JP2009133338A - Spline engagement structure - Google Patents

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Yoshiyuki Furuta
義幸 古田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spline engagement structure excellent in durability without being enlarged when an external gear member with an external gear projected in one axial direction on a periphery of an external gear body, and an internal gear member with an internal gear engaging with this external gear are engaged in spline. <P>SOLUTION: A spline engagement structure, equipped with an external gear member 51 and an internal gear member 72 which are mutually engaged in spline, is characterized in that: the external gear member 51 includes an external gear body 61, and an external gear 62a projected to one axial side in a periphery 62 of the external gear body 61; the internal gear member 72 includes an internal gear body 71, and an internal gear 72a formed in an inner periphery 74 of the internal gear body 71 so as to engage with the external gear 62a; and a stress easing hole 75a formed adjacent to an engaging surface in which the internal gear 72a, engages with the external gear 62a or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スプライン嵌合構造に関し、特に、内歯部材とスプライン嵌合する外歯部材の歯元部分に生ずる応力を低減できるスプライン嵌合構造に関する。   The present invention relates to a spline fitting structure, and more particularly to a spline fitting structure that can reduce stress generated in a tooth root portion of an external tooth member that is spline fitted with an internal tooth member.

一般に、この種のスプライン嵌合構造においては、外歯部材の外歯と、内歯部材の内歯とを噛み合わせることにより外歯部材を内歯部材にスプライン嵌合しているが、外歯が内歯を押圧する際に外歯が受ける反力により外歯の歯元部分に生ずる応力が他の部分よりも高くなる。このために、歯元部分の機械的強度を高めるよう歯元などの形状を工夫し、歯元部分の応力が減少するよう構造上の配慮がなされている。
従来、この種のスプライン嵌合構造の典型的な例として、内歯が形成されたキャリヤと、外歯が形成された回転部材とが嵌合するスプライン嵌合構造を採用した遊星歯車装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この遊星歯車装置においては、キャリヤと回転部材とがスプライン嵌合する嵌合部全体のうち、キャリヤに連結されたピンの近傍に位置する嵌合部で高い応力が生ずることから、ピンの近傍に位置する嵌合部の外歯および内歯の歯間ピッチを他の部分の歯間ピッチよりも大きく形成して、その歯元厚さを大きく形成することにより嵌合部の機械的強度を高めている。
特開平6−117502号公報
In general, in this type of spline fitting structure, the external teeth are spline-fitted to the internal teeth by engaging the external teeth of the external teeth and the internal teeth of the internal teeth. When the inner teeth are pressed against the inner teeth, the stress generated in the root portion of the outer teeth due to the reaction force received by the outer teeth becomes higher than in the other portions. For this purpose, the shape of the tooth root is devised so as to increase the mechanical strength of the tooth root portion, and structural considerations are made so that the stress at the tooth root portion is reduced.
Conventionally, as a typical example of this type of spline fitting structure, there is known a planetary gear device that employs a spline fitting structure in which a carrier having inner teeth and a rotating member having outer teeth are fitted. (For example, refer to Patent Document 1).
In this planetary gear device, high stress is generated in the fitting portion located near the pin connected to the carrier out of the whole fitting portion where the carrier and the rotating member are spline-fitted. The interdental pitch of the external and internal teeth of the mating part is larger than the interdental pitch of other parts, and the tooth base thickness is increased to increase the mechanical strength of the mating part. ing.
JP-A-6-117502

しかしながら、前述のような従来のスプライン嵌合構造においては、外歯および内歯の歯間ピッチを大きく形成し歯元厚さを大きくしているので、嵌合部全体の歯数が減少し、各嵌合部が受け持つ応力が高くなってしまい、各嵌合部の機械的強度が十分に確保されているとはいい難い。また、このような嵌合部において、歯幅や歯元部分の円弧を大きくして機械的強度を高めることも考えられるが、この場合、嵌合部が大きくなってしまい、キャリヤおよび回転部材が大型になってしまうという問題があった。特に、キャリヤおよび回転部材が周囲に余分なスペースの無い場所に配置される場合には、各歯元部分の機械的強度を高めるために歯幅や各歯元部分の円弧を大きくすることは困難であり、嵌合部の歯元に生ずる応力に耐えうる機械的強度が得られ難いという問題があった。
また、キャリヤが、外歯本体と、この外歯本体の外周部に軸方向一方側に突出して形成された外歯とによって構成されるものについては、外歯が歯幅方向の一端側のみで外歯本体に支持されているので、歯元部分に生ずる応力が歯幅方向で不均衡となり、歯幅方向一端側の歯元部分に大きな応力が生じていた。この場合、スペース上の制約から外歯の補強が困難であり、大きな繰り返し応力を受ける歯幅方向一端側の歯元部分で外歯が金属疲労を起こすおそれがあり、耐久性が低下してしまうという問題があった。
However, in the conventional spline fitting structure as described above, since the inter-tooth pitch between the external teeth and the internal teeth is formed large and the root thickness is increased, the number of teeth of the entire fitting portion is reduced, It is difficult to say that the stress of each fitting portion becomes high and the mechanical strength of each fitting portion is sufficiently secured. In such a fitting part, it is conceivable to increase the tooth width and the arc of the tooth root part to increase the mechanical strength. However, in this case, the fitting part becomes large, and the carrier and the rotating member are There was a problem of becoming large. In particular, when the carrier and the rotating member are arranged in a place where there is no extra space around them, it is difficult to increase the tooth width and the arc of each root part in order to increase the mechanical strength of each root part. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain mechanical strength that can withstand the stress generated at the tooth portion of the fitting portion.
Further, in the case where the carrier is constituted by an external tooth main body and an external tooth formed on the outer peripheral portion of the external tooth main body so as to protrude on one side in the axial direction, the external tooth is only at one end side in the tooth width direction. Since it is supported by the external tooth body, the stress generated in the tooth root portion is unbalanced in the tooth width direction, and a large stress is generated in the tooth root portion on one end side in the tooth width direction. In this case, it is difficult to reinforce the external teeth due to space constraints, and the external teeth may cause metal fatigue at the tooth root portion on one end side in the tooth width direction that receives a large repetitive stress, resulting in a decrease in durability. There was a problem.

本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、外歯本体の外周部に軸方向一方側に突出して形成された外歯を有する外歯部材と、この外歯に噛み合う内歯を有する内歯部材とがスプライン嵌合する場合に、大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and an external tooth member having external teeth formed on the outer peripheral portion of the external tooth body so as to protrude on one side in the axial direction, and the external teeth An object of the present invention is to provide a spline fitting structure excellent in durability without being increased in size when an internal tooth member having an inner tooth meshing with the inner tooth member is spline fitted.

本発明に係るスプライン嵌合構造は、上記目的達成のため、(1)互いにスプライン嵌合する外歯部材と内歯部材を備えたスプライン嵌合構造において、前記外歯部材が、外歯本体と、前記外歯本体の外周部に軸方向一方側に突出して形成された外歯と、を有し、前記内歯部材が、内歯本体と、前記外歯に噛み合うよう前記内歯本体の内周部に形成された内歯と、を有し、前記内歯が前記外歯に係合する係合面の近傍に形成された凹部を有することを特徴とする。   To achieve the above object, the spline fitting structure according to the present invention is (1) a spline fitting structure comprising an external tooth member and an internal tooth member that are spline-fitted with each other, wherein the external tooth member is an external tooth main body. And an external tooth formed on the outer peripheral portion of the external tooth body so as to protrude to one side in the axial direction, and the internal tooth member engages with the internal tooth body and the external tooth. An internal tooth formed on a peripheral portion, and the internal tooth has a recess formed in the vicinity of an engagement surface that engages with the external tooth.

この構成により、内歯が、外歯に係合する係合面の近傍に形成された凹部を有しているので、内歯の剛性が低くなり、外歯部材が回転しようとする方向に外力が加わり、外歯が内歯を押圧するとき、押圧力(N)により弾性変形し易くなり、外歯が内歯から受ける反力(N)が減少する。その結果、外歯の歯元に生ずる応力(MPa)が減少するので、従来の内歯部材における内歯に、凹部を形成するだけの簡単な構造により、構造を大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を得ることができる。   With this configuration, since the inner teeth have a recess formed in the vicinity of the engaging surface that engages with the outer teeth, the rigidity of the inner teeth is reduced, and the external force is exerted in the direction in which the outer teeth member tries to rotate. When the outer teeth press the inner teeth, the elastic teeth are easily elastically deformed by the pressing force (N), and the reaction force (N) received by the outer teeth from the inner teeth is reduced. As a result, since the stress (MPa) generated at the root of the external tooth is reduced, a simple structure that only forms a recess in the internal tooth of the conventional internal tooth member makes it durable without increasing the structure. An excellent spline fitting structure can be obtained.

上記(1)に記載のスプライン嵌合構造は、(2)前記外歯部材が、遊星歯車装置の一部を構成し、前記内歯部材が、前記遊星歯車装置を収納するケースの一部を構成するようにしてもよい。   In the spline fitting structure described in (1) above, (2) the outer tooth member constitutes a part of the planetary gear device, and the inner tooth member serves as a part of the case that houses the planetary gear device. You may make it comprise.

この構成により、遊星歯車装置およびこの遊星歯車装置を収納するケースの構造を大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を有する遊星歯車装置およびケースが得られる。   With this configuration, it is possible to obtain a planetary gear device and a case having a spline fitting structure excellent in durability without increasing the size of the planetary gear device and the case housing the planetary gear device.

上記(2)に記載のスプライン嵌合構造においては、好ましくは、(3)前記内歯部材の前記内歯が、前記遊星歯車装置に対向する対向面を有し、前記凹部が前記内歯部材の前記対向面で開口するよう形成される。   In the spline fitting structure according to the above (2), preferably, (3) the internal teeth of the internal gear member have a facing surface facing the planetary gear device, and the concave portion is the internal gear member. Are formed so as to open at the facing surface.

この構成により、内歯部材の対向面側の剛性が低くなり、外歯部材が回転しようとする方向に外力が加わり、外歯が内歯を押圧するとき、押圧力(N)により内歯部材の対向面側が弾性変形し易くなり、外歯が内歯の対向面側から受ける反力(N)が減少する。   With this configuration, the rigidity of the opposing surface side of the internal tooth member is reduced, an external force is applied in the direction in which the external tooth member is to rotate, and the external tooth presses the internal tooth by the pressing force (N). The opposing surface side of the inner teeth is easily elastically deformed, and the reaction force (N) received by the outer teeth from the opposing surface side of the inner teeth is reduced.

上記(1)ないし(3)に記載のスプライン嵌合構造においては、好ましくは、(4)前記凹部が、特定された前記内歯に形成される。   In the spline fitting structure described in the above (1) to (3), preferably, (4) the recess is formed in the specified internal tooth.

