DE112008004241T5

DE112008004241T5 - Befestigungsstruktur

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Publication number: DE112008004241T5
Application number: DE112008004241T
Authority: DE
Inventors: Tatsushi Takenaka; Akira Nakata; Akihito Kajiwara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2028-12-27
Also published as: JP5131356B2; CN102265067A; CN102265067B; US8973456B2; JPWO2010073376A1; US20110252907A1; WO2010073376A1; DE112008004241B4

Abstract

Eine Befestigungsstruktur weist ein Kraftübertragungsbauteil (323), das am Umfang mit ersten und zweiten voneinander beabstandeten Zähnen (161 und 162) vorgesehen ist und das eine zu übertragende Kraft aufnimmt; und ein Befestigungsbauteil (600) auf, das das Kraftübertragungsbauteil (323) umgibt und eine erste Vertiefung (163) und eine zweite Vertiefung (164) hat, die den ersten Zahn (161) bzw. den zweiten Zahn (162) aufnehmen, um in das Kraftübertragungsbauteil (323) zu passen. Ein größerer Abstand ist zwischen einer äußeren Fläche des ersten Zahns (161) und einer inneren Fläche der ersten Vertiefung (163) als jener zwischen einer äußeren Fläche des zweiten Zahns (162) und einer inneren Fläche der zweiten Vertiefung (164) vorgesehen. Ein elastisch verformbares Dämpfungsbauteil (170) ist zwischen der äußeren Fläche des ersten Zahns (161) und der inneren Fläche der ersten Vertiefung (163) vorgesehen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Befestigungsstruktur und insbesondere auf eine Befestigungsstruktur, die ein Kraftübertragungsbauteil, das eine zu übertragende Kraft aufnimmt, und ein Befestigungsbauteil aufweist, das an (in) das Kraftübertragungsbauteil angepasst (eingepasst) ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Üblicherweise ist ein Planetengetriebemechanismus, der in einem Fahrzeuggetriebegehäuse befestigt (eingepasst) ist, hinreichend bekannt.
Zum Beispiel beschreibt die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift mit der Nummer 2006-183824 einen Planetengetriebemechanismus, der ein Sonnenzahnrad, ein Ritzelzahnrad, das außerhalb des Sonnenzahnrads positioniert ist und mit diesem in Zahneingriff ist, und ein Hohlzahnrad auf, das außerhalb des Ritzelzahnrads positioniert ist und mit diesem in Zahneingriff ist. Jedes Ritzelzahnrad ist durch einen Planetenträger drehbar gestützt, der in dem Getriebegehäuse befestigt (eingepasst) ist.
Der Planetenträger hat einen Umfang mit einer Vielzahl von Vorsprüngen und das Getriebegehäuse hat eine Vielzahl von Vertiefungen (Aussparungen), um die Vorsprünge aufzunehmen. Der Planetenträger hat die Vorsprünge, die in die Vertiefungen des Getriebezahnrads passen, und ist somit in dem Getriebegehäuse befestigt.
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift mit der Nummer 2006-183824
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDEN PROBLEME
Im Allgemeinen gibt es einen Spalt zwischen den Vorsprüngen des Planetenträgers und den Vertiefungen (Aussparungen) des Getriebegehäuses.
Somit stoßen, wenn der vorstehend erwähnte übliche Planetengetriebemechanismus ein variierendes Drehmoment von der Maschine aufnimmt, die Vorsprünge gegen die Innenflächen der Vertiefungen und somit wird ein unübliches Geräusch erzeugt.
Des Weiteren ist ein derartiges übliches Geräusch nicht auf einen Planetengetriebemechanismus und ein Getriebegehäuse beschränkt, die gemeinsam montiert sind; es wird ferner auch in ähnlicher Weise bei einer Kerbverzahnungsstruktur (Keilwellenverzahnungsstruktur) verursacht, die eine Welle, die eine Umfangsfläche mit einer Vielzahl von Zähnen hat, und einen äußeren Rahmen aufweist, der an die Weile gepasst Ist, und die ein Drehmoment der Welle zu dem äußeren Rahmen überträgt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um einen derartigen Nachteil, wie vorstehend beschrieben ist, auszuräumen und sie sieht eine Befestigungsstruktur vor, die ein Kraftübertragungsbauteil, das eine zu übertragende Kraft aufnimmt, und ein Befestigungsbauteil aufweist, das an (in) das Kraftübertragungsbauteil angepasst (gepasst) ist, und die ein übliches Geräusch reduziert, das zwischen dem Kraftübertragungsbauteil und dem Befestigungsbauteil verursacht wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die vorliegende Erfindung sieht eine Befestigungsstruktur vor, die ein Kraftübertragungsbauteil, das am Umfang mit ersten und zweiten voneinander beabstandeten Zähnen vorgesehen ist und eine zu übertragende Kraft aufnimmt; und ein Befestigungsbauteil (Passbauteil) aufweist, das das Kraftübertragungsbauteil umgibt und eine erste Vertiefung (Aussparung) und eine zweite Vertiefung (Aussparung) hat, die den ersten Zahn bzw. den zweiten Zahn aufnehmen, um an (in) das Kraftübertragungsbauteil angepasst (gepasst) zu sein. Ein elastisch verformbares Dämpfungsbauteil ist zwischen einer äußeren Fläche des ersten Zahns und einer inneren Fläche der ersten Vertiefung vorgesehen. Es gibt einen größeren Abstand zwischen der äußeren Fläche des ersten Zahns und der inneren Fläche der ersten Vertiefung als der zwischen einer äußeren Fläche des zweiten Zahns und einer inneren Fläche der zweiten Vertiefung.
