CN101680527A - 齿轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种齿轮传动装置，具有共用齿轮(20)，该共用齿轮(20)在共同的齿轮主体(21)的内周以在轴线方向上相邻的方式形成有2列内齿(13a、33a)，外齿齿轮与各列内齿(13a、33a)相啮合而逐列构成传动机构，其中：在将共用齿轮(20)的使用频率高的旋转方向设为正转方向时，使各列内齿(13a、33a)，以轴线方向内侧的端部(13b、33b)比轴线方向外侧的端部(13c、33c)偏向正转方向的方式相对于轴线方向倾斜。在内齿(13a、33a)之间设置排油孔(25)，在内齿(13a、33a)的齿根设置排油槽(13d、33d)。

Description

齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及在多个传递机构之间共用内齿齿轮的齿轮传动装置。
背景技术
作为传递车辆的驱动力等的齿轮传动装置，已知如下齿轮传动装置(例如，参照非专利文献1)：具有共用齿轮，该共用齿轮在共同的齿轮主体的内周形成有2列内齿，在该共用齿轮的内侧对每列内齿设置有小齿轮、太阳齿轮以及行星架而构成一对行星齿轮机构。此外，作为与本发明有关的现有技术文献，存在专利文献1～3。
专利文献1：特表2005-517139号公报
专利文献2：特开平10-184863号公报
专利文献3：特开平7-980651号公报
非专利文献1：丰田自动车株式会社编集、《猎犬型混合动力新型车辆说明书》(ハリァ一ハィブリッド新型車解説書)、丰田自动车株式会社发行、2005年3月22日、第3章第26页
发明内容
在上述的以往的齿轮传动装置中，在一对行星齿轮机构的小齿轮或者行星架之间产生轴线方向的空隙，润滑油大量进入该空隙。但是，空隙的外周侧被已共同化的共用齿轮覆盖，所以不存在润滑油的排出路径。另外，如果至少任意一方的小齿轮以及行星架围绕太阳齿轮旋转(公转)，则润滑油也难以从该小齿轮侧排出。其结果，具有下述可能：润滑油滞留在空隙内，由于该润滑油的搅拌阻力，导致损失增大。
因此，本发明的目的在于提供一种能够促进润滑油的排出而抑制由润滑油的搅拌阻力所导致的损失的齿轮传动装置。
本发明的第1齿轮传动装置这样解决上述的课题，该齿轮传动装置具有共用齿轮，该共用齿轮在共同的齿轮主体的内周以在轴线方向上相邻的方式形成有2列内齿，外齿齿轮啮合于各列内齿而逐列构成传动机构，其中：在将所述共用齿轮的使用频率高的旋转方向设为正转方向时，各列内齿，以所述轴线方向内侧的端部比所述轴线方向外侧的端部偏向所述正转方向的方式，相对于所述轴线方向倾斜。
根据第1齿轮传动装置，在共用齿轮沿正转方向旋转时，倾斜的内齿将润滑油从轴线方向内侧向外侧搅出。由此，抑制了润滑油进入设置于共用齿轮内的传动机构之间的空隙。另外，即使在润滑油进入传动机构之间的空隙的情况下，也能够利用由内齿的倾斜而生成的润滑油的流动，促进润滑油从该空隙排出。因此，能够抑制润滑油滞留在传动机构之间的空隙，抑制由润滑油的搅拌阻力所导致的损失。
在本发明的一个方案中，也可以：在所述共用齿轮上，设有从所述相邻的2列内齿的列与列之间的内周面到外周面贯穿该共用齿轮的排油孔。通过设置排油孔，能够通过离心力将进入传动机构之间的空隙内的润滑油从排油孔向共用齿轮的外侧排出。
所述排油孔也可以以所述内周侧的端部比所述外周侧的端部偏向所述正转方向的方式，相对于所述共用齿轮的半径方向倾斜。通过对排油孔赋予这样的倾斜，能够使排油孔的方向与作用于润滑油的离心力的方向一致而更高效地排出润滑油。