この構成により、特定された内歯にのみ凹部が形成されるので、外歯部材および内歯部材において、特定の内歯および外歯のみスプライン嵌合のための加工精度を高め、それ以外の外歯および内歯の部分は、通常の精度で加工することができ、製造工程が簡単になる。さらに、特定の外歯と内歯を固くスプライン嵌合すればよく、それ以外のスプライン嵌合は緩やかに嵌合させることができるので組立作業を容易にすることができる。   With this configuration, since the concave portion is formed only in the specified internal tooth, the processing accuracy for fitting the spline only to the specific internal tooth and the external tooth is increased in the external tooth member and the internal tooth member, and the other external teeth The teeth and internal teeth can be processed with normal accuracy, and the manufacturing process is simplified. Furthermore, it is only necessary to tightly spline-fit specific external teeth and internal teeth, and other spline fittings can be loosely fitted, so that assembly work can be facilitated.

本発明によれば、外歯本体の外周部に軸方向一方側に突出して形成された外歯を有する外歯部材と、この外歯に噛み合う内歯を有する内歯部材とがスプライン嵌合する場合に、大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を提供することができる。   According to the present invention, an external tooth member having external teeth formed on the outer peripheral portion of the external tooth body so as to protrude in one axial direction and an internal tooth member having internal teeth meshing with the external teeth are spline-fitted. In this case, it is possible to provide a spline fitting structure with excellent durability without increasing the size.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置1におけるケースに遊星歯車装置のピニオン装着済みのキャリヤを嵌合した状態を取付け面側から見た側面図である。図2は、図1のA−A矢視方向に見た組み合わせ断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a side view of a state in which a carrier mounted with a pinion of a planetary gear device is fitted to a case in a power transmission device 1 according to an embodiment of the present invention, as viewed from the mounting surface side. FIG. 2 is a sectional view taken in the direction of arrows AA in FIG.

まず、構成について説明する。
本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10は、リダクション遊星歯車装置5の外周支持部分に採用されており、リダクション遊星歯車装置5は、車両のトランスアクスルなどの動力伝達装置1の一部を構成している。この動力伝達装置1は、例えば、多気筒ガソリンエンジンなどの内燃機関からの動力を入力するとともに、内蔵する電動発動機などを選択的に作動させるハイブリッド型のものである。
First, the configuration will be described.
A spline fitting structure 10 according to an embodiment of the present invention is employed in an outer peripheral support portion of a reduction planetary gear device 5, and the reduction planetary gear device 5 is a part of a power transmission device 1 such as a vehicle transaxle. Is configured. The power transmission device 1 is, for example, of a hybrid type that inputs power from an internal combustion engine such as a multi-cylinder gasoline engine and selectively operates a built-in electric motor.

図1および図2に示すように、動力伝達装置1は、主に発電用として作用するフロントジェネレータ2と、主に駆動用として作用するフロントモータ3と、図示しないエンジンの動力を分割する動力分割遊星歯車装置4と、フロントモータ3を減速させるリダクション遊星歯車装置5とを含んで構成されている。また、動力伝達装置1は、エンジンの動力をダンパ6を介して動力分割遊星歯車装置4に伝達するインプットシャフト7と、動力分割遊星歯車装置4のリングギヤとリダクション遊星歯車装置5のリングギヤとを連結して一体化し共通のリングギヤとして動力を伝達する機能を有するカウンタドライブギヤ8とをさらに含んで構成されている。また、動力伝達装置1は、カウンタドライブギヤ8と噛み合いリングギヤからの動力が伝達されるカウンタドリブンギヤ9と、カウンタドリブンギヤ9と同軸上に設けられたファイナルドライブギヤ11と、ファイナルドライブギヤ11と噛み合うファイナルドリブンギヤ12と、ファイナルドリブンギヤ12と連結されたディファレンシャル13と、ディファレンシャル13に連結された左駆動軸14および右駆動軸15と、これらを収容するトランスアクスルケース16とをさらに含んで構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the power transmission device 1 includes a front generator 2 that mainly operates for power generation, a front motor 3 that mainly operates for driving, and a power split that divides power of an engine (not shown). A planetary gear unit 4 and a reduction planetary gear unit 5 for decelerating the front motor 3 are included. The power transmission device 1 connects an input shaft 7 that transmits engine power to the power split planetary gear device 4 via the damper 6, and a ring gear of the power split planetary gear device 4 and a ring gear of the reduction planetary gear device 5. And a counter drive gear 8 having a function of transmitting power as a common ring gear. The power transmission device 1 also includes a counter driven gear 9 that meshes with the counter drive gear 8 and transmits power from the ring gear, a final drive gear 11 that is provided coaxially with the counter driven gear 9, and a final that meshes with the final drive gear 11. It further includes a driven gear 12, a differential 13 connected to the final driven gear 12, a left drive shaft 14 and a right drive shaft 15 connected to the differential 13, and a transaxle case 16 that accommodates these.

トランスアクスルケース16は、ケース17と、ケース17の端部に固定されるカバー18と、ケース17の他端部に固定されるハウジング19と、ハウジング19の端部に固定されるカバー21とを含んで構成されている。ケース17、カバー18、ハウジング19およびカバー21により内部空間が画成されており、カバー18に装着されエンジンの動力により駆動するオイルポンプ22から潤滑油が内部空間内に供給され、各潤滑要素が潤滑されるようになっている。また、ケース17の左駆動軸14の挿通部、カバー18のオイルポンプ22の装着部、ハウジング19の右駆動軸15の挿通部およびカバー21のインプットシャフト7の挿通部には、オイルシールが装着され潤滑油が外部に漏出しないようになっている。   The transaxle case 16 includes a case 17, a cover 18 fixed to the end of the case 17, a housing 19 fixed to the other end of the case 17, and a cover 21 fixed to the end of the housing 19. It is configured to include. The case 17, the cover 18, the housing 19, and the cover 21 define an internal space. Lubricating oil is supplied into the internal space from an oil pump 22 that is attached to the cover 18 and driven by the power of the engine. It is designed to be lubricated. In addition, oil seals are attached to the insertion portion of the left drive shaft 14 of the case 17, the attachment portion of the oil pump 22 of the cover 18, the insertion portion of the right drive shaft 15 of the housing 19, and the insertion portion of the input shaft 7 of the cover 21. Therefore, the lubricating oil does not leak to the outside.

フロントジェネレータ2は、ハイブリッド自動車を駆動するための電動機の機能およびバッテリに充填するための発電機の機能を有し、主に発電機として作用するよう構成されており、図中に符号を付していないステータおよびロータを含んで構成されている。このステータは、ハウジング19の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、N極およびS極からなる永久磁石を有しており、ステータの内周部に回転自在に設けられている。   The front generator 2 has a function of an electric motor for driving a hybrid vehicle and a function of a generator for charging a battery, and is configured to mainly function as a generator. The stator and the rotor are not included. The stator has a core fixed to the inner peripheral portion of the housing 19, and the winding is wound around the outer periphery of the core so as to form a three-phase winding for generating a magnetic field. Further, the rotor has a permanent magnet composed of an N pole and an S pole, and is provided rotatably on the inner peripheral portion of the stator.

また、フロントジェネレータ2は、インバータに接続されており、電子制御ユニット(ECU)によりインバータを介して電動機と発電機のどちらかに切り換えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。このインバータは、走行用IPM(Intelligent Power Module)およびIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors)などからなるスイッチング素子で構成されている。発電機の場合、エンジン、フロントモータ3、左駆動軸14および右駆動軸15の回転が動力分割遊星歯車装置4を介してロータに伝達され、ロータの回転により発電されるようになっている。発電された交流電圧は直流電圧に変換されキャパシタやコンデンサに送られるとともに、インバータに接続されたバッテリに充電されるようになっている。   Further, the front generator 2 is connected to an inverter, and is switched to either an electric motor or a generator via an inverter by an electronic control unit (ECU) so as to function with either the electric motor or the generator. Yes. This inverter is composed of switching elements such as a traveling IPM (Intelligent Power Module) and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors). In the case of a generator, the rotation of the engine, the front motor 3, the left drive shaft 14, and the right drive shaft 15 is transmitted to the rotor via the power split planetary gear unit 4 and is generated by the rotation of the rotor. The generated AC voltage is converted into a DC voltage and sent to a capacitor or a capacitor, and a battery connected to an inverter is charged.

フロントモータ3は、フロントジェネレータ2と同様に、ハイブリッド自動車を駆動するための電動機の機能およびバッテリに充填するための発電機の機能を有し、主に電動機として作用するよう構成されており、ステータ、ロータを含んで構成されている。このステータは、ケース17の内周部に固定されたコアを有しており、このコアの外周には、磁界を発生させるため巻線が三相になるよう巻回されている。また、ロータは、N極およびS極からなる永久磁石を有しており、ステータの内周部に回転自在に設けられている。
また、フロントモータ3は、フロントジェネレータ2と同様に、インバータに接続されており、電子制御ユニットによりインバータを介して電動機と発電機のどちらかに切り換えられ、電動機または発電機のいずれかで機能するようになっている。
Like the front generator 2, the front motor 3 has a function of an electric motor for driving a hybrid vehicle and a function of a generator for charging a battery, and is configured to act mainly as an electric motor. The rotor is included. The stator has a core fixed to the inner peripheral portion of the case 17, and the winding is wound around the outer periphery of the core so as to form a three-phase winding for generating a magnetic field. Further, the rotor has a permanent magnet composed of an N pole and an S pole, and is provided rotatably on the inner peripheral portion of the stator.
Similarly to the front generator 2, the front motor 3 is connected to an inverter, and is switched between an electric motor and a generator via the inverter by the electronic control unit, and functions as either the electric motor or the generator. It is like that.

電動機の場合、電子制御ユニットの指令に基づいて、バッテリからインバータを介してステータの三相巻線に三相交流電流が流されると、内部に回転磁界が発生し、この回転磁界がロータの回転位置および速度に合わせて制御され、ロータに配置された永久磁石が回転磁界に引かれてトルクが発生し、リダクション遊星歯車装置5に出力するようになっている。発生するトルクの大きさは、電流により制御され、回転数の大きさは、交流電源の周波数により制御されるようになっている。   In the case of an electric motor, when a three-phase alternating current flows from the battery to the three-phase winding of the stator via an inverter based on a command from the electronic control unit, a rotating magnetic field is generated inside the rotating magnetic field. The permanent magnet arranged on the rotor is controlled by the position and speed, and is attracted to the rotating magnetic field to generate torque, which is output to the reduction planetary gear unit 5. The magnitude of the generated torque is controlled by the current, and the magnitude of the rotational speed is controlled by the frequency of the AC power supply.