Bevorzugt hat der erste Zahn die äußere Fläche, die eine erste äußere Fläche und eine zweite äußere Fläche aufweist, die in einer Breitenrichtung des ersten Zahns ausgerichtet ist. Der zweite Zahn hat die äußere Fläche, die eine dritte äußere Fläche und eine vierte äußere Fläche hat, die in einer Breitenrichtung des zweiten Zahns ausgerichtet ist. Die erste Vertiefung (Aussparung) hat die innere Fläche, die eine erste innere Fläche und eine zweite innere Fläche hat, die zu der ersten äußeren Fläche bzw. der zweiten äußeren Fläche zugewandt sind. Die zweite Vertiefung (Aussparung) hat die innere Fläche, die eine dritte innere Fläche und eine vierte innere Fläche hat, die zu der dritten äußeren Fläche bzw. der vierten äußeren Fläche zugewandt sind. Wenn die jeweiligen in Breitenrichtung liegenden Mitten des ersten Zahns und der ersten Vertiefung miteinander übereinstimmen, hat die erste äußere Fläche einen Abstand zu der ersten inneren Fläche, der größer ist als jener Abstand der dritten äußeren Fläche zu der dritten inneren Fläche, und die zweite äußere Fläche hat einen Abstand zu der zweiten inneren Fläche, der größer ist als jener Abstand der vierten äußeren Fläche zu der vierten inneren Fläche.
Bevorzugt weist die Befestigungsstruktur ein Sonnenzahnrad, ein Hohlzahnrad, das radial außerhalb des Sonnenzahnrads vorgesehen ist, und ein Ritzelzahnrad auf, das zwischen dem Sonnenzahnrad und dem Hohlzahnrad angeordnet ist und mit dem Sonnenzahnrad und dem Hohlzahnrad in Zahneingriff ist. Das Kraftübertragungsbauteil ist angepasst, um ein Träger zu sein, der das Ritzelzahnrad drehbar hält, und das Befestigungsbauteil (Passbauteil) ist angepasst, um ein Getriebegehäuse zu sein.
Bevorzugt weist die Befestigungsstruktur des Weiteren ein Gegenzahnrad auf, das mit dem Hohlzahnrad in Zahneingriff ist, und ist der erste Zahn näher an dem Gegenzahnrad liegend angeordnet, als es der zweite Zahn ist. Bevorzugt ist das Dämpfungsbautell ringförmig ausgebildet und an dem ersten Zahn angebracht.
Es ist anzumerken, dass die vorstehenden Merkmale in geeigneter Weise kombiniert werden können.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Befestigungsstruktur kann somit ein übliches Geräusch reduzieren, das zwischen einem Kraftübertragungsbauteil und einem Befestigungsbauteil verursacht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch eine Gestaltung eines Hybridfahrzeugs, das eine Befestigungsstruktur hat, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in diesem angewandt ist.
2 ist ein Querschnitt eines Gehäuses 600 aus der Sicht einer Maschine.
3 ist eine Draufsicht eines Zahns 161 und einer Vertiefung (Aussparung) 163 in einem Teilschnitt.
4 ist eine Draufsicht eines Zahns 162 und einer Vertiefung (Aussparung) 164 in einem Teilschnitt.
5 ist eine Draufsicht eines Zahns 162 und einer Vertiefung 164 in einer Ansicht, wenn ein Planetenträger 323 ein großes Drehmoment aufnimmt.
6 ist eine Draufsicht eines Zahns 161 und einer Vertiefung 163 in dem Zustand von 5.
7 ist eine Draufsicht eines Zahns 162 und einer Vertiefung 164 bei einer schnellen Verzögerung.
8 ist eine Draufsicht eines Zahns 161 und einer Vertiefung 163 in dem Zustand von 7.
9 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Maschinenausgangsdrehmoment und einer Drehzahl darstellt.
10 ist eine Draufsicht eines Dämpfungsbauteils 170 in einer ersten beispielhaften Variation.
11 ist ein Querschnitt eines Dämpfungsbauteils 170 in einer zweiten beispielhaften Variation.
12 ist eine Vorderansicht eines Dämpfungsbauteils 170 in einer dritten beispielhaften Variation.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
Zähne 161, 162, Vertiefungen (Aussparungen) 163, 164, Planetenträger 323, Aufnahmevertiefung(-aussparung) 600a, Gehäuse 600.
BESTE FORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
In Bezug auf 1 bis 12 sieht die vorliegende Erfindung eine Befestigungsstruktur für einen Planetengetriebemechanismus und ein Getriebegehäuse vor, wie nachstehend beschrieben ist. Es sollte angemerkt werden, dass bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen, wenn auf die Anzahl, Beträge und dergleichen Bezug genommen wird, die vorliegende Erfindung nicht auf jenen Umfang notwendigerweise beschränkt ist, es sei denn es wird anderweitig darauf hingewiesen. Des Weiteren ist bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen jede Komponente nicht notwendigerweise wesentlich für die vorliegende Erfindung, es sei denn es wird anderweitig darauf hingewiesen.
