JP3219016B2 - Gear device and power output device including the same - Google Patents

Gear device and power output device including the same

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JP3219016B2
JP3219016B2 JP08772797A JP8772797A JP3219016B2 JP 3219016 B2 JP3219016 B2 JP 3219016B2 JP 08772797 A JP08772797 A JP 08772797A JP 8772797 A JP8772797 A JP 8772797A JP 3219016 B2 JP3219016 B2 JP 3219016B2
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gear
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rotating
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隆次 茨木
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車装置および動
力出力装置に関し、詳しくは、出力軸に出力された動力
を駆動軸に伝達する歯車装置および駆動力に動力を出力
する動力出力装置に関する。
The present invention relates to a gear device and a power output device, and more particularly, to a gear device for transmitting power output to an output shaft to a drive shaft and a power output device for outputting power to a driving force.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の歯車装置としては、動力
が出力される出力軸と、この出力軸が軸方向にずれない
ようその両端に設けられた2つの軸受と、出力軸に平行
に配置された駆動軸と、出力軸と駆動軸とに架設された
鎖とを備えるものが提案されている(例えば、特開平3
−89061号公報など)。この2つの軸受には、軸方
向への分力に対抗可能なように、ベアリングの軸方向の
位置決めがなされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a gear device of this type, an output shaft from which power is output, two bearings provided at both ends of the output shaft so that the output shaft does not shift in the axial direction, There has been proposed a device having a drive shaft disposed therein and a chain spanned between the output shaft and the drive shaft (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No.
-89061). The two bearings are axially positioned so that they can resist the axial component force.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た歯車装置を、例えば車両に搭載するように、スペース
の限られた場所に設置しようとすると、出力軸の両端に
設けられた2つの軸受のためのスペースも必要となり、
装置が大型化,複雑化するという問題があった。
However, when such a gear device is to be installed in a place where space is limited, for example, to be mounted on a vehicle, two gears provided at both ends of the output shaft are required. Space is also needed,
There is a problem that the device becomes large and complicated.

【0004】本発明の歯車装置は、上述の問題を解決
し、回転軸を軸方向にずれないよう回転可能に支持する
と共に歯車装置の部品数を少なくして装置の小型化を図
ることを目的の一つとする。
[0004] A gear device according to the present invention solves the above-mentioned problems, and has an object to reduce the number of parts of the gear device by rotatably supporting the rotating shaft so as not to be displaced in the axial direction and to reduce the size of the device. One of

【0005】また、本発明の動力出力装置は、小型化さ
れた歯車装置を用いた動力出力装置を提供することを目
的の一つとする。
It is another object of the present invention to provide a power output device using a downsized gear device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の歯車装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成
するために以下の手段を採った。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects The gear device of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above object.

【0007】本発明の歯車装置は、出力軸に出力された
動力を駆動軸に伝達する歯車装置であって、前記出力軸
および前記駆動軸とは異なる回転軸と、該回転軸の一端
に取り付けられ、該回転軸から力を受けながら該回転軸
を回転可能に支持する支持手段と、前記出力軸を回転駆
動させたとき、前記回転軸が前記支持手段の方向に力を
受けて回転駆動するよう該出力軸と該回転軸とに取り付
けられたはすば歯車と、前記回転軸に設けられて該回転
軸と共に回転する回転部材を有し、前記回転軸の回転動
力を前記回転部材を介して前記駆動軸に伝達する動力伝
達手段とを備え、前記回転軸が回転している間にあって
は、前記はすば歯車による前記力を前記回転軸に及ぼし
て、前記回転軸を前記支持手段に押し付けてなることを
要旨とする。
[0007] A gear device according to the present invention is a gear device for transmitting power output to an output shaft to a drive shaft, wherein the output shaft and the drive shaft are different from the drive shaft, and attached to one end of the rotary shaft. Supporting means for rotatably supporting the rotating shaft while receiving a force from the rotating shaft; and when the output shaft is driven to rotate, the rotating shaft is driven to rotate by receiving a force in the direction of the supporting means. A helical gear attached to the output shaft and the rotating shaft; and a helical gear provided on the rotating shaft.
It has a rotation member which rotates together with the shaft, the rotational power of the rotating shaft via a pre-Symbol rotary member e Bei a power transmission means for transmitting to the drive shaft, there while the rotary shaft is rotating
Applies the force of the helical gear to the rotating shaft.
The gist is that the rotating shaft is pressed against the supporting means .

【0008】この本発明の歯車装置は、出力軸を回転駆
動すると、出力軸と回転軸に取り付けられたはすば歯車
が、回転軸を軸方向に力を与えながら回転駆動する。回
転軸の一端に取り付けられた支持手段は、こうした力を
受けながら回転軸を回転可能に支持し、動力伝達手段
、回転軸と共に回転する回転部材を介して回転軸の回
転動力を駆動軸に伝達する。そして、回転軸が回転して
いる間にあっては、はすば歯車による軸方向の力を回転
軸に及ぼして、この回転軸を支持手段に押し付けた状態
とする。
In the gear device of the present invention, when the output shaft is rotationally driven, the helical gear attached to the output shaft and the rotary shaft rotationally drives the rotary shaft while applying a force in the axial direction. Support means attached to one end of the rotary shaft, rotatably supports the rotary shaft while receiving this force, power transmission means, the drive shaft rotational power of the rotating shaft via a rotary member which rotates together with the rotating shaft To communicate . And the rotating shaft rotates
In the meantime, the helical gear rotates the axial force
The rotating shaft is pressed against the supporting means
And

【0009】こうした歯車装置によれば、はすば歯車に
より生じる回転軸の軸方向の力を利用することにより、
回転軸の一端に支持手段を設けるだけで回転軸の軸方向
のずれを防止することができる。この結果、歯車装置の
部品数を少なくして簡易なものとすることができると共
に装置の小型化を図ることができる。
According to such a gear device, by utilizing the axial force of the rotating shaft generated by the helical gear,
The axial displacement of the rotating shaft can be prevented only by providing the support means at one end of the rotating shaft. As a result, the number of parts of the gear device can be reduced to simplify the gear device, and the size of the device can be reduced.

【0010】こうした本発明の歯車装置において、前記
動力伝達手段は、回転部材に掛けられたベルト,ロー
プ,鎖等のタワミ質媒介を用いて回転軸の回転動力を駆
動軸に伝達するものとしたり、前記支持手段は、スラス
ト軸受であるものとすることもできる。
[0010] In the gear apparatus of the present invention, the power transmission means, belts hung on the rotating member, rope, the rotational power of the rotating shaft with the deflection matter medium through a chain or the like driving
The power may be transmitted to a driving shaft, or the support means may be a thrust bearing.