動力分割遊星歯車装置4は、リダクション遊星歯車装置5のリングギヤと一体化され動力を伝達する機能を有するカウンタドライブギヤ8と、このカウンタドライブギヤ8内に軸線をカウンタドライブギヤ8の軸線と一致させて配置されたサンギヤと、カウンタドライブギヤ8およびサンギヤの軸線と一致させてカウンタドライブギヤ8とサンギヤとの間に挿入されたキャリヤと、このキャリヤに回転自在に収容されてリングギヤおよびサンギヤと噛み合うピニオンギヤとで構成されている。サンギヤは、ロータの回転軸に連結されロータと一緒に回転するようになっており、キャリヤは、ロータの回転軸に回転可能に支持されている。このように、動力分割遊星歯車装置4は、ダンパ6を介してインプットシャフト7に伝達されたエンジンの動力を、フロントジェネレータ2と左駆動軸14および右駆動軸15に分割している。すなわち、インプットシャフト7に伝達されたエンジンの動力は、サンギヤを介してフロントジェネレータ2のロータに伝達されるとともに、ピニオンギヤを介してカウンタドライブギヤ8に伝達され、カウンタドリブンギヤ9、ファイナルドライブギヤ11、ファイナルドリブンギヤ12、ディファレンシャル13を経由して、左駆動軸14および右駆動軸15に伝達されるようになっている。   The power split planetary gear unit 4 is integrated with the ring gear of the reduction planetary gear unit 5 and has a counter drive gear 8 having a function of transmitting power, and the axis line in the counter drive gear 8 is made to coincide with the axis line of the counter drive gear 8. A sun gear arranged in a row, a carrier inserted between the counter drive gear 8 and the sun gear so as to coincide with the axis of the counter drive gear 8 and the sun gear, and a pinion gear rotatably accommodated in the carrier and meshing with the ring gear and the sun gear It consists of and. The sun gear is connected to the rotating shaft of the rotor and rotates together with the rotor, and the carrier is rotatably supported on the rotating shaft of the rotor. As described above, the power split planetary gear device 4 splits the engine power transmitted to the input shaft 7 via the damper 6 into the front generator 2, the left drive shaft 14, and the right drive shaft 15. That is, the engine power transmitted to the input shaft 7 is transmitted to the rotor of the front generator 2 via the sun gear and to the counter drive gear 8 via the pinion gear, and the counter driven gear 9, final drive gear 11, The power is transmitted to the left drive shaft 14 and the right drive shaft 15 via the final driven gear 12 and the differential 13.

図3は、本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置5の斜視図であり、図4は、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置1のリダクション遊星歯車装置5近傍の部分拡大断面図である。   FIG. 3 is a perspective view of the reduction planetary gear unit 5 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged cross section near the reduction planetary gear unit 5 of the power transmission device 1 according to the embodiment of the present invention. FIG.

図3および図4に示すように、リダクション遊星歯車装置5は、カウンタドライブギヤ8と、サンギヤ31と、キャリヤ32と、円周上等間隔に配置された5個のピニオンギヤ33と、各ピニオンギヤ33を回転可能にキャリヤ32に支持するピニオンシャフト34とを含んで構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the reduction planetary gear unit 5 includes a counter drive gear 8, a sun gear 31, a carrier 32, five pinion gears 33 arranged at equal intervals on the circumference, and each pinion gear 33. And a pinion shaft 34 that rotatably supports the carrier 32.

カウンタドライブギヤ8は、動力分割遊星歯車装置4のリングギヤと一体的に形成された円環体からなり、一端部でその内周部に内歯が形成され、リダクション遊星歯車装置5のリングギヤを構成しており、この内歯がリダクション遊星歯車装置5のピニオンギヤ33と噛み合っている。また、他端部でその内周部に内歯が形成され、動力分割遊星歯車装置4のリングギヤを構成しており、この内歯が動力分割遊星歯車装置4のピニオンギヤと噛み合っている。カウンタドライブギヤ8の外周部には、外歯が形成されており、この外歯とカウンタドリブンギヤ9とが噛み合っている。また、カウンタドライブギヤ8の外周部の両端部には、それぞれ軸受41が装着されケース17に回転可能に支持されている。   The counter drive gear 8 is formed of an annular body formed integrally with the ring gear of the power split planetary gear device 4, and an inner tooth is formed at an inner peripheral portion at one end portion to constitute the ring gear of the reduction planetary gear device 5. The internal teeth mesh with the pinion gear 33 of the reduction planetary gear unit 5. Further, an inner tooth is formed on the inner peripheral portion at the other end portion to constitute a ring gear of the power split planetary gear device 4, and this inner tooth meshes with the pinion gear of the power split planetary gear device 4. External teeth are formed on the outer periphery of the counter drive gear 8, and the external teeth mesh with the counter driven gear 9. Further, bearings 41 are mounted at both ends of the outer peripheral portion of the counter drive gear 8 and are rotatably supported by the case 17.

サンギヤ31は、外周部に外歯が形成され、内周部にスプライン内歯が形成された円環体からなり、フロントモータ3のロータ軸3aの端部に形成されたスプライン外歯とスプライン嵌合しており、ロータ軸3aと一緒に回転するようになっている。ロータ軸3aは、軸受42を介してケース17に回転可能に支持されている。ロータ軸3aの内部には、インプットシャフト7に回転方向一体に係合したパイプ状のオイルポンプ駆動軸43が挿入されている。このオイルポンプ駆動軸43には、図2に示すように、フロントモータ3の背面側に位置するドライブロータ44が装着されており、ドライブロータ44とともにオイルポンプ22を構成する図示しないドリブンロータがカバー18に回転自在に支持されている。   The sun gear 31 is formed of an annular body in which outer teeth are formed on the outer peripheral portion and spline inner teeth are formed on the inner peripheral portion, and the spline outer teeth and the spline fitting formed on the end portion of the rotor shaft 3a of the front motor 3 And rotate together with the rotor shaft 3a. The rotor shaft 3 a is rotatably supported by the case 17 via a bearing 42. A pipe-shaped oil pump drive shaft 43 that is engaged with the input shaft 7 integrally in the rotational direction is inserted into the rotor shaft 3a. As shown in FIG. 2, a drive rotor 44 located on the back side of the front motor 3 is attached to the oil pump drive shaft 43, and a drive rotor (not shown) that constitutes the oil pump 22 together with the drive rotor 44 covers the oil pump drive shaft 43. 18 is rotatably supported.

さらに、カバー18にはリリーフ弁45を収納したオイルポンプカバー46が装着されており、オイルポンプ22によりカバー18内の所定箇所から汲み上げられた潤滑油がリリーフ弁45により所定の設定圧までに制限されながら、オイルポンプ駆動軸43内の通路、ロータ軸3aおよびインプットシャフト7内に形成された複数の油路を通して動力分割遊星歯車装置4およびリダクション遊星歯車装置5内のギヤの噛合部分などに供給されるようになっている。   Further, an oil pump cover 46 that houses a relief valve 45 is mounted on the cover 18, and the lubricating oil pumped up from a predetermined location in the cover 18 by the oil pump 22 is limited to a predetermined set pressure by the relief valve 45. While being supplied to the meshing portion of the power split planetary gear unit 4 and the reduction planetary gear unit 5 through a passage in the oil pump drive shaft 43 and a plurality of oil passages formed in the rotor shaft 3 a and the input shaft 7. It has come to be.

サンギヤ31の外歯は、各ピニオンギヤ33と噛み合っている。各ピニオンギヤ33は、ピニオンシャフト34に軸受35を介して回転可能に支持されており、ピニオンシャフト34の両端部は、それぞれキャリヤ32に固定されている。
キャリヤ32は、外周部に外歯が形成された外歯部材51と、外歯部材51とともにピニオンシャフト34を支持する支持部材52と、支持部材52と一体的に形成され外歯部材51と支持部材52とを連結する連結部材53とを含んで構成されている。
The external teeth of the sun gear 31 mesh with the pinion gears 33. Each pinion gear 33 is rotatably supported by a pinion shaft 34 via a bearing 35, and both ends of the pinion shaft 34 are fixed to a carrier 32.
The carrier 32 includes an external tooth member 51 having external teeth formed on the outer periphery thereof, a support member 52 that supports the pinion shaft 34 together with the external tooth member 51, and a support member 52 that is formed integrally with the support member 52. A connecting member 53 that connects the member 52 is included.

図5は、本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置5の外歯部材51の平面図であり、図6は、図5のB−B矢視断面を示す断面図である。図7は、本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置5の外歯部材51が嵌合するケース17の内歯部材72の平面図であり、図8は、図7のC−C矢視断面を示す断面図であり、図9は、図7のD−D矢視断面を示す断面図である。図10は、本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置5の内歯部材72の部分拡大平面図である。   FIG. 5 is a plan view of the external tooth member 51 of the reduction planetary gear device 5 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7 is a plan view of the internal gear member 72 of the case 17 to which the external gear member 51 of the reduction planetary gear device 5 according to the embodiment of the present invention is fitted, and FIG. 8 is a CC arrow in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line DD in FIG. 7. FIG. 10 is a partially enlarged plan view of the internal gear member 72 of the reduction planetary gear device 5 according to the embodiment of the present invention.

図5に示すように、外歯部材51は、外歯本体61と、外歯本体61の軸方向一方側に突出し、外歯本体61の外周部62に支持された10個の外歯62aないし62jとで構成されている。外歯本体61は、中央部に貫通孔61aを有し、側面部に円周上等間隔に配置された5個の貫通孔61bないし61fを有している。外周部62および外歯62aないし62jの角部には、面取り62kが施されており、スプライン嵌合の際に組み込み易くしている。   As shown in FIG. 5, the external tooth member 51 protrudes from the external tooth main body 61 and one axial side of the external tooth main body 61, and includes ten external teeth 62 a to 62 a that are supported by the outer peripheral portion 62 of the external tooth main body 61. 62j. The external tooth body 61 has a through hole 61a at the center and five through holes 61b to 61f arranged on the side surface at equal intervals on the circumference. The corner portions of the outer peripheral portion 62 and the external teeth 62a to 62j are chamfered 62k so that they can be easily assembled during spline fitting.

図6に示すように、外歯本体61は、厚さtで形成されており、外歯62aないし62jは幅Wで形成されている。また、外歯本体61には、側面部61gから軸方向に突出した幅W、外径Dの円環状の突出部61hが形成されている。外歯部材51は、外周部62と、側面部61gと、突出部61hとにより円環状の溝51aが画成されており、この溝51aにケース17の一部を収容しリダクション遊星歯車装置5の全長を短くするようにして省スペース化を図っている。 As shown in FIG. 6, the external teeth body 61 is formed with a thickness t, to no external teeth 62a 62j is formed with a width W 1. Further, the external teeth body 61 has a width W 2 protruding from the side surface portion 61g in the axial direction, the projecting portions 61h of the annular outer diameter D 1 is formed. In the external tooth member 51, an annular groove 51 a is defined by the outer peripheral portion 62, the side surface portion 61 g, and the protruding portion 61 h, and a part of the case 17 is accommodated in the groove 51 a to reduce the planetary gear unit 5. Space saving is achieved by shortening the overall length of the.