1 zeigt schematisch eine Gestaltung eines Hybridfahrzeugs, das eine Befestigungsstruktur, die bei diesem angewandt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat.
In Bezug auf 1 weist das Hybridfahrzeug eine Antriebsvorrichtung 200 auf, die ein Antriebsrad dreht, und die Antriebsvorrichtung 200 weist eine Maschine 100, Motorgeneratoren MG1, MG2, eine Kraftverteilungsvorrichtung bzw. Leistungsverzweigungsvorrichtung (oder einen Kraftübertragungsmechanismus) 300, einen Differenzialmechanismus 400 und ein Gehäuse 600 auf. Das Gehäuse 600 hat in sich ausgebildet eine Aufnahmekammer 610, die den Motorgenerator MG2 hat, der in dieser aufgenommen ist, eine Aufnahmekammer 611, die die Kraftverteilungsvorrichtung 300 hat, die in dieser aufgenommen ist, und eine Aufnahmekammer 612, die den Motorgenerator MG1 hat, der in dieser aufgenommen ist.
Die Motorgeneratoren MG1, MG2 sind derart gestaltet, dass sie Rotoren 211, 221 und Statoren 212, 222 jeweils aufweisen.
Die Kraftverteilungsvorrichtung bzw. Leistungsverzweigungsvorrichtung 300 ist derart gestaltet, dass sie Planetengetriebe 310, 320 aufweist. Die Planetengetriebe 310, 320 sind derart gestaltet, dass sie Sonnenzahnräder 311, 321, Ritzelzahnräder 312, 322, Planetenträger 313, 323 und Hohlzahnräder 314, 324 jeweils aufweisen.
Die Maschine 100, der Motorgenerator MG1 und der Motorgenerator MG2 haben eine Kurbelwelle 110, den Rotor 211 bzw. den Rotor 221, die rund um eine einzelne axiale Linie gedreht werden können.
Das Planetengetriebe 310 hat das Sonnenzahnrad 311, das mit einer hohlen Sonnenzahnradwelle gekoppelt ist, die eine axiale Mitte hat, die durch die Kurbelwelle 110 hindurch tritt. Das Hohlzahnrad 314 ist gestützt, um koaxial mit der Kurbelwelle 110 drehbar zu sein. Das Ritzelzahnrad 312 ist zwischen dem Sonnenzahnrad 311 und dem Hohlzahnrad 314 angeordnet, und während sich das Ritzelzahnrad 312 dreht, läuft es auch rund um das Sonnenzahnrad 311 um. Der Planetenträger 313 ist mit einem Ende der Kurbelwelle 110 gekoppelt und stützt die Drehwelle jedes Ritzelzahnrads 312.
Ein Gegenantriebszahnrad, das zum Herausnehmen einer Kraft von der Kraftverteilungsvorrichtung 300 verwendet wird, dreht sich mit dem Hohlzahnrad 314. Das Gegenantriebszahnrad ist mit einem Gegenzahnrad 350 verbunden. Eine Kraftübertragung wird zwischen dem Gegenantriebszahnrad und dem Gegenzahnrad 350 ausgeführt. Das Gegenzahnrad 350 treibt den Differenzialmechanismus 400 an. Bei einer Bergabfahrt oder dergleichen wird die Fahrzeugraddrehung zu dem Differenzialmechanismus 400 übertragen und das Gegenzahnrad 350 wird durch den Differenzialmechanismus 400 angetrieben.
Der Motorgenerator MG1 wird vor allem als ein elektrischer Leistungsgenerator betrieben, der eine elektromotorische Kraft an den gegenüberliegenden Enden einer Dreiphasen-Wicklung durch eine Wechselwirkung eines magnetischen Felds erzeugt wird, das durch einen Permanentmagneten und der Drehung des Rotors 211 bereitgestellt wird.
Der Motorgenerator MG2 hat den Rotor 211, der über eine Drehzahlreduktionsvorrichtung oder das Planetengetriebe 320 mit einem Hohlzahnradgehäuse gekoppelt ist, das sich mit dem Hohlzahnrad 314 des Planetengetriebes 310 dreht.
Der Motorgenerator MG2 wird als ein Elektromotor betrieben, der sich dreht und somit den Rotor 221 durch eine Wechselwirkung eines magnetischen Felds antreibt, das durch einen Permanentmagneten, der in dem Rotor 221 aufgenommen ist, und eines magnetischen Felds erzeugt wird, das durch eine Dreiphasen-Wicklung ausgebildet ist, die um den Stator 222 gewickelt ist. Des Weiteren kann der Motorgenerator MG2 auch als ein elektrischer Leistungsgenerator betrieben werden, der eine elektromotorische Kraft an den gegenüberliegenden Enden einer Dreiphasen-Wicklung durch eine Wechselwirkung eines magnetischen Felds erzeugt, das durch einen Permanentmagneten und der Drehung des Rotors 221 erzeugt wird.
2 ist ein Querschnitt eines Gehäuses 600 aus Sicht der Maschine.
In 1 und in 2 fuhrt das Planetengetriebe 320 eine Verzögerung durch eine Struktur aus, die ein Drehelement, das heißt, den Planetenträger 323 hat, der an einem Gehäuse einer Fahrzeugantriebsvorrichtung gesichert ist. Insbesondere weist das Planetengetriebe 320 das Sonnenzahnrad 321, das mit einer Welle des Rotors 221 gekoppelt ist, das Hohlzahnrad 324, das sich mit dem Hohlzahnrad 314 dreht, und das Ritzelzahnrad 322 auf, das mit dem Hohlzahnrad 324 und dem Sonnenzahnrad 321 in Zahneingriff ist und die Drehung des Sonnenzahnrads 321 zu dem Hohlzahnrad 324 überträgt.