【0011】本発明の動力出力装置は、駆動力に動力を
出力する動力出力装置であって、出力軸を有する原動機
と、第1の回転軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出
力する電動機と、前記出力軸と前記第1の回転軸と第2
の回転軸とに各々結合される3軸を有し、該3軸のうち
いずれか2軸へ動力が入出力されたとき、該入出力され
た動力に基づいて定まる動力を残余の1軸へ入出力する
3軸式歯車と、前記第2の回転軸の一端に取り付けら
れ、該第2の回転軸から力を受けながら該第2の回転軸
を回転可能に支持する支持手段と、前記第2の回転軸に
設けられて該第2の回転軸と共に回転する回転部材を有
し、前記第2の回転軸の回転動力を前記回転部材を介し
て前記駆動軸に伝達する動力伝達手段とを備え、前記3
軸式歯車は、前記電動機によって前記第1の回転軸に出
力される反力を受け止めながら前記原動機により前記出
力軸を回転駆動させたとき、前記第2の回転軸が前記支
持手段の方向に力を受けながら回転駆動するはすば歯車
として構成されてなり、前記第2の回転軸が回転してい
る間にあっては、前記はすば歯車による前記力を前記第
2の回転軸に及ぼして、前記第2の回転軸を前記支持手
段に押し付けてなることを要旨とする。
A power output device according to the present invention is a power output device for outputting power to a driving force, comprising a prime mover having an output shaft, a first rotation shaft, and a motive power supplied to the first rotation shaft. An input / output motor, the output shaft, the first rotation shaft, and a second
Has three axes respectively coupled to the rotating shafts of the three axes. When power is input / output to any two of the three axes, the power determined based on the input / output power is transmitted to the remaining one axis. A three-axis gear that inputs and outputs, a support unit attached to one end of the second rotating shaft, and rotatably supporting the second rotating shaft while receiving a force from the second rotating shaft; On the 2 axis of rotation
A rotating member provided to rotate with the second rotating shaft.
And, through the pre-Symbol rotating member rotational power of the second rotary shaft
And a power transmission means for transmitting power to the drive shaft.
The shaft type gear is configured such that when the output shaft is driven to rotate by the motor while receiving the reaction force output to the first rotation shaft by the electric motor, the second rotation shaft exerts a force in the direction of the support means. The helical gear is configured to rotate while receiving the rotation , and the second rotation shaft rotates.
In the meantime, the force by the helical gear is
The second rotation axis and the support hand.
The gist is that it is pressed against a step .

【0012】この本発明の動力出力装置は、原動機の出
力軸と前記電動機の第1の回転軸と第2の回転軸とに各
々結合される3軸を有する3軸式歯車が、この3軸のう
ちいずれか2軸へ動力が入出力されたとき、入出力され
た動力に基づいて定まる動力を残余の1軸へ入出力する
と共に、電動機によって第1の回転軸に出力される反力
を受け止めながら原動機により出力軸を回転駆動させた
ときには、第2の回転軸に軸方向の力を作用させながら
この第2の回転軸を回転駆動するはすば歯車として機能
する。第2の回転軸の一端に取り付けられた支持手段
は、こうした力を受けながら第2の回転軸を回転可能に
支持し、動力伝達手段は、第2の回転軸と共に回転する
回転部材を介して第2の回転軸の回転動力を駆動軸に伝
達する。そして、第2の回転軸が回転している間にあっ
ては、はすば歯車による軸方向の力を第2の回転軸に及
ぼして、この第2の回転軸を支持手段に押し付けた状態
とする。
In the power output apparatus according to the present invention, a three-axis gear having three shafts respectively coupled to an output shaft of a prime mover and a first rotation shaft and a second rotation shaft of the electric motor is provided. When power is input / output to any two axes, power determined based on the input / output power is input / output to the remaining one axis, and the reaction force output to the first rotary shaft by the electric motor is determined. When the output shaft is rotationally driven by the prime mover while receiving, it functions as a helical gear that rotationally drives the second rotary shaft while applying an axial force to the second rotary shaft. The support means attached to one end of the second rotation shaft rotatably supports the second rotation shaft while receiving such a force, and the power transmission means rotates together with the second rotation shaft.
The rotation power of the second rotation shaft is transmitted to the drive shaft via the rotation member . Then, while the second rotating shaft is rotating,
In this case, the axial force of the helical gear is applied to the second rotating shaft.
The second rotating shaft is pressed against the supporting means.
And

【0013】本発明の動力出力装置によれば、はすば歯
車として機能する3軸式歯車により生じる第2の回転軸
の軸方向の力を利用することにより、第2の回転軸の一
端に支持手段を設けるだけで第2の回転軸の軸方向のず
れを防止することができる。この結果、3軸式歯車、延
いては動力出力装置の部品数を少なくして簡易なものと
することができると共に装置の小型化を図ることができ
る。
According to the power output device of the present invention, by utilizing the axial force of the second rotating shaft generated by the triaxial gear functioning as a helical gear, one end of the second rotating shaft is provided. The axial displacement of the second rotating shaft can be prevented only by providing the support means. As a result, the number of parts of the three-shaft type gear, that is, the power output device can be reduced to simplify the device, and the size of the device can be reduced.

【0014】こうした本発明の動力出力装置において、
前記第2の回転軸に動力を入出力する第2の電動機を備
えるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸に出
力できる動力の自由度を広げることができる。例えば、
電動機によって第1の回転軸に出力される反力を受け止
めることにより回生または消費される電力を第2の電動
機で消費または回生するものとすれば、原動機から出力
される動力を所望の動力にトルク変換して駆動軸に出力
することができる。
In the power output device of the present invention,
A second electric motor that inputs and outputs power to and from the second rotating shaft may be provided. In this way, the degree of freedom of the power that can be output to the drive shaft can be increased. For example,
If the electric power regenerated or consumed by receiving the reaction force output to the first rotating shaft by the electric motor is consumed or regenerated by the second electric motor, the power output from the prime mover is reduced to a desired power. It can be converted and output to the drive shaft.

【0015】さらに、本発明の動力出力装置において、
前記3軸式歯車は、前記出力軸に結合されたキャリア
と、前記第1の回転軸に結合されたサンギヤと、前記第
2の回転軸に結合されたリングギヤとを有するプラネタ
リギヤであるものとすることもできる。
Further, in the power output device of the present invention,
The triaxial gear is a planetary gear having a carrier coupled to the output shaft, a sun gear coupled to the first rotating shaft, and a ring gear coupled to the second rotating shaft. You can also.