支持部材52は、図4に示すように、外歯部材51と同様に、中央部に所定の深さを有する段付きの貫通孔を有しており、この貫通孔には軸受47が装着され、インプットシャフト7をその端部で回転可能に支持している。また、支持部材52の側面部には、円周上等間隔に配置された5個の貫通孔が形成されており、ピニオンシャフト34が挿入されその端部が、かしめ固定されるようになっている。   As shown in FIG. 4, the support member 52 has a stepped through hole having a predetermined depth at the center portion, like the external tooth member 51, and a bearing 47 is mounted in the through hole. The input shaft 7 is rotatably supported at its end. Further, five through holes arranged at equal intervals on the circumference are formed on the side surface of the support member 52, and the end of the pinion shaft 34 is inserted and fixed by caulking. Yes.

連結部材53は、図4に示すように、外歯部材51と支持部材52とを連結するよう支持部材52に一体的に形成されている。この外歯部材51、支持部材52および連結部材53で画成される内部空間には、サンギヤ31と5個のピニオンギヤ33が収容されるようになっている。   As shown in FIG. 4, the connecting member 53 is integrally formed with the support member 52 so as to connect the external tooth member 51 and the support member 52. The sun gear 31 and the five pinion gears 33 are accommodated in the internal space defined by the external tooth member 51, the support member 52, and the connecting member 53.

リダクション遊星歯車装置5における外歯本体61の厚さt、外歯62aないし62jの幅W、突出部61hの幅W、外径Dの各寸法、外歯の個数および形状、ピニオンギヤ33の個数、歯数などの各諸元は、リダクション遊星歯車装置5の構造、大きさ、トルク伝達特性などの設計条件により適宜選択される。なお、外歯本体61の外歯は少なくとも1箇所に形成されていればよく、多数形成されていてもよい。 The thickness t, the width W of from the external teeth 62a 62j 1 of the external teeth body 61 in the reduction planetary gear unit 5, the width W 2 of the projecting portion 61h, the dimensions of the outer diameter D 1, the number of the external teeth and the shape, the pinion gear 33 The specifications such as the number of teeth and the number of teeth are appropriately selected according to the design conditions such as the structure, size, and torque transmission characteristics of the reduction planetary gear unit 5. In addition, the external tooth of the external tooth main body 61 should just be formed in at least one place, and many may be formed.

図7に示すように、ケース17は、内歯部材72を有しており、内歯部材72は、内歯本体71と、外歯部材51の外歯62aないし62jとスプライン嵌合するよう、内周部74に形成された内歯72aないし72jとを有している。外歯部材51の外歯62aは、内歯72aと72bとの間、外歯62bは、内歯72bと72cとの間というように、外歯部材51の各外歯62aないし62jは、内歯部材72の各内歯72aないし72jの間にそれぞれスプライン嵌合するようになっている。したがって、外歯部材51が、内歯部材72にスプライン嵌合することにより、キャリヤ32がケース17に固定されることとなる。   As shown in FIG. 7, the case 17 has an internal tooth member 72, and the internal tooth member 72 is spline-fitted with the internal tooth main body 71 and the external teeth 62 a to 62 j of the external tooth member 51. It has internal teeth 72 a to 72 j formed on the inner peripheral portion 74. The external teeth 62a of the external tooth member 51 are between the internal teeth 72a and 72b, the external teeth 62b are between the internal teeth 72b and 72c, and so on. Spline fitting is performed between the internal teeth 72a to 72j of the tooth member 72, respectively. Accordingly, the outer teeth member 51 is spline-fitted to the inner teeth member 72, whereby the carrier 32 is fixed to the case 17.

ここで、外歯部材51が図面に向かって反時計回りに回転しようとするとき、外歯部材51の外歯62aないし62jが、静止している内歯部材72の内歯72aないし72jを押圧して係合するため、内歯72aないし72jは、外歯62aないし62jと係合する係合面をそれぞれ有している。
また、内歯部材72の係合面72nの近傍には、応力緩和穴75aないし75jがそれぞれ形成されており、外歯62aないし62jの押圧によって外歯62aないし62jの歯元に生ずる応力を緩和するようになっている。この内歯部材72の内歯72aないし72jは、図9に示すように、リダクション遊星歯車装置5に対向する対向面72sを有し、前述の応力緩和穴75aないし75jは、内歯部材72の内歯72aないし72jの各対向面72sで開口するよう内歯72aないし72jにそれぞれ形成されている。
Here, when the external tooth member 51 tries to rotate counterclockwise toward the drawing, the external teeth 62a to 62j of the external tooth member 51 press the internal teeth 72a to 72j of the stationary internal tooth member 72. Therefore, the inner teeth 72a to 72j have engaging surfaces that engage with the outer teeth 62a to 62j, respectively.
In addition, stress relaxation holes 75a to 75j are formed in the vicinity of the engaging surface 72n of the inner tooth member 72, respectively, to relieve stress generated at the roots of the outer teeth 62a to 62j due to the pressing of the outer teeth 62a to 62j. It is supposed to be. As shown in FIG. 9, the internal teeth 72 a to 72 j of the internal tooth member 72 have a facing surface 72 s that faces the reduction planetary gear device 5, and the stress relaxation holes 75 a to 75 j described above are formed on the internal tooth member 72. The inner teeth 72a to 72j are respectively formed so as to open at the opposing surfaces 72s of the inner teeth 72a to 72j.

図7に示されるスプライン嵌合の場合、スプライン嵌合された外歯部材51は、例えば、ハイブリット自動車が前進するときに、図面に向かって反時計回りに回転しようとするので、応力緩和穴75aないし75jは外歯部材51の外歯62aないし62jの回転方向前進側と係合する内歯72aないし72jの各係合面72nの近傍に形成されている。
他方、ハイブリット自動車が後退するときには、前進するときと逆に、図面に向かって時計回りに外歯部材51が回転しようとするが、前進の場合と同様に、内歯72aないし72jが外歯62aないし62jとそれぞれ係合するもう一つの係合面72nの近傍に応力緩和穴を形成してもよい。
In the case of the spline fitting shown in FIG. 7, the spline-fitted external tooth member 51 tends to rotate counterclockwise toward the drawing when the hybrid vehicle advances, for example, so that the stress relaxation hole 75a. Or 75j is formed in the vicinity of each engaging surface 72n of the inner teeth 72a to 72j that engage with the rotation direction advance side of the outer teeth 62a to 62j of the outer tooth member 51.
On the other hand, when the hybrid vehicle moves backward, contrary to when moving forward, the external tooth member 51 tries to rotate clockwise toward the drawing. However, as in the case of forward movement, the internal teeth 72a to 72j are connected to the external teeth 62a. In addition, a stress relaxation hole may be formed in the vicinity of another engaging surface 72n that engages with each of 62 to 62j.

なお、後退の場合、前進と比べて外歯部材に加えられるトルクが小さくなるよう設定されているときは、係合面72nに加わる押圧力も小さいので、回転方向後退側と係合する内歯72aないし72jの係合面72nの近傍に応力緩和穴を形成しなくともよい。
本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の応力緩和穴75aないし75jは、本発明に係るスプライン嵌合構造における凹部を構成している。
In the case of backward movement, when the torque applied to the external tooth member is set to be smaller than that of forward movement, the pressing force applied to the engaging surface 72n is also small, so that the internal teeth engaged with the backward side in the rotational direction. It is not necessary to form a stress relaxation hole in the vicinity of the engagement surface 72n of 72a to 72j.
The stress relaxation holes 75a to 75j of the spline fitting structure 10 according to the present embodiment constitute a recess in the spline fitting structure according to the present invention.

図8に示すように、ケース17の内歯部材72においては、内歯72aないし72jは、内歯部材72の底面部72kから高さLで形成されている。また、内歯部材72の中央部には、底面部72kから高さLで突出した環状突出部73が形成されている。この環状突出部73には、貫通孔73aが外歯部材51に形成された突出部61hの外径Dよりも僅かに大きな内径Dで形成されており、貫通孔73aには外歯部材51の突出部61hが挿通され、内歯部材72の軸線と外歯部材51の軸線とが一致するよう位置決めがなされるようになっている。 As shown in FIG. 8, in the internal tooth member 72 of the case 17, the internal teeth 72 a to 72 j are formed at a height L 1 from the bottom surface portion 72 k of the internal tooth member 72. The central portion of the internal gear member 72, annular protrusion 73 that protrudes at a height L 2 from the bottom portion 72k is formed. The annular projection 73, a through hole 73a is formed at a slightly larger inner diameter D 2 than the outer diameter D 1 of the projecting portion 61h which is formed in the external gear member 51, the external gear member in the through hole 73a 51 projecting portions 61h are inserted, and positioning is performed so that the axis of the internal tooth member 72 and the axis of the external tooth member 51 coincide with each other.

外歯部材51の外歯62bの突出側が内歯部材72の底面部72kと対向するよう、外歯部材51が内歯部材72に嵌め込まれ、外歯部材51の側面部61gが内歯部材72の環状突出部73の端面部73bに当接することにより、スプライン嵌合されるようになっている。また、内歯部材72の各内歯72aないし72jの高さLが環状突出部73の高さLよりも大きく形成されているので、外歯部材51と内歯部材72とがスプライン嵌合する際、円滑にスプライン嵌合されるようになっている。すなわち、まず、外歯部材51の外歯62aないし62jと内歯部材72の内歯72aないし72jとが係合し、次いで、外歯部材51の突出部61hが、環状突出部73の貫通孔73aに挿入されるので、外歯62aないし62jと内歯部材72の内歯72aないし72jとの係合がガイドとなって突出部61hが貫通孔73aに挿入され易くなっている。 The external tooth member 51 is fitted into the internal tooth member 72 so that the protruding side of the external tooth 62 b of the external tooth member 51 faces the bottom surface portion 72 k of the internal tooth member 72, and the side surface portion 61 g of the external tooth member 51 is the internal tooth member 72. By contacting the end surface portion 73b of the annular projecting portion 73, the spline is fitted. Also, since to not the internal teeth 72a of the internal gear member 72 height L 1 of 72j is larger than the height L 2 of the annular projection 73, splined and the external gear member 51 and the internal gear member 72 When mating, the spline is smoothly fitted. That is, first, the external teeth 62 a to 62 j of the external tooth member 51 and the internal teeth 72 a to 72 j of the internal tooth member 72 are engaged, and then the protruding portion 61 h of the external tooth member 51 is connected to the through hole of the annular protruding portion 73. Since it is inserted into 73a, the engagement between the external teeth 62a to 62j and the internal teeth 72a to 72j of the internal tooth member 72 serves as a guide, and the protruding portion 61h is easily inserted into the through hole 73a.