Der Planetenträger 323 hält eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Ritzelzahnrädern 322 in drehbarer Weise und das Ritzelzahnrad 322 bringt ein Drehmoment an dem Planetenträger 322 in dessen Umfangsrichtung auf. Der Planenträger 323 ist in dem (das) Gehäuse 600 befestigt (gepasst bzw. eingepasst) und wird im Wesentlichen nicht gedreht.
In dem Gehäuse 600 sind eine Gegenwelle 351, die mit dem Gegenzahnrad 350 vorgesehen ist, und eine Welle 401, die mit dem Fahrzeugrad verbunden ist, vorgesehen, wobei das Gegenzahnrad 350 und das Hohlzahnrad 324 in Zahneingriff sind.
Der Planetenträger 323 ist ringförmig ausgebildet und hat einen Außenumfangsrand mit einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Zähnen 161, 162. Jeder Zahn 161, 162 ist ausgebildet, um von dem Außenumfangsrand des Planetenträgers 323 radial nach außen vorzustehen.
Das Gehäuse 600 ist mit einer Aufnahmevertiefung(-aussparung) 600a vorgesehen, die den Planetenträger 323 aufnimmt und auch den Planetenträger 323 sichert. Es ist anzumerken, dass die Aufnahmevertiefung 600a mit einem Loch vorgesehen ist, das die Drehwelle des Motorgenerators MG2 aufnimmt. Die Aufnahmevertiefung 600a hat eine innere Umfangsfläche mit einer Vertiefung (Aussparung) 163, die den Zahn 161 des Planetenträgers 323 aufnimmt, und mit einer Vertiefung (Aussparung) 164, die den Zahn 162 des Planetenträgers 323 aufnimmt, und die Aufnahmevertiefung 600a hat die innere Umfangsfläche, die ausgebildet ist, um den Außenumfangsrand des Planetenträgers 323 zu umgeben.
Der Planetenträger 323 hat die Zähne 161, 162, die in die Vertiefungen 163, 164 gepasst sind, so dass der Planetenträger (oder das Kraftübertragungsbauteil) 323 und das Gehäuse (oder das Befestigungsbauteil bzw. Passbauteil) 600 miteinander in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 passen (übereinstimmen), um eine Befestigungsstruktur gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu bilden.
Der Zahn 161 ist an der äußeren Umfangsfläche des Planetenträgers 323 an einer Position ausgebildet, die näher an der Gegenwelle 351 und dem Gegenzahnrad 350 liegt als eine Mittellinie des Drehpunkts O des Planetengetriebes 320. Im Gegenteil dazu ist der Zahn 162 an der äußeren Umfangsfläche des Planetenträgers 323 an einer Seite ausgebildet, die gegenüberliegend zu der Seite ist, auf der der Zahn 161 liegt, wobei die Mittellinie der Drehpunkts O dazwischen angeordnet ist.
Eine virtuelle Mittellinie, die sich über einen Eingriff des Gegenzahnrads 350 und des Hohlzahnrads 324 und der Mittellinie des Drehpunkts O des Planetengetriebes 320 erstreckt, wird als eine virtuelle Mittellinie 15 bezeichnet und eine virtuelle Ebene, die sich quer zu der Mittellinie des Drehpunkts O und orthogonal zu der virtuellen Mittellinie 15 erstreckt, wird nachstehend als eine virtuelle Ebene R bezeichnet.
Die Vertiefung 163 und der Zahn 161 sind näher an der Gegenwelle 351 angeordnet als die virtuelle Ebene R und der Zahn 162 und die Vertiefung 164 sind zu der Gegenwelle 351 gegenüberliegend, wobei die virtuelle Ebene R dazwischen angeordnet ist.
Demgemäß ist der Zahn 161 näher an dem Gegenzahnrad 350 und der Gegenwelle 351 liegend angeordnet als der Zahn 162.
3 ist eine Draufsicht des Zahns 161 und der Vertiefung 163 in einem Teilschnitt und 4 ist eine Draufsicht des Zahns 162 und der Vertiefung 164 in einem Teilschnitt.
Wie in 3 gezeigt ist, hat der Zahn 161 eine äußere Umfangsfläche, die äußere Flächen 180, 181 in einer Breitenrichtung des Zahns 161 aufweist (das heißt, in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323), und hat die Vertiefung 163 eine innere Umfangsfläche, die eine innere Fläche 185, die zu der äußeren Fläche 180 zugewandt ist, und eine innere Fläche 186 aufweist, die zu der äußeren Fläche 181 zugewandt ist.
Des Weiteren hat, wie in 4 gezeigt ist, der Zahn 162 eine äußere Umfangsfläche, die die äußeren Flächen 182, 183 in der Breitenrichtung des Zahns 162 hat (das heißt, in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323), und hat die Vertiefung 164 eine innere Umfangsfläche, die eine innere Fläche 187, die zu der äußeren Fläche 182 zugewandt ist, und eine innere Fläche 188 hat, die zu der äußeren Fläche 183 zugewandt ist.