当在所述共用齿轮的外周还形成有外齿时，所述排油孔也可以在所述外齿的列上或者与该外齿的列相邻的位置开口。此时，能够将经由排油孔排出的润滑油用于共用齿轮的外齿的润滑。
本发明的第2齿轮传动装置这样解决上述的课题，该齿轮传动装置具有共用齿轮，该共用齿轮在共同的齿轮主体的内周以在轴线方向上相邻的方式形成有2列内齿，外齿齿轮啮合于各列内齿而逐列构成传动机构，其中：在所述共用齿轮，设有从所述相邻的2列内齿的列与列之间的内周面到外周面贯穿该共用齿轮的排油孔。
根据第2齿轮传动装置，能够通过离心力将进入传动机构之间的空隙内的润滑油从排油孔向共用齿轮的外周排出。由此，能够抑制润滑油滞留在传动机构之间的空隙，抑制由润滑油的搅拌阻力所导致的损失。另外，在第2齿轮传动装置中也可以：在将所述共用齿轮的使用频率高的旋转方向设为正转方向时，所述排油孔以所述内周侧的端部比所述外周侧的端部偏向所述正转方向的方式相对于所述共用齿轮的半径方向倾斜。另外，也可以：在所述共用齿轮的外周还形成有外齿，所述排油孔在所述外齿上开口。
进而，在本发明的齿轮传动装置的一个方案中，也可以：在所述共用齿轮的齿根以及所述传动机构的所述外齿齿轮的齿根中的至少任一方，设有遍及齿宽方向全长而延伸的排油槽。根据该方案，即使在外齿齿轮与内齿啮合的位置，也能够经由排油槽将润滑油从传动机构之间的空隙向共用齿轮的轴线方向外侧排出。因此，能够更高效地排出润滑油，进一步抑制由润滑油的搅拌阻力所导致的损失。
如上所述，根据本发明的齿轮传动装置，对内齿赋予倾斜而使供给至内齿的润滑油产生向轴线方向外侧排出的方向的流动，或者在共用齿轮上设置排油孔而通过离心力将润滑油从传动机构之间的空隙排出，所以能够抑制润滑油滞留于传动机构之间的空隙，抑制由润滑油的搅拌阻力所导致的损失。
附图说明
图1是表示应用了本发明的一个方式中的齿轮传动装置的车辆的动力传递机构的主要部分的图。
图2是展开表示共用齿轮的内周面的图。
图3是共用齿轮的内齿与小齿轮的外齿的啮合部分的放大图。
图4是沿着图1的IV-IV线的共用齿轮的剖视图。
具体实施方式
图1表示应用了本发明的一个方式中的齿轮传动装置的车辆的动力传递机构的主要部分。动力传递机构1包括：马达减速机构10，其将作为搭载于车辆的行驶用驱动源的电动马达2的旋转减速而输出至驱动轮一方；和动力分割机构30，其将车辆的内燃机(未图示)产生的动力分割而输出至驱动轮以及发电机3。
马达减速机构10构成为行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有：太阳齿轮11，其能够一体旋转地嵌合于马达2的输出轴2a的前端外周；多个小齿轮12，它们等间隔地配置在太阳齿轮11的周围；齿圈13，其与这些小齿轮12啮合；和行星架14，其保持小齿轮12。行星架14固定于动力传递机构1的壳体4。因此，在马达减速机构10中，小齿轮12仅在由行星架14保持的位置自转，而不围绕太阳齿轮11公转运动。
另一方面，动力分割机构30构成为行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有：太阳齿轮31，其相对于输入轴5相对旋转自如地嵌合于该输入轴5的一端部的外周；多个小齿轮32，它们等间隔地配置在太阳齿轮31的周围；齿圈33，其与这些小齿轮32啮合；和行星架34，其保持小齿轮32。输入轴5与马达2的输出轴2a配置在同一条轴线上。输入轴5经由未图示的连接机构与内燃机的曲轴连接，由此，内燃机的曲轴的旋转输入至输入轴5。在输入轴5的前端设有突缘5a，该突缘5a被固定于行星架34。因此，小齿轮32在输入轴5的驱动下围绕太阳齿轮31公转。太阳齿轮31与发电机3的驱动轴3a能够一体旋转地相连接。