図9および図10に示すように、内歯部材72の内歯72cには、その側面部72mから中心軸pまでの距離がL、内歯72cの外歯62cとの係合面72nから中心軸pまでの距離がL、対向面72sからの深さがL、内径がDになるよう応力緩和穴75cが形成されている。対向面72sからの深さLは、高さLに対して、0.5L<L<Lであることが好ましい。深さLが、0.5L未満であると、外歯62aないし62jの押圧によって外歯62aないし62jの歯元に生ずる応力の緩和が低下することがあり、Lを超えると内歯72aないし72jの剛性が低下し耐久性が低下することがある。 As shown in FIGS. 9 and 10, the internal teeth 72c of the internal gear member 72, the engagement surface 72n of the distance from the side surface portion 72m to the center axis p is the external teeth 62c of the L 4, the internal teeth 72c A stress relaxation hole 75c is formed so that the distance to the central axis p is L 5 , the depth from the opposed surface 72s is L 3 , and the inner diameter is D 3 . The depth L 3 from opposing surface 72s, to the height L 1, is preferably 0.5L 1 <L 3 <L 1 . The depth L 3 is less than 0.5 L 1, may to no external teeth 62a to no external teeth 62a by the pressing of 62j relaxation of stress generated in the tooth root of 62j decreases, the internal teeth exceeds L 1 The rigidity of 72a thru | or 72j may fall, and durability may fall.

内歯部材72における距離L、L、L、内径Dなどの各諸元は、ケース17およびリダクション遊星歯車装置5の構造、大きさ、トルク伝達特性などの設計条件により適宜選択される。 The specifications such as the distances L 3 , L 4 , L 5 , and the inner diameter D 3 in the internal tooth member 72 are appropriately selected according to the design conditions such as the structure, size, torque transmission characteristics of the case 17 and the reduction planetary gear unit 5. The

次に、本実施の形態に係る動力伝達装置1の動作について簡単に説明する。
図2に示すように、図示しないエンジンの動力が、ダンパ6を介してインプットシャフト7に伝達されると、動力分割遊星歯車装置4のサンギヤがインプットシャフト7とともに回転する。サンギヤの回転によりエンジンから伝達された動力が充電と駆動に分割される。すなわち、サンギヤが回転するとサンギヤに連結されたフロントジェネレータ2のロータが回転しフロントジェネレータ2内で発電される。発電された交流電圧は直流電圧に変換されキャパシタやコンデンサに送られて蓄電されるとともに、インバータに接続されたバッテリに送られてバッテリが充電される。
Next, operation | movement of the power transmission device 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated easily.
As shown in FIG. 2, when engine power (not shown) is transmitted to the input shaft 7 via the damper 6, the sun gear of the power split planetary gear device 4 rotates together with the input shaft 7. The power transmitted from the engine is divided into charging and driving by the rotation of the sun gear. That is, when the sun gear rotates, the rotor of the front generator 2 connected to the sun gear rotates and power is generated in the front generator 2. The generated AC voltage is converted into a DC voltage, sent to a capacitor or a capacitor for storage, and sent to a battery connected to an inverter to charge the battery.

他方、サンギヤと噛み合うピニオンギヤが回転し、ピニオンギヤと噛み合うカウンタドライブギヤ8が回転し、カウンタドリブンギヤ9、ファイナルドライブギヤ11と、ファイナルドリブンギヤ12を経由して、ディファレンシャル13に連結された左駆動軸14および右駆動軸15が駆動される。   On the other hand, the pinion gear meshing with the sun gear rotates, the counter drive gear 8 meshing with the pinion gear rotates, and via the counter driven gear 9, the final drive gear 11, and the final driven gear 12, the left drive shaft 14 connected to the differential 13 and The right drive shaft 15 is driven.

運転状態に応じて、電子制御ユニットからフロントモータ3に駆動指令がなされると、バッテリからインバータを介してステータの三相巻線に三相交流電流が流され、内部に回転磁界が発生し、ロータに配置された永久磁石が回転磁界に引かれてトルクが発生し、図4に示すように、ロータ軸3aの回転に伴って、リダクション遊星歯車装置5のサンギヤ31が回転する。次いで、サンギヤ31と噛み合う5個のピニオンギヤ33が回転する。このとき、ピニオンギヤ33を支持するキャリヤ32は、その外歯部材51がケース17の内歯部材72にスプライン嵌合しているので回転せず、サンギヤ31のトルクはそのままピニオンギヤ33を介して、カウンタドライブギヤ8に伝達され、フロントモータ3の回転が減速されて、カウンタドリブンギヤ9に伝達される。続いて、図2に示すように、ファイナルドライブギヤ11と、ファイナルドリブンギヤ12を経由して、ディファレンシャル13に連結された左駆動軸14および右駆動軸15が駆動される。   When a drive command is issued from the electronic control unit to the front motor 3 in accordance with the operating state, a three-phase alternating current flows from the battery to the three-phase winding of the stator via the inverter, and a rotating magnetic field is generated inside. The permanent magnet disposed in the rotor is attracted by the rotating magnetic field to generate torque, and as shown in FIG. 4, the sun gear 31 of the reduction planetary gear unit 5 rotates as the rotor shaft 3a rotates. Next, the five pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 rotate. At this time, the carrier 32 that supports the pinion gear 33 does not rotate because the outer tooth member 51 is spline-fitted to the inner tooth member 72 of the case 17, and the torque of the sun gear 31 remains unchanged via the pinion gear 33. It is transmitted to the drive gear 8, and the rotation of the front motor 3 is decelerated and transmitted to the counter driven gear 9. Subsequently, as shown in FIG. 2, the left drive shaft 14 and the right drive shaft 15 connected to the differential 13 are driven via the final drive gear 11 and the final driven gear 12.

また、運転状態に応じて、フロントジェネレータ2が電子制御ユニットからの指令により回転し、その動力を前述の経路で伝達し左駆動軸14および右駆動軸15が駆動される場合もあり、逆に左駆動軸14および右駆動軸15の回転により、カウンタドリブンギヤ9を介してフロントジェネレータ2が回転し充電される場合もある。また、左駆動軸14および右駆動軸15の回転によりカウンタドリブンギヤ9を介してフロントモータ3が回転し充電される場合もある。   Further, depending on the driving state, the front generator 2 may be rotated by a command from the electronic control unit, and the power may be transmitted through the above-described path to drive the left drive shaft 14 and the right drive shaft 15. The front generator 2 may be rotated and charged via the counter driven gear 9 by the rotation of the left drive shaft 14 and the right drive shaft 15. Further, the front motor 3 may be rotated and charged via the counter driven gear 9 by the rotation of the left drive shaft 14 and the right drive shaft 15.

次に、本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の作用について説明する。
図11は、本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の部分拡大斜視図であり、図12は、本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の外歯の歯元に生ずる応力のグラフである。
Next, the operation of the spline fitting structure 10 according to the present embodiment will be described.
FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of the spline fitting structure 10 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 12 is generated at the base of the external teeth of the spline fitting structure 10 according to the embodiment of the present invention. It is a graph of stress.

図11に示すように、外歯部材51と内歯部材72がスプライン嵌合した状態で、外歯部材51が矢印Y方向に回転しようとすると、外歯62bが内歯72bを押圧し内歯72bから矢印Hで示す反力(N)を受ける。このとき、外歯62bには、反力に抗する応力(MPa)と、反力により生ずる回転モーメント(Nm)に抗する応力(MPa)が作用し、外歯62bの歯元61iで応力が最大となる。この歯元61iに生ずる応力は、矢印Oで示すように、外歯62bの側面部61jから歯幅方向に徐々に大きくなっている。
歯幅方向とは、外歯部材51の軸方向と略平行な外歯における方向を意味する。
歯元61iに生ずる応力の大きさは、例えば、歯元61iの表面部に貼付されたひずみゲージSPおよびSPにより測定することができる。なお、歯元61iには、外歯62bと内歯72cとの間に隙間が画成されているので、特別の加工をすることなく歯元61iの表面部にひずみゲージSP、SPを貼り付けることができる。
As shown in FIG. 11, when the external tooth member 51 and the internal tooth member 72 are spline-fitted and the external tooth member 51 tries to rotate in the arrow Y direction, the external tooth 62b presses the internal tooth 72b and the internal tooth A reaction force (N) indicated by an arrow H is received from 72b. At this time, stress (MPa) resisting the reaction force and stress (MPa) resisting the rotational moment (Nm) generated by the reaction force act on the external teeth 62b, and the stress is generated at the root 61i of the external teeth 62b. Maximum. As indicated by the arrow O, the stress generated in the tooth base 61i gradually increases in the tooth width direction from the side surface portion 61j of the external tooth 62b.
The tooth width direction means a direction in the external teeth that is substantially parallel to the axial direction of the external tooth member 51.
Magnitude of stress generated in the tooth base 61i, for example, can be measured by the gauge SP 1 and SP 2 strain affixed to the surface of the tooth root 61i. In addition, since a gap is defined between the external teeth 62b and the internal teeth 72c in the tooth base 61i, strain gauges SP 1 and SP 2 are provided on the surface portion of the tooth base 61i without any special processing. Can be pasted.

ひずみゲージSPの部分で応力が大きくなるのは、この部分が外歯部材51の外歯本体61で支持されており、剛性が高いからである。また、ひずみゲージSPの部分は、外歯本体61で支持されていないので、剛性がひずみゲージSPの部分よりも低くその部分の変形により応力が減少するからである。 The reason why the stress increases in the strain gauge SP 2 is that this portion is supported by the external tooth body 61 of the external tooth member 51 and has high rigidity. The portion of the strain gauge SP 1, since not supported by external teeth body 61, because the stress is reduced by the deformation of lower portion thereof than the portion of the gauge SP 2 strain stiffness.

本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10においては、内歯部材72の内歯72bに応力緩和穴75bが形成されているので、外歯62bが内歯72bを押圧した際に、内歯72bが変形し、外歯62bが内歯72bから受ける反力は減少する。その結果、歯元61iに生ずる応力も減少する。すなわち、内歯72bに形成された応力緩和穴75bは、歯元61iに生ずる応力を減少させるよう外歯62bに対して作用する。   In the spline fitting structure 10 according to the present embodiment, since the stress relaxation hole 75b is formed in the internal tooth 72b of the internal tooth member 72, when the external tooth 62b presses the internal tooth 72b, the internal tooth 72b Is deformed, and the reaction force received by the outer teeth 62b from the inner teeth 72b decreases. As a result, the stress generated in the tooth root 61i is also reduced. That is, the stress relaxation hole 75b formed in the inner tooth 72b acts on the outer tooth 62b so as to reduce the stress generated in the tooth base 61i.

図12に示すグラフは、図7に示す内歯部材72の内歯72aないし72jに、図5に示す外歯部材51の外歯62aないし62jがスプライン嵌合したときに、外歯62aないし62jの各歯元に生ずる応力をひずみゲージSP、SPにより測定したもので、その応力が最も大きい外歯について、外歯の歯元61iにおける歯幅方向の位置(mm)と応力(MPa)との関係を表している。 The graph shown in FIG. 12 shows the external teeth 62a to 62j when the external teeth 62a to 62j of the external tooth member 51 shown in FIG. 5 are spline-fitted to the internal teeth 72a to 72j of the internal tooth member 72 shown in FIG. The stress generated in each tooth base is measured by strain gauges SP 1 and SP 2 , and the position (mm) and stress (MPa) in the tooth width direction of the tooth base 61i of the external tooth with respect to the external tooth having the largest stress. Represents the relationship.