In dem Zustand von 3 nimmt der Planetenträger 323 nicht ein Drehmoment auf und stimmen eine virtuelle Mittellinie L1, die sich quer zu einer Breitenmitte des Zahns 161 und der Mittellinie des Drehpunkts O erstreckt, und eine virtuelle Mittellinie 12 überein, die sich quer zu einer Breitenrichtung der Vertiefung 163 und der Mittellinie des Drehpunkts O erstreckt. In dem Zustand von 4 stimmen eine virtuelle Mittellinie 13, die sich quer zu einer Breitenmitte des Zahns 162 und der Mittellinie des Drehpunkts O erstreckt, und eine virtuelle Mittellinie L4 überein, die sich quer zu einer Breitenmitte der Vertiefung 164 und der Mittellinie des Drehpunkts O erstreckt.
Wenn die Zähne 161, 162 und die Vertiefungen 163, 164 in Bezug auf deren jeweilige Breitenrichtung liegenden Mitten in einer Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 übereinstimmend sind, haben die äußere Fläche 180 des Zahns 161 und die innere Fläche 185 der Vertiefung 163 einen Abstand t1 zwischen ihnen ausgebildet, wenn diese in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 angesehen werden. Insbesondere ist der Abstand t1 ein Abstand, wenn dieser in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 angesehen wird, zwischen einem Abschnitt der äußeren Fläche 180 des Zahns 161, die an der innere Fläche 185 anliegt, wenn der Planetenträger 323 sich dreht, und einem Abschnitt der inneren Fläche 185, die an der äußeren Fläche 180 anliegt, wenn sich der Planetenträger 323 dreht.
Auf eine ähnliche Weise ist zwischen der äußeren Fläche 181 und der inneren Fläche 186 ein Abstand t2, ist zwischen der äußeren Fläche 182 und der inneren Fläche 187 ein Abstand t3, und ist zwischen der äußeren Fläche 183 und der inneren Fläche 188 ein Abstand t4. Wenn die Abstände t1 bis t4 derart festgelegt sind, ist der Abstand t1 größer als der Abstand t3 und ist der Abstand t2 größer als der Abstand t4.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Abstand t1 und der Abstand t2 gleich groß und sind der Abstand t3 und der Abstand t4 gleich groß. Des Weiteren ist es nur erforderlich, dass der Abstand t1 größer ist als der Abstand t3, und es ist nur erforderlich, dass der Abstand t2 größer ist als der Abstand t4, und die Vertiefungen 163, 164 und die Zähne 161, 162 weisen jeweilige Breiten auf, die geeignet festgelegt sind.
Wie in 3 gezeigt ist, hat der Zahn 161 eine äußere Umfangsfläche mit einem ringförmigen Dämpfungsbauteil 170, das daran angebracht ist. In dem Beispiel von 3 ist das Dämpfungsbauteil 170 ein O-Ring oder ein ähnliches ringförmiges Harzbauteil und kann ein beliebiges, elastisch verformbares Bauteil sein.
Wie in 3 gezeigt ist, wenn der Planetenträger 323 keine Kraft aufnimmt, hat das Dämpfungsbauteil 170 eine äußere Fläche, die an beiden Flächen von der inneren Fläche 185 und der inneren Fläche 186 anliegt. Des Weiteren hat das Dämpfungsbauteil eine innere Fläche, die an der äußeren Fläche 180 und an der äußeren Fläche 181 anliegt.
Somit ermöglicht es, wenn der Planetenträger 323 eine äußere Kraft nicht aufnimmt, das Dämpfungsbauteil 170, dass die jeweiligen in Breitenrichtung angeordneten Mitten des Zahns 161 und der Vertiefung 163 in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 übereinstimmen. Dies ermöglicht ist, dass die jeweiligen in Breitenrichtung liegenden Mitten des Zahns 162 und der Vertiefung 164 in der Umfangsrichtung des Planetengetriebes 323 übereinstimmen und dass die äußeren Flächen 182, 183 des Zahns 162 und die inneren Flächen 187, 188 der Vertiefung 164 beabstandet sind.
Zum Beispiel wird, wenn ein Fahrzeug im Leerlauf ist oder allmählich beschleunigt wird, das Planetengetriebe 320 angetrieben und bringt das Ritzelzahnrad 322 eine Kraft in der Form eines geringen Drehmoments auf den Planetenträger 323 auf. Wenn ein geringes Drehmoment auf den Planetenträger 323 aufgebracht wird, wird der Planetenträger 323 ein wenig gedreht. Demgemäß wird der Abstand zwischen der äußeren Fläche 180 und der inneren Fläche 185 oder der Abstand zwischen der äußeren Fläche 181 und der inneren Fläche 186, wie in 3 gezeigt ist, verringert und wird das Dämpfungsbauteil 170 elastisch verformt. Das Dämpfungsbauteil 170, das derart verformt wird, stützt den Planetenträger 323 gegen das Drehmoment, das auf den Planetenträger 323 aufgebracht wird. Andererseits werden die äußeren Flächen 182, 183 und die inneren Flächen 187, 188 voneinander beabstandet gehalten und es wird somit verhindert, dass diese zusammenstoßen.
Wenn verhindert wird, dass die äußeren Flächen 182, 183 und die inneren Flächen 187, 188 zusammenstoßen, kann eine Geräuschvibration und dergleichen reduziert bzw. verhindert werden, die verursacht wird, wenn der Zahn 162 an eine innere Umfangsfläche der Vertiefung 164 stößt, wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist oder allmählich beschleunigt wird oder dergleichen, wenn die Maschine ein geringfügig variierendes Drehmoment bereitstellt.