马达减速机构10的齿圈13以及动力分割机构30的齿圈33作为共用齿轮20的一部分互相一体化。即，共用齿轮20具有环状的齿轮主体21，在该齿轮主体21的内周，形成有在轴线方相上相邻的2列内齿13a、33a(参照图2)，由此使齿圈13与齿圈33一体化。在共用齿轮20的外周，还一体地形成有反转驱动齿轮(counter drive gear)22。反转驱动齿轮22与反转从动齿轮(counter driven gear)23相啮合。反转从动齿轮23经由未图示的减速齿轮列与车辆的驱动轮连接。另外，设置于动力传递机构1的各种旋转部件分别由轴承适当支撑，省略它们的详细说明。
在上面的动力传递机构1中，在使马达2的输出轴2a旋转时，共用齿轮20以由该马达2的转速和马达减速机构10的减速比确定的速度旋转，该共用齿轮20的旋转从反转驱动齿轮22向反转从动齿轮23传递而将旋转向驱动轮一方输出。在动力分割机构30一方，太阳齿轮31以与共用齿轮20的转速和由内燃机所定的输入轴5的驱动速度相应的速度旋转，由该太阳齿轮31的旋转驱动发电机3而进行发电。通过使马达2的转速与由内燃机所定的输入轴5的驱动速度的组合变化，能够以适当的速度驱动发电机3的驱动轴3a或者使驱动轴3a停止。
在上述的动力传递机构1中，在马达减速机构10的行星架14与动力分割机构30的行星架34之间存在空隙S，向各机构10、30供给的润滑油大量进入该空隙S。空隙S由共用齿轮20从外侧覆盖。而且，由于动力分割机构30的小齿轮32与行星架34围绕太阳齿轮31旋转，润滑油难以从该动力分割机构30的太阳齿轮31与齿圈33之间的间隙排出。因此，如果不确保润滑油的排出路径，则具有下述可能：润滑油滞留在空隙S内，由于其搅拌阻力导致动力传递的损失增大。因此，在动力传递机构1中采取下述的对策。
图2是沿着共用齿轮20的轴线方向的剖视图，图中的箭头F表示车辆前进时的共用齿轮20的旋转方向。在车辆的后退时共用齿轮20向相反方向旋转，而共用齿轮20的使用频率高的旋转方向当然是车辆前进时的旋转方向。因此，在下面将前进时的共用齿轮20的旋转方向称作正转方向。另外，图中的左右方向相当于共用齿轮20的轴线方向。
如从图2可知，在本实施方式的动力传递机构1中，设置于共用齿轮20的齿圈13、33的各自的内齿13a、33a，以它们的轴线方向内侧的端部13b、22b比轴线方向外侧的端部13c、33c偏向共用齿轮20的正转方向的方式，相对于共用齿轮20的轴线方向倾斜。通过对内齿13a、33a赋予这样的倾斜，在车辆前进时，供给至内齿13a、33a的润滑油由内齿13a、33a向轴线方向外侧搅出。因此，在润滑油中能够产生从共用齿轮20的内部区域排出的方向(箭头E的方向)的流动。由此，抑制了润滑油进入空隙S。通过形成润滑油的流动，也能够期待促进润滑油从空隙S排出。
图3是齿圈13的内齿13a与小齿轮12的外齿12a的啮合部分的放大图。从该图可知，在小齿轮12的所有的齿根和齿圈13的所有的齿根，分别形成有排油槽12b、13d。在图2中，表示了齿圈13的一部分排油槽13d。排油槽12b遍及小齿轮12的齿宽方向全长地延伸，排油槽13d遍及齿圈13的齿宽方向全长地延伸。另外，在图2中表示了一部分，在齿圈33的所有的齿根都形成有同样的排油槽33d。另外，省略了图示，在与齿圈33啮合的小齿轮32的所有的齿根都形成有与排油槽12b同样的排油槽。通过设置这些排油槽，在小齿轮12、32与齿圈13、33分别啮合的位置也确保了润滑油的排出路径。因此，能够促进润滑油从空隙S排出而抑制润滑油滞留在该空隙S内。