本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10においては、内歯72aないし72jと外歯62aないし62jとのスプライン嵌合における各係合部分の係合度合が均等ではなく異なるので、すなわち、外歯部材51が回転しようとするときの外歯の内歯に対する押圧力が異なるので、最も大きな押圧力が生ずる部分の外歯の応力を対象にしている。   In the spline fitting structure 10 according to the present embodiment, the engagement degrees of the respective engagement portions in the spline fitting between the inner teeth 72a to 72j and the outer teeth 62a to 62j are not equal, that is, the outer teeth Since the pressing force of the external teeth against the internal teeth when the member 51 is about to rotate is different, the stress of the external teeth at the portion where the maximum pressing force is generated is targeted.

図12に示すように、応力緩和穴が内歯に形成されていない従来のスプライン嵌合構造においては、点線で示すように歯元61iのひずみゲージSPの部分には応力A(MPa)が生じ、ひずみゲージSPの部分には、応力B(MPa)が生じている。これに対し、本実施の形態のスプライン嵌合構造10においては、実線で示すように歯元61iのひずみゲージSPの部分には応力C(MPa)が生じ、ひずみゲージSPの部分には、応力D(MPa)が生じている。 As shown in FIG. 12, in the conventional spline fitting structure in which the stress relaxation holes are not formed in the inner teeth, the stress on the strain portion of the gauge SP 1 of dedendum 61i as shown by the dotted line A (MPa) occurs, the portion of the strain gauge SP 2, stress B (MPa) occurs. In contrast, in the spline fitting structure 10 of the present embodiment, it occurs stress C (MPa) is the strain part of the gauge SP 1 of dedendum 61i as shown by the solid line, the portion of the strain gauge SP 2 is Stress D (MPa) is generated.

なお、ひずみゲージSPの部分からひずみゲージSPの部分の歯幅方向に生ずる応力は、ほぼ直線的に変化することが分かっているので、両端を測定することによりその中間部分に生ずる応力を求めることができる。すなわち、歯幅方向でひずみゲージSPの部分からひずみゲージSPの部分に近くなる程応力が比例して大きくなるので、従来技術ではA−Bで表され、本実施の形態ではC−Dで表される。この場合、歯元61iに生ずる最大の応力となるひずみゲージSPの部分の応力Bを減少させることにより、本発明の目的を達成することができる。この点、ひずみゲージSPの部分において、従来のスプライン嵌合構造において生じていた応力Bに対して、本実施の形態のスプライン嵌合構造10においては応力Dとなり、約10%の応力が低減されている。すなわち、応力緩和穴を形成することは、外歯の歯元応力を約10%低減する作用を有している。また、従来のスプライン嵌合構造においては、ひずみゲージSPの部分に生ずる応力AとひずみゲージSPの部分に生ずる応力Bとの間に応力差があり、歯幅方向に比較的大きな応力の不均衡が生じていたが、本実施の形態のスプライン嵌合構造10においては、ひずみゲージSPの部分に生ずる応力CとひずみゲージSPの部分に生ずる応力Dとの間の応力差が小さくなり、歯幅方向の応力の不均衡が減少している。 Since the stress generated in the tooth width direction from the strain gauge SP 1 portion to the strain gauge SP 2 portion is known to change substantially linearly, the stress generated in the intermediate portion by measuring both ends is determined. Can be sought. That is, the stress increases in proportion to the strain gauge SP 1 portion closer to the strain gauge SP 2 portion in the tooth width direction. Therefore, in the conventional technique, the stress is represented by AB, and in the present embodiment, CD. It is represented by In this case, by reducing the stress B maximum stress become strain portion of the gauge SP 2 occurring dedendum 61i, it is possible to achieve the object of the present invention. In this respect, in the portion of the strain gauge SP 2 , the stress B is generated in the spline fitting structure 10 of the present embodiment compared to the stress B generated in the conventional spline fitting structure, and the stress is reduced by about 10%. Has been. That is, forming the stress relaxation hole has an effect of reducing the root stress of the external tooth by about 10%. Further, in the conventional spline fitting structure, there is a stress difference between the stress A generated in the strain gauge SP 1 portion and the stress B generated in the strain gauge SP 2 portion, and a relatively large stress is generated in the tooth width direction. Although an imbalance has occurred, in the spline fitting structure 10 of the present embodiment, the stress difference between the stress C generated in the strain gauge SP 1 portion and the stress D generated in the strain gauge SP 2 portion is small. The stress imbalance in the tooth width direction is reduced.

このように、本実施の形態のスプライン嵌合構造10においては、互いにスプライン嵌合する外歯部材51と内歯部材72を備え、外歯部材51が、外歯本体61と、外歯本体61の外周部62に軸方向一方側に突出して形成された外歯62aないし62jと、を有し、内歯部材72が、内歯本体71と、外歯62aないし62jに噛み合うよう内歯本体71の内周部74に形成された内歯72aないし72jと、を有し、内歯72aないし72jが外歯62aないし62jに係合する係合面72nなどの近傍に形成された応力緩和穴75aないし75jを有することを特徴としている。また、外歯部材51は、リダクション遊星歯車装置5のキャリヤ32の一部によって構成され、内歯部材72は、リダクション遊星歯車装置5を収納するケース17によって構成されていることを特徴としている。   As described above, the spline fitting structure 10 of the present embodiment includes the external tooth member 51 and the internal tooth member 72 that are spline-fitted with each other, and the external tooth member 51 includes the external tooth body 61 and the external tooth body 61. External teeth 62a to 62j formed on the outer peripheral portion 62 so as to protrude on one side in the axial direction, and the internal tooth member 71 is engaged with the internal tooth body 71 and the external teeth 62a to 62j. Stress relaxation hole 75a formed in the vicinity of engagement surface 72n and the like in which inner teeth 72a to 72j engage outer teeth 62a to 62j. Or 75j. Further, the external tooth member 51 is constituted by a part of the carrier 32 of the reduction planetary gear device 5, and the internal tooth member 72 is constituted by a case 17 that houses the reduction planetary gear device 5.

この場合、外歯部材51が回転しようとする方向に外力が加わり、外歯62aが内歯72aを押圧した際に、内歯72aの押圧部分の近傍に応力緩和穴75aが形成されているので、内歯72aの剛性が低くなり、押圧力(N)により変形し易くなり、外歯62aが内歯72aから受ける反力(N)が減少する。   In this case, when an external force is applied in the direction in which the external tooth member 51 tries to rotate and the external teeth 62a press the internal teeth 72a, the stress relaxation holes 75a are formed in the vicinity of the pressing portion of the internal teeth 72a. The rigidity of the inner teeth 72a is reduced, the inner teeth 72a are easily deformed by the pressing force (N), and the reaction force (N) received by the outer teeth 62a from the inner teeth 72a is reduced.

その結果、外歯62aの歯元62iに生ずる応力(MPa)が減少するので、従来の内歯部材における内歯72aに応力緩和穴75aを形成するだけの簡単な構造により、スプライン嵌合構造10を大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を得ることができる。外歯部材51の他の外歯62bないし62jおよび内歯部材72の他の内歯72bないし72jのスプライン嵌合構造についても、外歯62aおよび内歯72aのスプライン嵌合構造と同様、簡単な構造により、スプライン嵌合構造10を大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を得ることができる。   As a result, the stress (MPa) generated in the tooth base 62i of the external tooth 62a is reduced, so that the spline fitting structure 10 can be realized by a simple structure in which the stress relaxation hole 75a is formed in the internal tooth 72a of the conventional internal tooth member. It is possible to obtain a spline fitting structure with excellent durability without increasing the size. The spline fitting structure of the other external teeth 62b to 62j of the external tooth member 51 and the other internal teeth 72b to 72j of the internal tooth member 72 is as simple as the spline fitting structure of the external teeth 62a and the internal teeth 72a. With the structure, a spline fitting structure having excellent durability can be obtained without increasing the size of the spline fitting structure 10.

また、この外歯部材51は、リダクション遊星歯車装置5のキャリヤ32の一部によって構成され、内歯部材72は、リダクション遊星歯車装置5を収納するケース17によって構成されているので、リダクション遊星歯車装置5およびケース17によって構成される動力伝達装置においても、簡単な構造により、スプライン嵌合構造10を大型化することなく耐久性に優れた動力伝達装置が得られる。   Further, the outer tooth member 51 is constituted by a part of the carrier 32 of the reduction planetary gear device 5, and the inner tooth member 72 is constituted by the case 17 that houses the reduction planetary gear device 5. Also in the power transmission device constituted by the device 5 and the case 17, a power transmission device excellent in durability can be obtained with a simple structure without increasing the size of the spline fitting structure 10.

次いで、本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の変形例について説明する。
図13は、本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の変形例における内歯部材72の部分拡大斜視図であり、図13(a)は、内歯部材72の内歯82に楕円形の応力緩和穴83を形成した状態を示し、図13(b)は、内歯部材72の内歯84に小判形の応力緩和穴85を形成した状態を示し、図13(c)は、内歯部材72の内歯86に大きさが異なる複数の円形の応力緩和穴87を形成した状態を示す。
Next, a modified example of the spline fitting structure 10 according to the present embodiment will be described.
FIG. 13 is a partially enlarged perspective view of the internal tooth member 72 in a modification of the spline fitting structure 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 13 (a) is an oval shape of the internal tooth 82 of the internal tooth member 72. FIG. 13B shows a state in which an oval-shaped stress relief hole 85 is formed in the internal tooth 84 of the internal tooth member 72, and FIG. A state in which a plurality of circular stress relaxation holes 87 having different sizes is formed in the inner teeth 86 of the inner tooth member 72 is shown.

図14は、本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の他の変形例における内歯部材72の部分拡大斜視図であり、図14(a)は、内歯部材72の内歯88に楕円形の応力緩和穴89、91の2箇所形成した状態を示し、図14(b)は、内歯部材72の内歯92に小判形の応力緩和穴93、94を2箇所形成した状態を示し、図14(c)は、内歯部材72の内歯96に大きさが異なる複数の円形の応力緩和穴97、98を2箇所形成した状態を示す。   FIG. 14 is a partially enlarged perspective view of the internal tooth member 72 in another modification of the spline fitting structure 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 (a) is an internal tooth 88 of the internal tooth member 72. FIG. 14B shows a state in which two elliptical stress relaxation holes 89 and 91 are formed, and FIG. 14B shows a state in which two oval stress relaxation holes 93 and 94 are formed in the internal teeth 92 of the internal tooth member 72. FIG. 14C shows a state where a plurality of circular stress relaxation holes 97 and 98 having different sizes are formed in the inner teeth 96 of the inner tooth member 72.