5 ist eine Draufsicht des Zahns 162 und der Vertiefung 164, wenn der Planetenträger 323 eine Kraft in der Form eines großen Drehmoments aufnimmt, und 6 ist eine Draufsicht des Zahns 161 und der Vertiefung 163 in dem Zustand von 5.
Wie in 5 gezeigt ist, wenn das Fahrzeug plötzlich angefahren wird, schnell beschleunigt wird, oder dergleichen, stößt die äußere Fläche 183 des Zahns 162 an die innere Fläche 188 der Vertiefung 164 an. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, wenn der Planetenträger 323 eine äußere Kraft nicht aufnimmt, ist der Abstand t4 zwischen der äußeren Fläche 183 und der inneren Fläche 188 kleiner als der Abstand t2 zwischen der äußeren Fläche 181 und der inneren Fläche 186, und demgemäß ist, wie in 5 und 6 gezeigt ist, während die äußere Fläche 183 an der inneren Fläche 188 anliegt, die äußere Fläche 181 von der inneren Fläche 186 beabstandet. Das Dämpfungsbauteil 170 wird elastisch verformt, wenn die äußere Fläche 181 an der inneren Fläche 186 anliegt.
Somit liegt, wenn der Planetenträger 323 ein großes Drehmoment aufnimmt, der Zahn 162 an einer inneren Umfangsfläche der Vertiefung 164 an, um das Drehmoment zu stützen, das an dem Planetenträger 323 aufgebracht wird.
Des Weiteren wird, wenn die äußere Fläche 183 des Zahns 162 an der inneren Fläche 188 der Vertiefung 164 anliegt, die äußere Fläche 181 des Zahns 161 von der inneren Fläche 186 der Vertiefung 163 beabstandet gehalten und es wird verhindert, dass das Dämpfungsbauteil 170 einen übermäßige Last aufnimmt. Dies verhindert eine Beschädigung des Dämpfungsbauteils 170.
7 ist eine Draufsicht des Zahns 162 und der Vertiefung 164 während einer schnellen Verzögerung und 8 ist eine Draufsicht des Zahns 161 und der Vertiefung 163 in dem Zustand von 7. Wie in 7 gezeigt ist, stößt während der schnellen Verzögerung die äußere Fläche 182 des Zahns 162 an der inneren Fläche 187 der Vertiefung 164 an. Zu der Zeit liegt, wie in 8 gezeigt ist, die äußere Fläche 180 des Zahns 161 an der inneren Fläche 185 der Vertiefung 163 an, während die äußere Fläche 180 von der inneren Fläche 185 beabstandet gehalten wird. Ein Bruch bzw. Beschädigung des Dämpfungsbauteils 170 wird somit verhindert.
Somit kann bei dem Planetengetriebe 320 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Geräusch reduziert werden, das verursacht wird, wenn ein Zahn gegen das Gehäuse 600 stößt, wenn der Planetenträger 323 ein variierendes Drehmoment aufnimmt.
Der Planetenträger 323, der somit nicht länger ein lautes Geräusch verursacht, ermöglicht es, dass ein erhöhtes Ausgangsdrehmoment bei einer geringen Drehzahl bereitgestellt werden kann. 9 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Maschinenausgangsdrehmoment und der Drehzahl darstellt. Das Diagramm in 9 zeigt eine durchgezogene Linie, die ein Verhältnis zwischen dem Ausgangsdrehmoment und der Drehzahl anzeigt, das für die Maschine effizient ist. Des Weiteren zeigt das Diagramm eine doppelt strichpunktierte Linie, die ein Verhältnis anzeigt, das die Antriebsvorrichtung 200 zwischen ihrem Ausgangsdrehmoment und ihrer Drehzahl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufweist, und zeigt eine gestrichelte Linie, die ein Verhältnis anzeigt, das eine übliche Antriebsvorrichtung zwischen ihrem Ausgangsdrehmoment und ihrer Drehzahl aufweist. Es ist anzumerken, dass 9 ein Verhältnis zwischen dem Ausgangsdrehmoment und der Drehzahl zeigt, das vorgesehen ist, wenn ein Geräusch von der Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und das von der üblichen Antriebsvorrichtung miteinander übereinstimmen.
Wie in 9 gezeigt ist, kann es erkannt werden, dass, wenn die verursachten Geräusche miteinander übereinstimmen, die Antriebsvorrichtung 200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Maschine effizienter antreiben kann als die übliche Antriebsvorrichtung.
In 2 ist die Vertiefung 164 an der inneren Umfangsfläche der Aufnahmevertiefung 600a an einer Region vorgesehen, die gegenüberliegend zu einem Eingriff des Gegenzahnrads 350 und des Hohlzahnrads 324 angeordnet, wobei eine virtuelle Ebene R dazwischen liegend angeordnet ist.
Die Vertiefung 164 nimmt eine große Last von dem Zahn 162 auf und demgemäß wird die Steifigkeit des Gehäuses 600 an der Vertiefung 164 derart erhöht, um größer zu sein als die Steifigkeit des Gehäuses 600 an der Vertiefung 163.