【0016】このほか、本発明の動力出力装置におい
て、前記動力伝達手段は、回転部材に掛けられたベ
ト,ロープ,鎖等のタワミ質媒介を用いて第2の回転軸
の回転動力を駆動軸に伝達するものとしたり、前記支持
手段は、スラスト軸受であるものとすることもできる。
[0016] In this addition, the power output apparatus of the present invention, the power transmission means, the rotation member hung bell <br/> DOO, rope, the second rotation by using a deflection quality medium through a chain or the like axis
Or shall transmit the rotational power to a drive shaft, the support means can also be assumed to be a thrust bearing.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図1は、本発明の一実施例である
歯車装置10の構成の概略を示す構成図である。歯車装
置10は、図示するように、動力源に結合された出力軸
20と、出力軸20に取り付けられたギヤ22と噛合し
てはすば歯車を構成するギヤ32が取り付けられた回転
軸30と、回転軸30のギヤ32が取り付けられていな
い端部に取り付けられたスラスト軸受40と、回転軸3
0に取り付けられたスプロケット34と共にチェーン5
6により架設されるスプロケット54が取り付けられた
駆動軸50とを備え、出力軸に図示の矢印の方向の回転
動力が与えられると、回転軸30を介して駆動軸50に
図示の矢印の方向の回転動力を伝達する。
Next, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a gear device 10 according to one embodiment of the present invention. As shown, the gear device 10 includes an output shaft 20 coupled to a power source, and a rotating shaft 30 to which a gear 32 forming a helical gear meshing with a gear 22 mounted on the output shaft 20 is mounted. A thrust bearing 40 attached to the end of the rotating shaft 30 where the gear 32 is not attached;
Chain 5 with sprocket 34 mounted on
6 and a drive shaft 50 to which a sprocket 54 erected by the motor 6 is attached. When rotational power in the direction indicated by the arrow is applied to the output shaft, the drive shaft 50 is Transmit rotational power.

【0018】図2は、ギヤ22とギヤ32とにより構成
されるはすば歯車の構造と荷重分力の作用する様子を説
明する説明図である。図示するように、はすば歯車を構
成するギヤ22とギヤ32は、共に回転軸に対して斜め
に歯が切られている。このため、ギヤ22とギヤ32と
の接触線は軸に対して傾きを持つことになるから、両ギ
ヤ22,32は軸方向の荷重分力を受けることになる。
図2の歯の切り方のはすば歯車では、ギヤ22が図中破
線矢印の方に回転駆動するよう動力を作用させると、ギ
ヤ22は図中左向きの荷重分力を受け、ギヤ32は図中
右向きの荷重分力を受けることになる。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the structure of the helical gear constituted by the gear 22 and the gear 32 and how the load component acts. As shown in the figure, both the gear 22 and the gear 32 constituting the helical gear have teeth cut obliquely with respect to the rotation axis. For this reason, the contact line between the gear 22 and the gear 32 has an inclination with respect to the axis, so that both gears 22 and 32 receive a load component in the axial direction.
In the helical gear with the cutting teeth shown in FIG. 2, when power is applied so that the gear 22 is driven to rotate in the direction of the dashed arrow in the figure, the gear 22 receives a load component directed leftward in the figure, and the gear 32 It receives a load component directed rightward in the figure.

【0019】図3はスラスト軸受40の断面図であり、
図4は図3のスラスト軸受40の4−4線断面図であ
る。図示するようにスラスト軸受40は、いわゆるスラ
スト針状ころ軸受として構成され、2枚の平面軌道輪4
2,44と、この平面軌道輪42と44により挟持され
る複数の針状ころ46とを備える。複数の針状ころ46
は、平面軌道輪42、44に放射状に配置されており、
平面軌道輪42,44の針状ころ46が配置される部位
には、針状ころ46を保持する窪み(保持部)45が形
成されている。したがって、針状ころ46を挟持した状
態で2枚の平面軌道輪42と44とを相対的に回転させ
る力を作用させると、挟持された針状ころ46が滑らか
に回転するから、2枚の平面軌道輪42と44も滑らか
に回転する。
FIG. 3 is a sectional view of the thrust bearing 40.
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of the thrust bearing 40 of FIG. As shown in the drawing, the thrust bearing 40 is configured as a so-called thrust needle roller bearing, and has two flat races 4.
2 and 44, and a plurality of needle rollers 46 sandwiched between the planar races 42 and 44. Multiple needle rollers 46
Are radially arranged on the plane races 42, 44,
A recess (holding portion) 45 for holding the needle roller 46 is formed at a position where the needle roller 46 of the planar raceway rings 42 and 44 is disposed. Therefore, when a force for relatively rotating the two planar races 42 and 44 is applied in a state where the needle rollers 46 are sandwiched, the sandwiched needle rollers 46 rotate smoothly. The plane races 42 and 44 also rotate smoothly.

【0020】以上構成を説明した実施例の歯車装置10
では、ギヤ22とギヤ32とによりはすば歯車を構成す
ると共に、ギヤ32を介して回転軸30に作用する軸方
向の荷重分力をスラスト軸受40により受けるよう配置
されている。このため、回転軸30は、出力軸20を図
1中の矢印方向に回転駆動している限り、ギヤ32に作
用する軸方向の荷重分力(はすば歯車による荷重分力)
とスラスト軸受40からの反力とを受けて支えられるか
ら、回転軸30のギヤ32が取り付けられている側の端
部に軸受を設けなくても、軸方向にずれることなく回転
することができる。
The gear device 10 according to the embodiment having the above-described structure is described.
In this embodiment, the gear 22 and the gear 32 constitute a helical gear, and are arranged so that the thrust bearing 40 receives an axial load component acting on the rotary shaft 30 via the gear 32. Therefore, as long as the output shaft 20 is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. 1, the rotating shaft 30 exerts an axial load component acting on the gear 32 (the load component of the helical gear).
And the reaction force from the thrust bearing 40, the rotating shaft 30 can rotate without shifting in the axial direction without providing a bearing at the end of the rotating shaft 30 on the side where the gear 32 is attached. .

【0021】以上説明したように、実施例の歯車装置1
0によれば、ギヤ22とギヤ32とによりはすば歯車を
構成すると共に、ギヤ32を介して回転軸30に作用す
る軸方向の荷重分力をスラスト軸受40により受けるよ
う配置することにより、回転軸30の両端に軸受を取り
付ける必要がない。この結果、歯車装置10を、部品数
の少ない簡易なものとすることができると共に小型化を
図ることができる。
As described above, the gear device 1 according to the embodiment is described.
According to 0, the gear 22 and the gear 32 constitute a helical gear, and are arranged so that the axial load component acting on the rotating shaft 30 via the gear 32 is received by the thrust bearing 40. There is no need to attach bearings to both ends of the rotating shaft 30. As a result, the gear device 10 can be simplified with a small number of components and can be reduced in size.

【0022】もとより、ギヤ22とギヤ32とにより歯
の噛み合い長さの長いはすば歯車を構成したから、振動
や騒音を小さくすることができ、高速回転に適するもの
とすることができる。
Since the gear 22 and the gear 32 constitute a helical gear having a long meshing length of teeth, vibration and noise can be reduced, and the gear can be suitable for high-speed rotation.

【0023】実施例の歯車装置10では、回転軸30の
軸受としてスラスト針状ころ軸受を用いたが、スラスト
力、即ち軸方向の力を受けることができると共に回転軸
30を回転可能に支持できれば如何なる軸受あるいは部
材であってもよい。したがって、回転軸30の端部とこ
れに当接する壁面とが充分に滑らかに回転可能であれ
ば、特別な軸受を用いなくてもよい。
In the gear device 10 of the embodiment, the thrust needle roller bearing is used as the bearing of the rotating shaft 30, but if the thrust force, that is, the axial force can be received, and the rotating shaft 30 can be rotatably supported. Any bearing or member may be used. Therefore, as long as the end of the rotating shaft 30 and the wall surface abutting on the rotating shaft 30 can rotate sufficiently smoothly, a special bearing does not need to be used.