図15は、本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造10の他の変形例における内歯部材72の部分拡大斜視図であり、図15(a)は、内歯部材72の内歯102に小判形の凹部からなる応力緩和穴103を形成した状態を示し、図15(b)は、内歯部材72の内歯104に円錐形の応力緩和穴105を形成した状態を示し、図15(c)は、内歯部材72の内歯106に歯幅方向に円形の応力緩和穴107を形成した状態を示す。   FIG. 15 is a partially enlarged perspective view of an internal tooth member 72 in another modification of the spline fitting structure 10 according to the embodiment of the present invention. FIG. 15 (a) is an internal tooth 102 of the internal tooth member 72. FIG. 15B shows a state in which a stress relief hole 103 made of an oval recess is formed, and FIG. 15B shows a state in which a conical stress relief hole 105 is formed in the internal tooth 104 of the internal tooth member 72. (C) shows a state in which a circular stress relaxation hole 107 is formed in the tooth width direction on the inner tooth 106 of the inner tooth member 72.

本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10においては、内歯部材72の内歯72aないし72jにそれぞれ断面が円形の応力緩和穴75aないし75jを形成した場合について説明したが、本発明に係るスプライン嵌合構造においては、内歯部材の内歯に他の形状の応力緩和穴を形成するようにしてもよい。   In the spline fitting structure 10 according to the present embodiment, the case where the stress relief holes 75a to 75j having a circular cross section are formed in the inner teeth 72a to 72j of the inner tooth member 72 has been described. In the fitting structure, stress relaxation holes having other shapes may be formed in the inner teeth of the inner tooth member.

例えば、図13(a)に示すように、内歯82が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さを有する楕円形の応力緩和穴83を形成してもよい。この場合、応力緩和穴83が楕円形で形成されているので、内歯の剛性をより減少させることができる。   For example, as shown in FIG. 13A, an elliptical stress relaxation hole 83 having a predetermined depth may be formed in the vicinity of the engagement surface 72n where the inner teeth 82 engage with the outer teeth. In this case, since the stress relaxation hole 83 is formed in an elliptical shape, the rigidity of the internal teeth can be further reduced.

また、図13(b)に示すように、内歯84が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さを有する小判形の応力緩和穴85を形成してもよい。この場合も、応力緩和穴85が小判形で形成されているので、内歯の剛性をより減少させることができる。   Further, as shown in FIG. 13B, an oval stress relaxation hole 85 having a predetermined depth may be formed in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 84 engage with the outer teeth. Also in this case, since the stress relaxation hole 85 is formed in an oval shape, the rigidity of the internal teeth can be further reduced.

図13(c)に示すように、内歯86が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さの異なった大きさで円形の応力緩和穴87を、歯幅方向にその断面が大きいものから小さいものの順に形成してもよい。この場合、応力緩和穴87が複数の円形で形成されているので、内歯の剛性を徐々に減少させることができる。また、異なった大きさで、内歯86の放射外方にその断面が大きいものから小さいものの順に形成されているので、最も大きい応力が生ずる外歯の歯元に対応する内歯の部分に断面が大きいものを配置することにより、応力が減少するとともに、歯幅方向の応力の差も減少させることができる。   As shown in FIG. 13 (c), circular stress relaxation holes 87 with different sizes of predetermined depths are formed in the tooth width direction in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 86 engage with the outer teeth. You may form in order of the thing from the thing with the largest cross section. In this case, since the stress relaxation holes 87 are formed in a plurality of circles, the rigidity of the internal teeth can be gradually reduced. Further, since the inner teeth 86 are formed in different sizes in the order of radial cross-section from the largest to the smallest, the inner teeth 86 are cross-sectioned at the inner teeth corresponding to the roots of the outer teeth where the greatest stress occurs. By disposing a material having a large diameter, the stress can be reduced and the difference in stress in the tooth width direction can also be reduced.

また、図面に向かって反時計回りに回転しようとするとき、図14(a)に示すように、内歯88が外歯と係合する係合面72nの近傍と、外歯部材51が逆の時計回りに回転しようとするとき、内歯88が外歯と係合する係合面72nの近傍との双方に、所定の深さを有する楕円形の応力緩和穴89、91をそれぞれ形成してもよい。この場合、応力緩和穴83が楕円形で形成されているので、内歯の剛性をより減少させることができるとともに、ハイブリット自動車が後退する場合など、逆方向に外歯部材が回転しようとするときにも、外歯と内歯88との係合部分の剛性を低減することができる。   Further, when trying to rotate counterclockwise toward the drawing, as shown in FIG. 14A, the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 88 engage with the outer teeth and the outer tooth member 51 are reversed. When the inner teeth 88 are to rotate clockwise, the elliptical stress relief holes 89 and 91 having a predetermined depth are formed in both the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 88 engage with the outer teeth, respectively. May be. In this case, since the stress relaxation hole 83 is formed in an elliptical shape, the rigidity of the internal teeth can be further reduced, and the external tooth member is about to rotate in the reverse direction, such as when the hybrid vehicle is retracted. In addition, the rigidity of the engaging portion between the outer teeth and the inner teeth 88 can be reduced.

図14(b)に示すように、内歯92が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さを有する小判形の応力緩和穴89、91をそれぞれ形成してもよい。この場合も、応力緩和穴89、91が小判形で形成されているので、内歯の剛性をより減少させることができるとともに、ハイブリット自動車が後退する場合など、逆方向に外歯部材が回転しようとするときにも、外歯と内歯92との係合部分の剛性を低減することができる。   As shown in FIG. 14B, oval stress relaxation holes 89 and 91 having a predetermined depth may be formed in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 92 engage with the outer teeth, respectively. . In this case as well, since the stress relaxation holes 89 and 91 are formed in an oval shape, the rigidity of the internal teeth can be further reduced, and the external tooth member will rotate in the reverse direction, such as when the hybrid vehicle moves backward. In this case, the rigidity of the engaging portion between the outer teeth and the inner teeth 92 can be reduced.

図14(c)に示すように、内歯96が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さを有する異なった円形の応力緩和穴97、98をそれぞれ形成してもよい。この場合も、複数の円形の応力緩和穴97、98が形成されているので、内歯の剛性を除所に減少させることができるとともに、ハイブリット自動車が後退する場合など、逆方向に外歯部材が回転しようとするときにも、外歯と内歯92との係合部分の剛性を低減することができる。   As shown in FIG. 14C, different circular stress relaxation holes 97 and 98 having a predetermined depth are formed in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 96 engage with the outer teeth, respectively. Good. Also in this case, since the plurality of circular stress relaxation holes 97 and 98 are formed, the rigidity of the internal teeth can be reduced to the outside, and the external tooth member in the reverse direction, such as when the hybrid vehicle moves backward Even when it is going to rotate, the rigidity of the engaging portion between the external teeth and the internal teeth 92 can be reduced.

また、図15(a)に示すように、内歯102が外歯と係合する係合面72nの近傍に、所定の深さ、幅および長さを有する切欠きからなる応力緩和穴103を形成してもよい。この場合も、応力緩和穴103が切欠きで形成されているので、外歯に生ずる応力が最大となる歯元部分に対応する内歯の部分が、切欠きの開口部分に位置するので、内歯の剛性をより減少させることができ、外歯の歯元応力を効果的に減少させることができる。   Further, as shown in FIG. 15A, a stress relaxation hole 103 made of a notch having a predetermined depth, width and length is provided in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner teeth 102 engage with the outer teeth. It may be formed. Also in this case, since the stress relaxation hole 103 is formed by a notch, the inner tooth portion corresponding to the root portion where the stress generated in the external tooth is maximum is located at the opening portion of the notch. The rigidity of the teeth can be further reduced, and the root stress of the external teeth can be effectively reduced.

また、図15(b)に示すように、内歯104が外歯と係合する係合面72nの近傍に、開口部が大径で形成し徐々にその断面を小さくする円錐形の応力緩和穴105を形成してもよい。この場合も、応力緩和穴105が開口部が大径で形成し徐々にその断面を小さくするよう形成されているので、外歯に生ずる応力が最大となる歯元部分に対応する内歯の部分が、大径の開口部に位置するので、内歯の剛性をより減少させることができ、外歯の歯元応力を効果的に減少させることができる。   Further, as shown in FIG. 15 (b), a conical stress relaxation in which the opening is formed with a large diameter in the vicinity of the engaging surface 72n where the inner tooth 104 engages with the outer tooth, and its cross section is gradually reduced. The hole 105 may be formed. Also in this case, since the stress relaxation hole 105 is formed so that the opening has a large diameter and the cross-section is gradually reduced, the portion of the internal tooth corresponding to the tooth root portion where the stress generated in the external tooth is maximized However, since it is located in the large-diameter opening, the rigidity of the inner teeth can be further reduced, and the root stress of the outer teeth can be effectively reduced.

図15(c)に示すように、内歯106が外歯と係合する係合面72nの近傍に、内歯の放射外方に、内歯106の歯先面106aで開口する所定の深さの円形の応力緩和穴107を形成してもよい。この場合も、応力緩和穴107が形成されているので、内歯の剛性をより減少させることができる。   As shown in FIG. 15 (c), a predetermined depth opened at the tip surface 106a of the inner tooth 106 in the vicinity of the engagement surface 72n where the inner tooth 106 engages with the outer tooth, radially outward of the inner tooth 106. A circular stress relaxation hole 107 may be formed. Also in this case, since the stress relaxation hole 107 is formed, the rigidity of the internal teeth can be further reduced.

本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10においては、外歯部材51に外歯62aないし62jのように外周部62に外歯を10箇所形成し、この外歯に対応するよう内歯部材72に内歯72aないし72jのように内周部74に内歯を10箇所形成してそれぞれスプライン嵌合する構造について説明したが、本発明に係るスプライン嵌合構造においては、外歯部材の外周部に外歯を少なくとも1箇所形成されていればよく、この外歯に対応する内歯を内歯部材の内周部に1箇所形成されていればよい。   In the spline fitting structure 10 according to the present embodiment, ten external teeth are formed on the outer peripheral portion 62 like the external teeth 62a to 62j on the external tooth member 51, and the internal tooth member 72 corresponds to the external teeth. In the spline fitting structure according to the present invention, ten inner teeth are formed on the inner peripheral portion 74 and the respective splines are fitted, as in the inner teeth 72a to 72j. It is only necessary that at least one external tooth is formed on the inner teeth, and it is only necessary that one internal tooth corresponding to the external teeth is formed on the inner peripheral portion of the internal tooth member.