Insbesondere ist die Dicke des Gehäuses 600 an der Vertiefung 164 größer als die Dicke des Gehäuses 600 an der Vertiefung 163. Die Region, in der die Vertiefung 164 angeordnet ist, liegt näher an einer äußeren Umfangsseite des Gehäuses 600, und, während die Dicke des Gehäuses 600 an der Vertiefung 164 derart ausgebildet ist, dass sie größer ist, es besteht keine Gefahr, dass ein anderes Bauteil damit beeinträchtigt werden kann.
10 ist eine Draufsicht des Dämpfungsbauteils 170 in einer ersten beispielhaften Variation. Wie in 10 gezeigt ist, kann eine metallische Feder oder ein ähnliches Dämpfungsbauteil 171, 172 verwendet werden.
11 ist ein Querschnitt des Dämpfungsbauteils 170 in einer zweiten beispielhaften Variation und es zeigt ein Dämpfungsbauteil 173, das an einer inneren Fläche der Vertiefung 163 angebracht ist. Wenn der Zahn 161 und die Vertiefung 163 derart angeordnet sind, dass deren jeweilige in Breitenrichtung liegenden Mitten in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 übereinstimmen, ist ein kleinerer Abstand der äußeren Flächen 180, 181 zu einer inneren Umfangsfläche des Dämpfungsbauteils 170 bereitgestellt als die Abstände t3, t4, die in 4 gezeigt sind.
Demgemäß berührt, wenn die Maschine ein variierendes Drehmoment zu dem Planetengetriebe 320 überträgt, der Zahn 161 das Dämpfungsbauteil 173, bevor der Zahn 162 eine innere Fläche der Vertiefung 164 berührt. Somit kann trotz des variierenden Drehmoments ein unübliches Geräusch minimiert bzw. verhindert werden.
12 ist eine Vorderansicht des Dämpfungsbauteils 170 in einer dritten beispielhaften Variation. In dem Beispiel von 12 hat, wenn der Zahn 161 und die Vertiefung 163 derart angeordnet sind, dass deren jeweilige in Breitenrichtung angeordneten Mitten in der Umfangsrichtung des Planetenträgers 323 übereinstimmen, das Dämpfungsbauteil 170 eine äußere Umfangsfläche, die von den inneren Flächen 185, 186 der Vertiefung 163 beabstandet ist.
Insbesondere hat die innere Fläche 185 der Vertiefung 163 einen Abstand t5 zu dem Dämpfungsbauteil 170, der kleiner ist als der Abstand t3, der in 4 gezeigt ist, und des Weiteren hat die innere Fläche 186 der Vertiefung 163 einen Abstand t6 zu dem Dämpfungsbauteil 170, der kleiner ist als der Abstand t4, der in 4 gezeigt ist.
Demgemäß berührt auch in dem Beispiel von 12, wenn die Maschine ein variierendes Drehmoment an dem Planetengetriebe 320 aufbringt, der Zahn 161 das Dämpfungsbauteil 170, bevor der Zahn 162 eine innere Fläche der Vertiefung 164 berührt.
Es ist anzumerken, dass die Beispiele in den 1 bis 12 für eine Vielzahl von Zähnen 161 und eine Vielzahl von Vertiefungen 163 beschrieben wurden, bei denen ein einzelner Zahn 161 und eine einzelne Vertiefung 163 bereitgestellt sind, die mit einem dazwischen liegenden Dämpfungsbauteil vorgesehen sind, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Zähnen 161 das Dämpfungsbauteil 170 aufweisen, das an diesen angebracht ist.
Es ist anzumerken, dass während die Beispiele von 1 bis 12 für eine Befestigungsstruktur für einen Planetengetriebemechanismus mit dem Planetenträger 323 und dem Gehäuse 600 mit einer Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, die darin angewendet wird, die vorliegende Erfindung nicht auf die Befestigungsstruktur für den Planetenträger 323 und das Gehäuse 600 beschränkt ist.
Zum Beispiel ist die vorliegende Befestigungsstruktur bei einem Fahrzeug anwendbar, das eine Maschine, eine Kupplung, ein Getriebe aufweist, bei der die Getriebeeingangswelle und die Kupplungsausgangswelle mit einer Keilwellenverzahnungskopplung (Kerbverzahnungskopplung) miteinander verbunden sind.
Insbesondere weist die Keilwellenverzahnungsverbindung bzw. Zahnwellenverbindung bzw. Kerbverzahnungsverbindung (oder Befestigungsstruktur) eine Eingangswelle eines Getriebes, die eine Vielzahl von am Umfang beabstandeten Zähnen hat, und einen Zylinder auf, der mit der Kupplungsausgangswelle verbunden ist und der in der Lage ist, die Getriebeeingangswelle aufzunehmen.
Der Zylinder hat eine innere Umfangsfläche, die eine Vielzahl von Vertiefungen bzw. Aussparungen (oder Nuten) hat, die in der Lage sind, die Zähne, die an der Eingangswellenumfangsfläche ausgebildet sind, aufzunehmen, und die Zähne der Eingangswelle sind derart angeordnet, dass sie in die Nuten gepasst werden und der Zylinder und die Eingangswelle somit am Umfang miteinander befestigt sind.
Die Eingangswelle ist mit dem Zahn 161, wie in 3 gezeigt ist, und dem Zahn 162 versehen, wie in 4 gezeigt ist.