【0024】実施例の歯車装置10では、回転軸30の
ギヤ32と反対側の端部に配置されたスラスト軸受40
で回転軸30のスラスト力(押圧力)を受けるものとし
たが、引張り力を支持可能で回転軸30を回転支持でき
れる部材を回転軸のギヤ32側の端部に設けるものとし
てもよい。
In the gear device 10 of the embodiment, a thrust bearing 40 disposed at an end of the rotating shaft 30 opposite to the gear 32 is provided.
, The thrust force (pressing force) of the rotating shaft 30 is received, but a member capable of supporting the pulling force and capable of rotating and supporting the rotating shaft 30 may be provided at the end of the rotating shaft on the gear 32 side.

【0025】次に、本発明の一実施例としての動力出力
装置110について説明する。図5は、実施例の動力出
力装置110の概略構成を例示する構成図である。図示
するように、実施例の動力出力装置110は、大きく
は、エンジン112と、エンジン112のクランクシャ
フト114にプラネタリキャリア124が結合されたプ
ラネタリギヤ120と、プラネタリギヤ120のサンギ
ヤ121に結合されたモータMG1と、プラネタリギヤ
120のリングギヤ122に結合されたモータMG2と
から構成されている。
Next, a power output device 110 as one embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of the power output device 110 according to the embodiment. As shown in the figure, the power output device 110 of the embodiment mainly includes an engine 112, a planetary gear 120 in which a planetary carrier 124 is coupled to a crankshaft 114 of the engine 112, and a motor MG <b> 1 coupled to a sun gear 121 of the planetary gear 120. And a motor MG2 coupled to the ring gear 122 of the planetary gear 120.

【0026】プラネタリギヤ120は、クランクシャフ
ト114に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸125
に結合されたサンギヤ121と、クランクシャフト11
4と同軸のリングギヤ軸126に結合されたリングギヤ
122と、サンギヤ121とリングギヤ122との間に
配置されサンギヤ121の外周を自転しながら公転する
複数のプラネタリピニオンギヤ123と、クランクシャ
フト114の端部に結合され各プラネタリピニオンギヤ
123の回転軸を軸支するプラネタリキャリア124と
から構成されている。このプラネタリギヤ120では、
サンギヤ121,リングギヤ122およびプラネタリキ
ャリア124にそれぞれ結合されたサンギヤ軸125,
リングギヤ軸126およびクランクシャフト114の3
軸が動力の入出力軸とされ、3軸のうちいずれか2軸へ
入出力される動力が決定されると、決定された2軸へ入
出力される動力に基づいて定まる動力が残余の1軸に入
出力される。
The planetary gear 120 is a hollow sun gear shaft 125 penetrating the crankshaft 114 through the center of the shaft.
Sun gear 121 connected to the crankshaft 11
4, a plurality of planetary pinion gears 123 disposed between the sun gear 121 and the ring gear 122 and revolving around the outer periphery of the sun gear 121 while rotating. And a planetary carrier 124 that is connected to support the rotation shaft of each planetary pinion gear 123. In this planetary gear 120,
A sun gear shaft 125 coupled to a sun gear 121, a ring gear 122, and a planetary carrier 124;
3 of the ring gear shaft 126 and the crankshaft 114
The shaft is used as a power input / output shaft, and when the power input / output to any two of the three axes is determined, the power determined based on the determined power input / output to / from the two axes is the remaining one. Input and output to the axis.

【0027】プラネタリギヤ120のサンギヤ121,
プラネタリピニオンギヤ123およびリングギヤ122
の歯は軸方向に対して斜めに切られており、サンギヤ1
21とプラネタリピニオンギヤ123,プラネタリピニ
オンギヤ123とリングギヤ122は、それぞれはすば
歯車を構成する。したがって、エンジン112からクラ
ンクシャフト114を介してプラネタリキャリア124
に回転動力を出力すると、各ギヤ121,122,12
3は荷重分力を受けることになる。各ギヤ121,12
2,123が受ける荷重分力の方向およびそのときの動
作については後述する。
The sun gear 121 of the planetary gear 120,
Planetary pinion gear 123 and ring gear 122
Are cut diagonally to the axial direction.
21 and the planetary pinion gear 123, and the planetary pinion gear 123 and the ring gear 122 each constitute a helical gear. Therefore, the planetary carrier 124 from the engine 112 via the crankshaft 114
When the rotational power is output to the gears 121, 122, 12
3 will receive a load component. Each gear 121, 12
The direction of the load component received by 2, 2123 and the operation at that time will be described later.

【0028】リングギヤ122のリングギヤ軸126と
反対側には櫛状のリングギヤ側係合部122aが形成さ
れており、このリングギヤ側係合部122aは、回転軸
127の端部に形成された櫛状の回転軸側係合部128
と軸方向に摺動可能に噛み合うよう嵌合している。した
がって、回転軸127は、リングギヤ軸126と一体と
なって回転駆動する。なお、リングギヤ側係合部122
aの櫛歯は、回転軸側係合部128より若干長く形成さ
れており、リングギヤ側係合部122aの櫛歯の先端が
回転軸側係合部128の櫛歯の茎部に当接するようにな
っている。回転軸127の他端には、前述したスラスト
軸受40と同一の構成のスラスト軸受130が設けられ
ている。また、回転軸127にはスプロケット129が
取り付けられており、駆動軸150に取り付けられたス
プロケット152との間にチェーン154が掛けられて
いる。従って、プラネタリギヤ120を介して回転軸1
27に出力された動力は、駆動軸150に伝達されるこ
とになる。
On the side of the ring gear 122 opposite to the ring gear shaft 126, a comb-shaped ring gear-side engaging portion 122a is formed, and the ring gear-side engaging portion 122a is formed at the end of the rotary shaft 127. Rotary shaft side engaging portion 128
Are fitted so as to be slidable in the axial direction. Therefore, the rotation shaft 127 is driven to rotate integrally with the ring gear shaft 126. The ring gear side engaging portion 122
The comb tooth a is formed slightly longer than the rotary shaft side engaging portion 128 so that the tip of the comb tooth of the ring gear side engaging portion 122a contacts the stem of the comb tooth of the rotary shaft side engaging portion 128. It has become. At the other end of the rotary shaft 127, a thrust bearing 130 having the same configuration as the above-described thrust bearing 40 is provided. A sprocket 129 is attached to the rotating shaft 127, and a chain 154 is hung between the sprocket 129 and the sprocket 152 attached to the drive shaft 150. Therefore, the rotation shaft 1 is connected via the planetary gear 120.
The power output to 27 is transmitted to drive shaft 150.