また、外歯部材の外歯本体に複数の外歯を形成し、これに対応する内歯部材の内歯をその内周部に複数個形成した場合、その全ての外歯および内歯のスプライン嵌合する係合部分の係合度合、すなわち外歯により内歯を押圧する際の押圧力(N)を全て均一になるよう、外歯および内歯を形成しなくともよい。例えば、複数個の外歯および内歯がスプライン嵌合するうちの、特定の外歯および内歯の係合度合を高く設定し、この特定の内歯にのみ、凹部としての応力緩和穴を形成するようにしてもよい。
この場合、特定の外歯および内歯のみスプライン嵌合のための加工精度を高め、それ以外の外歯および内歯の部分は、通常の精度で加工することができ、製造が簡単になるとともに、特定の外歯と内歯を固くスプライン嵌合すればよく、それ以外のスプライン嵌合は緩やかに嵌合させることができるので嵌合作業を容易にすることができる。
Further, when a plurality of external teeth are formed on the external tooth body of the external tooth member and a plurality of internal teeth of the corresponding internal tooth member are formed on the inner peripheral portion thereof, the splines of all the external teeth and internal teeth The external teeth and the internal teeth need not be formed so that the degree of engagement of the engaging portions to be fitted, that is, the pressing force (N) when the internal teeth are pressed by the external teeth, is all uniform. For example, when a plurality of external teeth and internal teeth are spline-fitted, the degree of engagement of specific external teeth and internal teeth is set high, and a stress relief hole as a recess is formed only in the specific internal teeth You may make it do.
In this case, the processing accuracy for spline fitting is increased only for specific external teeth and internal teeth, and the other external teeth and internal teeth can be processed with normal accuracy, making the manufacture simple. The specific outer teeth and the inner teeth only need to be firmly spline-fitted, and other spline fittings can be loosely fitted, so that the fitting operation can be facilitated.

また、本実施の形態に係るスプライン嵌合構造10においては、外歯部材51が、リダクション遊星歯車装置5のキャリヤ32を構成する場合について説明したが、本発明に係るスプライン嵌合構造においては、単に外周部に外歯が形成された外歯部材と、内周部に内歯が形成された内歯部材をスプライン嵌合する構造のものに適用してもよい。例えば、等速ジョイントのスプライン嵌合構造に適用してもよく、変速機のクラッチのスプライン嵌合構造に適用してもよい。   Further, in the spline fitting structure 10 according to the present embodiment, the case where the external tooth member 51 constitutes the carrier 32 of the reduction planetary gear device 5 has been described. However, in the spline fitting structure according to the present invention, You may apply to the thing of the structure which carries out the spline fitting of the external tooth member in which the external tooth was simply formed in the outer peripheral part, and the internal tooth member in which the internal tooth was formed in the internal peripheral part. For example, it may be applied to a spline fitting structure of a constant velocity joint, or may be applied to a spline fitting structure of a transmission clutch.

以上説明したように、本発明によれば、外歯が歯幅方向一端側で支持されている外歯を有する外歯部材と、内歯を有する内歯部材とがスプライン嵌合するものについて、大型化することなく耐久性に優れたスプライン嵌合構造を提供することができるという効果を奏し、スプライン嵌合構造全般に有用である。   As described above, according to the present invention, the external tooth member having the external tooth supported on the one end side in the tooth width direction and the internal tooth member having the internal tooth are spline-fitted, The spline fitting structure having excellent durability can be provided without increasing the size, and is useful for the spline fitting structure in general.

本発明の実施の形態に係る動力伝達装置におけるケースに遊星歯車装置のピニオン装着済みのキャリヤを嵌合した状態を取付け面側から見た側面図である。It is the side view which looked at the state which fitted the carrier with which the pinion mounting | wearing of the planetary gear apparatus was fitted to the case in the power transmission device which concerns on embodiment of this invention from the attachment surface side. 図1のA−A矢視方向に見た組み合わせ断面図である。It is the combined sectional view seen in the AA arrow direction of FIG. 本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置の斜視図である。1 is a perspective view of a reduction planetary gear device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る動力伝達装置のリダクション遊星歯車装置の近傍の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the vicinity of the reduction planetary gear apparatus of the power transmission device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置の外歯部材の平面図である。It is a top view of the external-tooth member of the reduction planetary gear apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図5のB−B矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the BB arrow cross section of FIG. 本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置の外歯部材が嵌合するケースの内歯部材の平面図である。It is a top view of the internal gear member of the case which the external gear member of the reduction planetary gear apparatus which concerns on embodiment of this invention fits. 図7のC−C矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the CC arrow cross section of FIG. 図7のD−D矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the DD arrow cross section of FIG. 本発明の実施の形態に係るリダクション遊星歯車装置の内歯部材の部分拡大平面図である。It is the elements on larger scale of the internal gear member of the reduction planetary gear apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造の部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view of the spline fitting structure concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造の外歯の歯元に生ずる応力のグラフである。It is a graph of the stress which arises in the base of the external tooth of the spline fitting structure concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造の変形例における内歯部材の部分拡大斜視図であり、図13(a)は、内歯部材の内歯に楕円形の応力緩和穴を形成した状態を示し、図13(b)は、内歯部材の内歯に小判形の応力緩和穴を形成した状態を示し、図13(c)は、内歯部材の内歯に大きさが異なる複数の円形の応力緩和穴を形成した状態を示す。FIG. 13 (a) is a partially enlarged perspective view of an internal gear member in a modification of the spline fitting structure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 13 (a) has an elliptical stress relaxation hole formed in the internal tooth of the internal gear member. FIG. 13 (b) shows a state where an oval-shaped stress relaxation hole is formed in the internal teeth of the internal tooth member, and FIG. 13 (c) shows a plurality of different sizes of the internal teeth of the internal tooth member. A state in which a circular stress relaxation hole is formed is shown. 本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造の他の変形例における内歯部材の部分拡大斜視図であり、図14(a)は、内歯部材の内歯に楕円形の応力緩和穴を2箇所形成した状態を示し、図14(b)は、内歯部材の内歯に小判形の応力緩和穴を2箇所形成した状態を示し、図14(c)は、内歯部材の内歯に大きさが異なる複数の円形の応力緩和穴を2箇所形成した状態を示す。FIG. 14 (a) is a partially enlarged perspective view of an internal gear member in another modification of the spline fitting structure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 14 (a) shows an elliptical stress relaxation hole in the internal tooth of the internal gear member. FIG. 14 (b) shows a state where two oval stress relief holes are formed in the internal teeth of the internal tooth member, and FIG. 14 (c) shows the internal teeth of the internal tooth member. Shows a state where two circular stress relaxation holes having different sizes are formed. 本発明の実施の形態に係るスプライン嵌合構造の他の変形例における内歯部材の部分拡大斜視図であり、図15(a)は、内歯部材の内歯に長方形の凹部からなる応力緩和穴を形成した状態を示し、図15(b)は、内歯部材の内歯に円錐形の応力緩和穴を形成した状態を示し、図15(c)は、内歯部材の内歯に歯幅方向に円形の応力緩和穴を形成した状態を示す。FIG. 15A is a partially enlarged perspective view of an internal gear member in another modified example of the spline fitting structure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 15A is a stress relief composed of a rectangular recess in the internal tooth of the internal gear member. FIG. 15B shows a state in which a conical stress relaxation hole is formed in the internal teeth of the internal tooth member, and FIG. 15C shows a state in which the internal teeth of the internal tooth member have teeth. The state which formed the circular stress relaxation hole in the width direction is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 動力伝達装置
2 フロントジェネレータ
3 フロントモータ
4 動力分割遊星歯車装置
5 リダクション遊星歯車装置
7 インプットシャフト
8 カウンタドライブギヤ
9 カウンタドリブンギヤ
10 スプライン嵌合構造
11 ファイナルドライブギヤ
12 ファイナルドリブンギヤ
13 ディファレンシャル
16 トランスアクスルケース
17 ケース
19 ハウジング
31 サンギヤ
32 キャリヤ
33 ピニオンギヤ
34 ピニオンシャフト
51 外歯部材
52 支持部材
53 連結部材
61 外歯本体
62 外周部
62a、62b、62c、62d、62e、62f、62g、62h、62i、62j 外歯
71 内歯本体
72 内歯部材
72a、72b、72c、72d、72e、72f、72g、72h、72i、72j、82、84、86、88、96、92、102、104 内歯
72n 係合面
72s 対向面
73 環状突出部
74 内周部
75a、75b、75c、75d、75e、75f、75g、75h、75i、75j、83、85、87、89、91、93、94、97、98、103、105、107 応力緩和穴(凹部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power transmission device 2 Front generator 3 Front motor 4 Power split planetary gear device 5 Reduction planetary gear device 7 Input shaft 8 Counter drive gear 9 Counter driven gear 10 Spline fitting structure 11 Final drive gear 12 Final driven gear 13 Differential 16 Transaxle case 17 Case 19 Housing 31 Sun gear 32 Carrier 33 Pinion gear 34 Pinion shaft 51 External tooth member 52 Support member 53 Connection member 61 External tooth body 62 Outer peripheral part 62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f, 62g, 62h, 62i, 62j External tooth 71 Internal tooth body 72 Internal tooth member 72a, 72b, 72c, 72d, 72e, 72f, 72g, 72h, 72i, 72j, 82, 84, 86 88, 96, 92, 102, 104 Inner teeth 72n Engagement surface 72s Opposing surface 73 Annular protrusion 74 Inner circumference 75a, 75b, 75c, 75d, 75e, 75f, 75g, 75h, 75i, 75j, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 94, 97, 98, 103, 105, 107 Stress relaxation hole (concave)

Claims (4)

互いにスプライン嵌合する外歯部材と内歯部材を備えたスプライン嵌合構造において、
前記外歯部材が、外歯本体と、前記外歯本体の外周部に軸方向一方側に突出して形成された外歯と、を有し、
前記内歯部材が、内歯本体と、前記外歯に噛み合うよう前記内歯本体の内周部に形成された内歯と、を有し、前記内歯が前記外歯に係合する係合面の近傍に形成された凹部を有することを特徴とするスプライン嵌合構造。
In the spline fitting structure provided with an external tooth member and an internal tooth member that are spline fitted to each other,
The external tooth member has an external tooth main body, and external teeth formed on the outer peripheral portion of the external tooth main body so as to protrude on one side in the axial direction.
The inner tooth member has an inner tooth body and an inner tooth formed on an inner peripheral portion of the inner tooth body so as to mesh with the outer tooth, and the inner tooth engages with the outer tooth. A spline fitting structure having a recess formed in the vicinity of a surface.
前記外歯部材が、遊星歯車装置の一部を構成し、前記内歯部材が、前記遊星歯車装置を収納するケースの一部を構成していることを特徴とする請求項1に記載のスプライン嵌合構造。   2. The spline according to claim 1, wherein the external tooth member constitutes a part of a planetary gear device, and the internal tooth member constitutes a part of a case that houses the planetary gear device. Mating structure. 前記内歯部材の前記内歯が、前記遊星歯車装置に対向する対向面を有し、前記凹部が前記内歯部材の前記対向面で開口していることを特徴とする請求項2に記載のスプライン嵌合構造。   The said internal tooth of the said internal gear member has an opposing surface which opposes the said planetary gear apparatus, The said recessed part is opened in the said opposing surface of the said internal gear member, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. Spline fitting structure. 前記凹部が、特定された前記内歯に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項に記載のスプライン嵌合構造。   The spline fitting structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess is formed in the specified internal tooth.
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