如图1、图2以及图3所示，在共用齿轮20，在圆周方向上等间隔地设有从面向空隙S的内周面到共用齿轮20的外周面贯通齿轮主体21的多个排油孔25。如从图4可知，各排油孔25，以内周侧的端部25a比外周侧的端部25b偏向共用齿轮20的正转方向的方式，相对于共用齿轮20的半径方向倾斜。通过设置这样的排油孔25，能够通过离心力将进入空隙S的润滑油从空隙S高效地排出。尤其是，由于对排油孔25赋予了上述那样的倾斜，在共用齿轮20正转时，能够使润滑油的排出方向与离心力的方向大致一致而使润滑油的排出效率进一步提高。另外，在图1中，反转驱动齿轮22相对于空隙S位于半径方向外侧，排油孔25在与反转驱动齿轮22相邻地设置的停止齿轮24上开口。由此，能够将从排油孔25排出的润滑油用于反转驱动齿轮22或者停止齿轮24的润滑。
在上面的方式中，马达减速机构10以及动力分割机构30相当于每列传动机构，它们的小齿轮12、32相当于各传动机构的外齿齿轮。但是，本发明并不限定于上述的实施方式，能够以各种方式实施。例如，设置在共用齿轮的内齿的每列的传动机构并不限定于行星齿轮机构，只要具有与内齿啮合的外齿齿轮，就能够置换为适当的结构的传动机构。共用齿轮也可以不具有外齿。排油槽只要设置于至少一方的传动机构即可。也可以限定于共用齿轮的齿根或者外齿齿轮的齿根的任一方而设置排油槽。此时，如果认为只要在外齿齿轮与共用齿轮的啮合部分存在排油槽就足够了，则在外齿齿轮的齿根设置排油槽能够确保油排出功能同时能够削减排油槽的形成个数，非常有利。排油孔可以在半径方向上直直地延伸，其个数也可以适当地增减。
本发明的齿轮传动装置并不限定于作为车辆的动力传递机构的一部分而设置的例子，能够应用于各种减速机、加速机、传动机构等。在本发明中，共用齿轮具有2列内齿即可，当然在设有3列以上内齿的情况下，也能够对其中的2列内齿应用本发明。

Claims (8)

1.一种齿轮传动装置，具有共用齿轮，该共用齿轮在共同的齿轮主体的内周以在轴线方向上相邻的方式形成有2列内齿，外齿齿轮啮合于各列内齿而逐列构成传动机构，其中：
在将所述共用齿轮的使用频率高的旋转方向设为正转方向时，各列内齿，以所述轴线方向内侧的端部比所述轴线方向外侧的端部偏向所述正转方向的方式，相对于所述轴线方向倾斜。
2.如权利要求1所述的齿轮传动装置，其中：在所述共用齿轮上，设有从所述相邻的2列内齿的列与列之间的内周面到外周面贯穿该共用齿轮的排油孔。
3.如权利要求2所述的齿轮传动装置，其中：所述排油孔，以所述内周侧的端部比所述外周侧的端部偏向所述正转方向的方式，相对于所述共用齿轮的半径方向倾斜。
4.如权利要求3所述的齿轮传动装置，其中：在所述共用齿轮的外周还形成有外齿列，所述排油孔在所述外齿列上或者与该外齿列相邻的位置开口。
5.一种齿轮传动装置，具有共用齿轮，该共用齿轮在共同的齿轮主体的内周以在轴线方向上相邻的方式形成有2列内齿，外齿齿轮啮合于各列内齿而逐列构成传动机构，其中：
在所述共用齿轮上，设有从所述相邻的2列内齿的列与列之间的内周面到外周面贯穿该共用齿轮的排油孔。
6.如权利要求5所述的齿轮传动装置，其中：在将所述共用齿轮的使用频率高的旋转方向设为正转方向时，所述排油孔，以所述内周侧的端部比所述外周侧的端部偏向所述正转方向的方式，相对于所述共用齿轮的半径方向倾斜。
7.如权利要求6所述的齿轮传动装置，其中：在所述共用齿轮的外周还形成有外齿，所述排油孔在所述外齿上开口。
8.如权利要求1～7中任一项所述的齿轮传动装置，其中：在所述共用齿轮的齿根以及所述传动机构的所述外齿齿轮的齿根中的至少任一方，设有遍及齿宽方向全长而延伸的排油槽。
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