【0029】モータMG1は、同期電動発電機として構
成され、外周面に複数個の永久磁石135を有するロー
タ132と、回転磁界を形成する三相コイル134が巻
回されたステータ133とを備える。ロータ132は、
プラネタリギヤ120のサンギヤ121に結合されたサ
ンギヤ軸125に結合されている。ステータ133は、
無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケ
ース119に固定されている。このモータMG1は、永
久磁石135による磁界と三相コイル134によって形
成される磁界との相互作用によりロータ132を回転駆
動する電動機として動作し、永久磁石135による磁界
とロータ132の回転との相互作用により三相コイル1
34の両端に起電力を生じさせる発電機として動作す
る。
The motor MG1 is configured as a synchronous motor generator, and includes a rotor 132 having a plurality of permanent magnets 135 on its outer peripheral surface, and a stator 133 around which a three-phase coil 134 for forming a rotating magnetic field is wound. The rotor 132 is
The planetary gear 120 is connected to a sun gear shaft 125 which is connected to a sun gear 121. The stator 133 is
It is formed by laminating thin sheets of non-oriented electrical steel sheets, and is fixed to the case 119. The motor MG1 operates as an electric motor that rotationally drives the rotor 132 by the interaction between the magnetic field of the permanent magnet 135 and the magnetic field formed by the three-phase coil 134, and the interaction between the magnetic field of the permanent magnet 135 and the rotation of the rotor 132. By three-phase coil 1
It operates as a generator that generates an electromotive force at both ends of 34.

【0030】モータMG2も、モータMG1と同様に同
期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁
石145を有するロータ142と、回転磁界を形成する
三相コイル144が巻回されたステータ143とを備え
る。ロータ142は、プラネタリギヤ120のリングギ
ヤ122に結合されたリングギヤ軸126に結合されて
おり、ステータ143はケース119に固定されてい
る。モータMG2のステータ143も無方向性電磁鋼板
の薄板を積層して形成されている。このモータMG2も
モータMG1と同様に、電動機あるいは発電機として動
作する。
The motor MG2 is also configured as a synchronous motor generator like the motor MG1, and has a rotor 142 having a plurality of permanent magnets 145 on its outer peripheral surface and a stator around which a three-phase coil 144 for forming a rotating magnetic field is wound. 143. The rotor 142 is connected to a ring gear shaft 126 connected to the ring gear 122 of the planetary gear 120, and the stator 143 is fixed to the case 119. The stator 143 of the motor MG2 is also formed by laminating thin non-oriented electrical steel sheets. This motor MG2 also operates as a motor or a generator similarly to the motor MG1.

【0031】次に、こうして構成された実施例の動力出
力装置110から駆動軸150へ動力出力する様子につ
いて説明する。いま、エンジン112を回転数Ne,ト
ルクTeの運転ポイントP1で運転し、このエンジン1
12から出力されるエネルギPeと同一のエネルギであ
るが異なる回転数Nr,トルクTrの運転ポイントP2
でリングギヤ軸126を運転する場合、すなわち、エン
ジン112から出力される動力をトルク変換してリング
ギヤ軸126に作用させる場合について考える。この時
のエンジン112とリングギヤ軸126の回転数および
トルクの関係を図6に示す。
Next, the manner in which power is output from the power output device 110 of this embodiment to the drive shaft 150 will be described. Now, the engine 112 is operated at the operating point P1 of the rotation speed Ne and the torque Te, and the engine 1
12 that is the same energy as the energy Pe output from the motor 12 but is different from the operating point P2 of the rotational speed Nr and the torque Tr.
, The case where the power output from the engine 112 is torque-converted and applied to the ring gear shaft 126 will be considered. FIG. 6 shows the relationship between the rotation speed and torque of the engine 112 and the ring gear shaft 126 at this time.

【0032】プラネタリギヤ120の3軸(サンギヤ軸
125,リングギヤ軸126およびプラネタリキャリア
124(クランクシャフト114))における回転数や
トルクの関係は、機構学の教えるところによれば、図7
および図8に例示する共線図と呼ばれる図として表わす
ことができ、幾何学的に解くことができる。なお、プラ
ネタリギヤ120における3軸の回転数やトルクの関係
は、上述の共線図を用いなくても各軸のエネルギを計算
することなどにより数式的に解析することもできる。本
実施例では説明の容易のため共線図を用いて説明する。
According to the teaching of the mechanics, the relationship between the rotational speed and the torque of the three shafts (the sun gear shaft 125, the ring gear shaft 126, and the planetary carrier 124 (crank shaft 114)) of the planetary gear 120 is shown in FIG.
And can be represented as a diagram called an alignment chart illustrated in FIG. 8 and can be solved geometrically. Note that the relationship between the rotational speed and the torque of the three axes in the planetary gear 120 can be mathematically analyzed by calculating the energy of each axis without using the above-mentioned alignment chart. In this embodiment, a description will be given using a collinear chart for ease of description.

【0033】図7における縦軸は3軸の回転数軸であ
り、横軸は3軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸125とリングギヤ軸126の座標軸
S,Rを両端にとったとき、プラネタリキャリア124
の座標軸Cは、軸Sと軸Rを1:ρに内分する軸として
定められる。ここで、ρは、リングギヤ122の歯数に
対するサンギヤ121の歯数の比であり、次式(1)で
表わされる。
In FIG. 7, the vertical axis is the three rotation speed axes, and the horizontal axis is the ratio of the positions of the three coordinate axes. That is, when the coordinate axes S and R of the sun gear shaft 125 and the ring gear shaft 126 are set at both ends, the planetary carrier 124
Is defined as an axis that internally divides the axis S and the axis R into 1: ρ. Here, ρ is a ratio of the number of teeth of the sun gear 121 to the number of teeth of the ring gear 122, and is represented by the following equation (1).

【0034】[0034]

【数1】 (Equation 1)

【0035】いま、エンジン112が回転数Neで運転
されており、リングギヤ軸126が回転数Nrで運転さ
れている場合を考えているから、エンジン112のクラ
ンクシャフト114が結合されているプラネタリキャリ
ア124の座標軸Cにエンジン112の回転数Neを、
リングギヤ軸126の座標軸Rに回転数Nrをプロット
することができる。この両点を通る直線を描けば、この
直線と座標軸Sとの交点で表わされる回転数としてサン
ギヤ軸125の回転数Nsを求めることができる。以
下、この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Nsは、
回転数Neと回転数Nrとを用いて比例計算式(次式
(2))により求めることができる。このようにプラネ
タリギヤ120では、サンギヤ121,リングギヤ12
2およびプラネタリキャリア124のうちいずれか2つ
の回転を決定すると、残余の1つの回転は、決定した2
つの回転に基づいて決定される。
Now, it is assumed that the engine 112 is operating at the rotation speed Ne and the ring gear shaft 126 is operating at the rotation speed Nr. Therefore, the planetary carrier 124 to which the crankshaft 114 of the engine 112 is coupled is considered. The rotation speed Ne of the engine 112 on the coordinate axis C of
The rotation speed Nr can be plotted on the coordinate axis R of the ring gear shaft 126. By drawing a straight line passing through these two points, the rotation speed Ns of the sun gear shaft 125 can be obtained as the rotation speed represented by the intersection of the straight line and the coordinate axis S. Hereinafter, this straight line is referred to as an operation collinear line. The rotation speed Ns is
The rotation speed Ne and the rotation speed Nr can be determined by a proportional calculation formula (formula (2)). Thus, in the planetary gear 120, the sun gear 121, the ring gear 12
2 and the rotation of any two of the planetary carriers 124, the remaining one rotation is determined by the determined 2
Is determined based on one rotation.