Des Weiteren hat der Zylinder eine innere Umfangsfläche, die die Vertiefung 163, wie in 3 gezeigt ist, und die Vertiefung 164 hat, wie in 4 gezeigt ist. Wenn die vorliegende Erfindung bei einer Keilwellen-, Kerbverzahnungs- bzw. Zahnwellenverbindung angewandt wird, erstreckt sich jede Vertiefung 163, 164 entlang der Kupplungsausgangswelle. Die Eingangswelle hat den Zahn 161 mit dem Dämpfungsbauteil 170, das daran angebracht ist.
Die Keilwellenverbindung (oder Befestigungsstruktur), die derart ausgebildet ist, ermöglicht es ferner, dass eine Maschine ein variierendes Drehmoment abgeben kann, ohne dass ein Zahn und eine Vertiefung des Zylinders und der Eingangswelle miteinander zusammenstoßen und somit ein lautes Geräusch verursachen.
Es sollte verständlich sein, dass die vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiele in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend sind. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch den Wortlaut der Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung definiert und es ist beabsichtigt, beliebige Modifizierungen zu umfassen, die innerhalb des Schutzumfangs und der entsprechenden äquivalenten Bedeutungen des Wortlauts der Ansprüche fallen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist bei einer Befestigungsstruktur anwendbar, die aus einem Kraftübertragungsbauteil, das eine zu übertragende Kraft aufnimmt, und einem Befestigungsbauteil gebildet wird, das an dem Kraftübertragungsbauteil befestigt ist, und ist insbesondere bei einer Befestigungsstruktur eines Planetengetriebemechanismus mit einem Planetenträger und einem Getriebegehäuse, einer Keilwellen-, Kerbverzahnungs- bzw. Zahnwellenverbindungsstruktur und dergleichen anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-183824 [0003, 0004]

Claims

Befestigungsstruktur mit: einem Kraftübertragungsbauteil (323), das am Umfang mit ersten und zweiten voneinander beabstandeten Zähnen (161) und 162) vorgesehen ist und das eine zu übertragende Kraft aufnimmt; und einem Befestigungsbauteil (600), das das Kraftübertragungsbauteil (323) umgibt und eine erste Vertiefung (163) und eine zweite Vertiefung (164) hat, die entsprechend den ersten Zahn (161) und den zweiten Zahn (162) aufnehmen, um in das Kraftübertragungsbauteil (323) zu passen, wobei ein elastisch verformbares Dämpfungsbauteil (170) zwischen einer äußeren Fläche des ersten Zahns (161) und einer inneren Fläche der ersten Vertiefung (163) vorgesehen ist, und ein größerer Abstand zwischen der äußeren Fläche des ersten Zahns (161) und der inneren Fläche der ersten Vertiefung (163) als jener zwischen einer äußeren Fläche des zweiten Zahns (162) und einer inneren Fläche der zweiten Vertiefung (164) vorgesehen ist.
Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei: der erste Zahn (161) die äußere Fläche mit einer ersten äußeren Fläche (180) und einer zweiten äußeren Fläche (181) hat, die in einer Breitenrichtung des ersten Zahns (161) ausgerichtet sind; der zweite Zahn (162) die äußere Fläche mit einer dritten äußeren Fläche (182) und einer vierten äußeren Fläche (183) hat, die in einer Breitenrichtung des zweiten Zahns (162) ausgerichtet sind; die erste Vertiefung (163) eine innere Fläche mit einer ersten inneren Fläche (185) und einer zweiten inneren Fläche (186) hat, die entsprechend zu der ersten äußeren Fläche (180) und der zweiten äußeren Fläche (181) zugewandt sind; die zweite Vertiefung (164) die innere Fläche mit einer dritten inneren Fläche (187) und einer vierten inneren Fläche (188) hat, die entsprechend zu der dritten äußeren Fläche (182) und der vierten äußeren Fläche (183) zugewandt sind; und wenn die jeweiligen in Breitenrichtung liegenden Mitten des ersten Zahns (161) und der ersten Vertiefung (163) übereinstimmen, die erste äußere Fläche (180) einen Abstand zu der ersten inneren Fläche (185) hat, der größer ist als der Abstand der dritten äußeren Fläche (182) zu der dritten inneren Fläche (187), und die zweite äußere Fläche (181) einen Abstand zu der zweiten inneren Fläche (186) hat, der größer ist als der Abstand der vierten äußeren Fläche (183) zu der vierten inneren Fläche (188).
Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, die des Weiteren ein Sonnenzahnrad (321), ein Hohlzahnrad (324), das radial außerhalb des Sonnenzahnrads (321) vorgesehen ist, und ein Ritzelzahnrad (322) hat, das zwischen dem Sonnenzahnrad und dem Hohlzahnrad angeordnet ist und mit dem Sonnenzahnrad und dem Hohlzahnrad in Zahneingriff ist, wobei das Kraftübertragungsbauteil (323) angepasst ist, um ein Träger (323) zu sein, der das Ritzelzahnrad drehbar hält, und das Befestigungsbauteil angepasst ist, um ein Getriebegehäuse (600) zu sein.
Befestigungsstruktur nach Anspruch 3, die des Weiteren ein Gegenzahnrad (350) aufweist, das mit dem Hohlzahnrad in Zahneingriff ist, wobei der erste Zahn (161) näher an dem Gegenzahnrad liegend angeordnet ist als es der zweite Zahn (162) ist.
Befestigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei das Dämpfungsbauteil (170) ringförmig ausgebildet ist und an dem ersten Zahn (161) angebracht ist.