ(P01)＞ｒ(P1)の関係が成り立つ。図９でｒ(P02)＜ｒ(P01)と設定すると、ｒ(P2)−ｒ(P1)は図９の構成の方が小さくできる。
【００１９】
したがって、図９の構成の方が公転歯車の半径を小さく設定できることになり、結果、伝達装置全体の小型化を実現できる。
【００２０】
これまで、太陽歯車として外歯歯車について図示したが、内歯歯車を用いても全く同様の伝達機構が実現できることは言うまでもない。
【００２１】
本実施の形態例は、多くの公転歯車を有する応用例、例えば前述した特開平11-301291号公報に記載されているハイブリッド車両や、ＡＴトランスミッションを有する車両に好適である。
【００２２】
図１１は、本実施の形態例に係る伝達機構を備えたハイブリッド車両の動力伝達の構成を示す。
【００２３】
図１１に示すように、10は本実施の形態例に係る伝達機構、11はエンジン、12は駆動用モータ、13は発電用モータ、14はエンジン軸と伝達機構10との間に介在する介在機構である。介在機構14の例としては、フライホイール、トルクダンパ、クラッチ等がある。15はアイドラーギア、16は出力軸歯車、17はデフケース、18aは右出力軸、18bは左出力軸である。
【００２４】
エンジン11、駆動用モータ12、発電用モータ13により発生される機械的動力は、伝達機構10によりアイドラーギア15を経由し、出力軸歯車16に伝えられる、出力軸歯車16に伝えられた駆動力は、デフケース17内のデファレンシャルギアによって右出力軸18aおよび左出力軸18bに配分される。
【００２５】
このように、体格が小さい伝達機構10をハイブリッド車両に備えることにより、ハイブリッド車両の小型化、軽量化を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、公転歯車の半径を小さくすることにより、伝達機構の体格を小さくすることができる。また、本発明の伝達機構を車両に備えることにより、車両の小型化、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例に係る伝達機構の全体構成図である。
【図２】図１のA-A断面である。
【図３】図１のB-B断面である。
【図４】図１のD-D断面である。
【図５】図１のE-E断面である。
【図６】図１のF-F断面である。
【図７】図１のG-G断面である。
【図８】図１のH-H断面である。
【図９】図１の伝達機構のスケルトン図である。
【図１０】従来例の伝達機構のスケルトン図である。
【図１１】本実施の形態例に係る伝達機構を備えたハイブリッド車両の動力伝達の構成図である。
【符号の説明】
S,Q1,Q2…太陽歯車、P0,P01,P02,P1,lP2…公転歯車、C…キャリア

Claims (2)

  1. 太陽歯車甲と公転歯車甲と公転歯車乙とを有する伝達機構であって、前記公転歯車甲と前記公転歯車乙は、同一公転速度で前記太陽歯車甲の自転軸周りを公転するようキャリアに取り付けられ、前記公転歯車甲は前記太陽歯車甲に噛合し、前記公転歯車乙は前記太陽歯車甲に噛合し、前記公転歯車甲の接触円半径は前記公転歯車乙の接触円半径と異ならせた伝達機構において、前記伝達機構は、太陽歯車乙と、太陽歯車丙と、公転歯車丙と、公転歯車丁とを有し、前記太陽歯車甲、前記太陽歯車乙及び前記太陽歯車丙の回転軸は同軸上に配置され、前記公転歯車丙は前記公転歯車甲に回転中心を同じくして剛体接続され、前記公転歯車丙のピッチ円半径は前記公転歯車甲のピッチ円半径とは互いに異なり、前記公転歯車丁は前記公転歯車乙に回転中心を同じくして剛体接続され、前記公転歯車丁のピッチ円半径は前記公転歯車乙のピッチ円半径とは互いに異なり、前記公転歯車丙は前記太陽歯車乙に噛合し、前記公転歯車丁は前記太陽歯車丙に噛合することを特徴とする伝達機構。
  2. エンジンと、駆動用モータと、発電用モータと、前記エンジンまたは前記駆動用モータまたは前記発電用モータで発生する動力をアイドラーギアを介して駆動力として出力軸歯車に伝える伝達機構と、前記伝えられた駆動力を左右出力軸に分配するデファレンシャルギアを備えたデフケースとを有する車両において、 前記伝達機構は、請求項１記載の伝達機構であることを特徴とする車両。
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