【0036】[0036]

【数2】 (Equation 2)

【0037】次に、描かれた動作共線に、エンジン11
2のトルクTeをプラネタリキャリア124の座標軸C
を作用線として図中下から上に作用させる。このとき動
作共線は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用
させたときの剛体として取り扱うことができるから、座
標軸C上に作用させたトルクTeは、平行な2つの異な
る作用線への力の分離の手法により、座標軸S上のトル
クTesと座標軸R上のトルクTerとに分離すること
ができる。このときトルクTesおよびTerの大きさ
は、次式(3)および(4)によって表わされる。
Next, the engine 11
2 is applied to the coordinate axis C of the planetary carrier 124.
Is applied from the bottom to the top in the figure as a line of action. At this time, since the motion collinear can be treated as a rigid body when a force as a vector is applied to the torque, the torque Te applied on the coordinate axis C is applied to two different action lines in parallel. By the method of separating the force, the torque can be separated into the torque Tes on the coordinate axis S and the torque Ter on the coordinate axis R. At this time, the magnitudes of the torques Tes and Ter are expressed by the following equations (3) and (4).

【0038】[0038]

【数3】 (Equation 3)

【0039】動作共線がこの状態で安定であるために
は、動作共線の力の釣り合いをとればよい。すなわち、
座標軸S上には、トルクTesと大きさが同じで向きが
反対のトルクTm1を作用させ、座標軸R上には、リン
グギヤ軸126に出力するトルクTrと同じ大きさで向
きが反対のトルクとトルクTerとの合力に対し大きさ
が同じで向きが反対のトルクTm2を作用させるのであ
る。このトルクTm1はモータMG1により、トルクT
m2はモータMG2により作用させることができる。こ
のとき、モータMG1では回転の方向と逆向きにトルク
を作用させるから、モータMG1は発電機として動作す
ることになり、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わ
される電気エネルギPm1をサンギヤ軸125から回生
する。モータMG2では、回転の方向とトルクの方向と
が同じであるから、モータMG2は電動機として動作
し、トルクTm2と回転数Nrとの積で表わされる電気
エネルギPm2を動力としてリングギヤ軸126に出力
する。
In order for the operating collinear to be stable in this state, the forces of the operating collinear may be balanced. That is,
On the coordinate axis S, a torque Tm1 having the same magnitude and opposite direction as the torque Tes is applied. The torque Tm2 of the same magnitude and opposite direction acts on the resultant force with Ter. This torque Tm1 is controlled by the motor MG1 to
m2 can be actuated by the motor MG2. At this time, since the motor MG1 applies a torque in the direction opposite to the direction of rotation, the motor MG1 operates as a generator, and the electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the number of revolutions Ns is converted into the sun gear shaft 125. Regenerate from. Since the direction of rotation and the direction of torque of motor MG2 are the same, motor MG2 operates as an electric motor and outputs electric energy Pm2 represented by the product of torque Tm2 and rotational speed Nr to ring gear shaft 126 as power. .

【0040】ここで、電気エネルギPm1と電気エネル
ギPm2とを等しくすれば、モータMG2で消費する電
力のすべてをモータMG1により回生して賄うことがで
きる。このためには、入力されたエネルギのすべてを出
力するものとすればよいから、エンジン112から出力
されるエネルギPeとリングギヤ軸126に出力される
エネルギPrとを等しくすればよい。すなわち、トルク
Teと回転数Neとの積で表わされるエネルギPeと、
トルクTrと回転数Nrとの積で表わされるエネルギP
rとを等しくするのである。図6に照らせば、運転ポイ
ントP1で運転されているエンジン112から出力され
るトルクTeと回転数Neとで表わされる動力を、トル
ク変換して、同一のエネルギでトルクTrと回転数Nr
とで表わされる動力としてリングギヤ軸126に出力す
るのである。前述したように、リングギヤ軸126に出
力された動力は、リングギヤ側係合部122aおよび回
転軸側係合部128を介して回転軸127に伝達され、
更にチェーン154を介して駆動軸150に伝達され
る。したがって、リングギヤ軸126に出力される動力
と駆動軸150に伝達される動力とにはリニアな関係が
成立するから、駆動軸150に伝達される動力は、リン
グギヤ軸126に出力される動力を制御することによっ
て制御することができる。
Here, if the electric energy Pm1 is made equal to the electric energy Pm2, all of the electric power consumed by the motor MG2 can be regenerated and supplied by the motor MG1. In order to achieve this, it is sufficient to output all of the input energy. Therefore, the energy Pe output from the engine 112 and the energy Pr output to the ring gear shaft 126 may be made equal. That is, energy Pe represented by the product of torque Te and rotation speed Ne,
Energy P represented by the product of torque Tr and rotational speed Nr
That is, r is made equal. Referring to FIG. 6, the power expressed by the torque Te and the rotation speed Ne output from the engine 112 operated at the operation point P1 is torque-converted, and the torque Tr and the rotation speed Nr are converted with the same energy.
Is output to the ring gear shaft 126 as power expressed by As described above, the power output to the ring gear shaft 126 is transmitted to the rotating shaft 127 via the ring gear side engaging portion 122a and the rotating shaft side engaging portion 128,
Further, the power is transmitted to the drive shaft 150 via the chain 154. Therefore, since the power output to the ring gear shaft 126 and the power transmitted to the drive shaft 150 have a linear relationship, the power transmitted to the drive shaft 150 controls the power output to the ring gear shaft 126. Can be controlled by

【0041】図7に示す共線図ではサンギヤ軸125の
回転数Nsは正であったが、エンジン112の回転数N
eとリングギヤ軸126の回転数Nrとによっては、図
8に示す共線図のように負となる場合もある。このとき
には、モータMG1では、回転の方向とトルクの作用す
る方向とが同じになるから、モータMG1は電動機とし
て動作し、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わされ
る電気エネルギPm1を消費する。一方、モータMG2
では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆になる
から、モータMG2は発電機として動作し、トルクTm
2と回転数Nrとの積で表わされる電気エネルギPm2
をリングギヤ軸126から回生することになる。この場
合、モータMG1で消費する電気エネルギPm1とモー
タMG2で回生する電気エネルギPm2とを等しくすれ
ば、モータMG1で消費する電気エネルギPm1をモー
タMG2で丁度賄うことができる。
Although the rotational speed Ns of the sun gear shaft 125 is positive in the alignment chart shown in FIG.
Depending on e and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 126, the value may be negative as shown in the alignment chart of FIG. At this time, in the motor MG1, the direction of rotation and the direction in which the torque acts are the same, so that the motor MG1 operates as an electric motor and consumes electric energy Pm1 represented by the product of the torque Tm1 and the number of revolutions Ns. On the other hand, the motor MG2
In this case, the direction of rotation and the direction in which the torque acts are opposite, so that the motor MG2 operates as a generator and the torque Tm
Electric energy Pm2 represented by the product of 2 and rotation speed Nr
Is regenerated from the ring gear shaft 126. In this case, if the electric energy Pm1 consumed by the motor MG1 is made equal to the electric energy Pm2 regenerated by the motor MG2, the electric energy Pm1 consumed by the motor MG1 can be exactly covered by the motor MG2.

【0042】以上、実施例の動力出力装置110におけ
る基本的なトルク変換について説明したが、実施例の動
力出力装置110は、こうしたエンジン112から出力
される動力のすべてをトルク変換してリングギヤ軸12
6に出力する動作の他に、図示しないバッテリを備える
ことにより、エンジン112から出力される動力(トル
クTeと回転数Neとの積)と、モータMG1により回
生または消費される電気エネルギPm1と、モータMG
2により消費または回生される電気エネルギPm2とを
調節することにより、余剰の電気エネルギを見い出して
バッテリを充電する動作としたり、不足する電気エネル
ギをバッテリからの放電により補う動作など種々の動作
とすることができる。
Although the basic torque conversion in the power output device 110 according to the embodiment has been described above, the power output device 110 according to the embodiment converts all of the power output from the engine 112 into a torque, and
In addition to the operation for outputting to the motor 6, the battery (not shown) is provided, so that the power output from the engine 112 (the product of the torque Te and the rotation speed Ne) and the electric energy Pm1 regenerated or consumed by the motor MG1 are obtained. Motor MG
By adjusting the electric energy Pm2 consumed or regenerated by the battery 2, the operation for finding the surplus electric energy and charging the battery or the operation for supplementing the insufficient electric energy by discharging from the battery is performed in various operations. be able to.

【0043】図7および図8を用いて説明したように、
エンジン112から出力された動力をリングギヤ軸12
6に出力するときには、リングギヤ軸126の回転の向
きは変化しない。実施例では、こうした回転動力が加え
られたときに、はすば歯車を構成するギヤのうちリング
ギヤ122が図5中右方向(矢印の方向)に荷重分力を
受けるようにリングギヤ122とプラネタリピニオンギ
ヤ123の歯が切られている。このため、回転軸127
は、リングギヤ側係合部122aの櫛歯の先端と回転軸
側係合部128の櫛歯の茎部とを介してリングギヤ12
2に作用する荷重分力とスラスト軸受130からの反力
とを受けることになる。こうした荷重分力の作用の仕方
とスラスト軸受130の配置は上述の歯車装置10と同
一であるから、歯車装置10で説明したように、回転軸
127のリングギヤ122側に軸受を設けなくても、回
転軸127は軸方向にずれることなく回転駆動すること
ができる。
As described with reference to FIGS. 7 and 8,
The power output from the engine 112 is transferred to the ring gear shaft 12
6, the rotation direction of the ring gear shaft 126 does not change. In the embodiment, when such rotational power is applied, the ring gear 122 and the planetary pinion gear so that the ring gear 122 of the gears constituting the helical gear receives a load component in the right direction (the direction of the arrow) in FIG. 123 teeth have been cut. For this reason, the rotation shaft 127
Are connected to the ring gear 12 via the tip of the comb teeth of the ring gear side engaging portion 122a and the stem of the comb teeth of the rotating shaft side engaging portion 128.
2 and a reaction force from the thrust bearing 130. Since the manner of operation of the load component and the arrangement of the thrust bearing 130 are the same as those of the above-described gear device 10, even if the bearing is not provided on the ring gear 122 side of the rotating shaft 127 as described in the gear device 10, The rotating shaft 127 can be driven to rotate without shifting in the axial direction.

【0044】なお、こうした実施例の動力出力装置11
0では、モータMG2によりリングギヤ軸126を逆回
転させて駆動軸150を逆転させたい場合もある。この
場合、リングギヤ122には図5中左向きの荷重分力が
作用することになるが、共に櫛状に形成されたリングギ
ヤ側係合部122aと回転軸側係合部128とは軸方向
に摺動可能に嵌合しているから、回転軸127には荷重
分力は作用しない。したがって、回転軸127は、軸方
向の応力を受けることなくリングギヤ122と一体とな
って回転駆動する。
Incidentally, the power output device 11 of this embodiment
At 0, the motor MG2 may be used to rotate the ring gear shaft 126 in the reverse direction to rotate the drive shaft 150 in the reverse direction. In this case, a leftward load component in FIG. 5 acts on the ring gear 122, but the ring gear-side engaging portion 122a and the rotary shaft-side engaging portion 128, both formed in a comb shape, slide in the axial direction. Since they are movably fitted, no load component acts on the rotating shaft 127. Therefore, the rotating shaft 127 is driven to rotate integrally with the ring gear 122 without receiving an axial stress.

【0045】以上説明した実施例の動力出力装置110
によれば、プラネタリピニオンギヤ123とリングギヤ
122とによりはすば歯車を構成すると共に、リングギ
ヤ122を介して回転軸127に作用する軸方向の荷重
分力をスラスト軸受130により受けるよう配置するこ
とにより、回転軸127の両端に軸受を取り付ける必要
がない。この結果、動力出力装置110を、部品数の少
ない簡易なものとすることができると共に小型化を図る
ことができる。
The power output device 110 of the embodiment described above
According to this, by forming a helical gear by the planetary pinion gear 123 and the ring gear 122, and by arranging the thrust bearing 130 to receive an axial load component acting on the rotating shaft 127 via the ring gear 122, It is not necessary to attach bearings to both ends of the rotating shaft 127. As a result, the power output device 110 can be simplified with a small number of components and can be reduced in size.

【0046】もとより、プラネタリピニオンギヤ123
とリングギヤ122とにより歯の噛み合い長さの長いは
すば歯車を構成したから、振動や騒音を小さくすること
ができ、高速回転に適するものとすることができる。
Of course, the planetary pinion gear 123
Since the helical gear having a long meshing length between the teeth and the ring gear 122 is formed, vibration and noise can be reduced, and the gear can be suitable for high-speed rotation.

【0047】実施例の動力出力装置110では、回転軸
127の軸受としてスラスト針状ころ軸受を用いたが、
スラスト力、即ち軸方向の力を受けることができると共
に回転軸127を回転可能に支持できれば如何なる軸受
あるいは部材であってもよい。したがって、回転軸12
7の端部とこれに当接する壁面とが充分に滑らかに回転
可能であれば、特別な軸受を用いなくてもよい。
In the power output device 110 of the embodiment, the thrust needle roller bearing is used as the bearing of the rotary shaft 127.
Any bearing or member may be used as long as it can receive a thrust force, that is, an axial force and can rotatably support the rotating shaft 127. Therefore, the rotating shaft 12
As long as the end of 7 and the wall surface in contact with it can rotate sufficiently smoothly, a special bearing does not need to be used.

【0048】実施例の動力出力装置110では、リング
ギヤ軸126にモータMG2を取り付けたが、モータM
G2を備えないものとしてもよい。この場合でも、エン
ジン112からプラネタリギヤ120を介してサンギヤ
軸125に出力される反力としてのトルクTesをモー
タMG1で受け止めることによりリングギヤ122を介
して回転軸127にトルクTerを出力することができ
る。ただし、この場合、モータMG1で反力としてのト
ルクTesを受け止める際に消費または回生される電力
の充放電が可能なバッテリ等の蓄電手段を備える必要が
ある。
In the power output device 110 of the embodiment, the motor MG2 is attached to the ring gear shaft 126,
G2 may not be provided. Even in this case, the torque MG output from the engine 112 to the sun gear shaft 125 via the planetary gear 120 is received by the motor MG1 so that the torque Ter can be output to the rotary shaft 127 via the ring gear 122. However, in this case, it is necessary to provide a power storage means such as a battery capable of charging and discharging the power consumed or regenerated when the motor MG1 receives the torque Tes as a reaction force.

【0049】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments at all, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例としての歯車装置10の概略
構成を例示する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a gear device 10 as one embodiment of the present invention.

【図2】ギヤ22とギヤ32とにより構成されるはすば
歯車の構造と荷重分力の作用する様子を説明する説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a structure of a helical gear constituted by a gear 22 and a gear 32 and a state in which a load component acts.

【図3】スラスト軸受40の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the thrust bearing 40.

【図4】図3のスラスト軸受40の4−4線断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of the thrust bearing 40 of FIG. 3;

【図5】実施例の動力出力装置110の概略構成を例示
する構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a power output device 110 according to the embodiment.

【図6】実施例の動力出力装置110の動作原理を説明
するためのグラフである。
FIG. 6 is a graph for explaining the operation principle of the power output apparatus 110 according to the embodiment.

【図7】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
FIG. 7 is a collinear diagram showing a relationship between a rotation speed and a torque of three shafts coupled to the planetary gear 120.

【図8】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
FIG. 8 is a nomographic chart showing a relationship between a rotation speed and a torque of three shafts coupled to the planetary gear 120.

【符号の説明】 10…歯車装置 20…出力軸 22…ギヤ 30…回転軸 32…ギヤ 34…スプロケット 40…スラスト軸受 42,44…平面軌道輪 50…駆動軸 54…スプロケット 56…チェーン 110…動力出力装置 112…エンジン 114…クランクシャフト 119…ケース 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 122a…リングギヤ側係合部 123…プラネタリピニオンギヤ 124…プラネタリキャリア 125…サンギヤ軸 126…リングギヤ軸 127…回転軸 128…回転軸側係合部 129…スプロケット 130…スラスト軸受 132…ロータ 133…ステータ 134…三相コイル 135…永久磁石 142…ロータ 143…ステータ 144…三相コイル 145…永久磁石 150…駆動軸 152…スプロケット 154…チェーン[Description of Signs] 10 ... Gear device 20 ... Output shaft 22 ... Gear 30 ... Rotating shaft 32 ... Gear 34 ... Sprocket 40 ... Thrust bearing 42,44 ... Flat raceway ring 50 ... Drive shaft 54 ... Sprocket 56 ... Chain 110 ... Power Output device 112 ... Engine 114 ... Crankshaft 119 ... Case 120 ... Planetary gear 121 ... Sun gear 122 ... Ring gear 122a ... Ring gear side engaging part 123 ... Planetary pinion gear 124 ... Planetary carrier 125 ... Sun gear shaft 126 ... Ring gear shaft 127 ... Rotating shaft 128 ... Rotary shaft side engaging portion 129 ... Sprocket 130 ... Thrust bearing 132 ... Rotor 133 ... Stator 134 ... Three-phase coil 135 ... Permanent magnet 142 ... Rotor 143 ... Stator 144 ... Three-phase coil 145 ... Permanent magnet 150 ... Drive 152 ... sprocket 154 ... chain

フロントページの続き (72)発明者 足立 昌俊 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−183347(JP,A) 特開 平2−154837(JP,A) 特開 平9−24743(JP,A) 特開 平7−135701(JP,A) 特開 平10−281239(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 37/02 B60K 6/02 B60K 17/04 B60L 11/00 - 11/14 F16H 57/02 Continuation of the front page (72) Inventor Masatoshi Adachi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-8-183347 (JP, A) JP-A-2-154837 (JP, A) JP-A-9-24743 (JP, A) JP-A-7-135701 (JP, A) JP-A-10-281239 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) F16H 37/02 B60K 6/02 B60K 17/04 B60L 11/00-11/14 F16H 57/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 出力軸に出力された動力を駆動軸に伝達
する歯車装置であって、 前記出力軸および前記駆動軸とは異なる回転軸と、 該回転軸の一端に取り付けられ、該回転軸から力を受け
ながら該回転軸を回転可能に支持する支持手段と、 前記出力軸を回転駆動させたとき、前記回転軸が前記支
持手段の方向に力を受けて回転駆動するよう該出力軸と
該回転軸とに取り付けられたはすば歯車と、 前記回転軸に設けられて該回転軸と共に回転する回転部
材を有し、前記回転軸の回転動力を前記回転部材を介し
て前記駆動軸に伝達する動力伝達手段とを備え、 前記回転軸が回転している間にあっては、前記はすば歯
車による前記力を前記回転軸に及ぼして、前記回転軸を
前記支持手段に押し付けてなる歯 車装置。
1. A gear device for transmitting power output to an output shaft to a drive shaft, comprising: a rotation shaft different from the output shaft and the drive shaft; and a rotation shaft attached to one end of the rotation shaft. Supporting means for rotatably supporting the rotation shaft while receiving a force from the output shaft, wherein the output shaft is rotatably driven by receiving a force in the direction of the support means when the output shaft is rotationally driven. A helical gear attached to the rotating shaft; and a rotating unit provided on the rotating shaft and rotating together with the rotating shaft.
It has a timber, through a pre-Symbol rotating member rotational power of the rotating shaft
Bei example a power transmission means for transmitting to the drive shaft Te, In the while said rotary shaft is rotating, said Subaha
Applying the force by the car to the rotation axis, the rotation axis
Teeth wheel device comprising pressed against the support means.
【請求項2】 前記動力伝達手段は、前記回転部材に掛
けられたベルト,ロープ,鎖等のタワミ質媒介を用いて
前記回転軸の回転動力を前記駆動軸に伝達する請求項1
記載の歯車装置。
2. The power transmission means is mounted on the rotating member.
Using kicked the belts, rope, a deflection quality medium through the chain, etc.
Motomeko 1 for transmitting the rotational power of the rotating shaft to the drive shaft
A gear device as described.
【請求項3】 前記支持手段は、スラスト軸受である請
求項1または2記載の歯車装置。
3. The gear device according to claim 1, wherein said support means is a thrust bearing.
【請求項4】 駆動力に動力を出力する動力出力装置で
あって、 出力軸を有する原動機と、 第1の回転軸を有し、該第1の回転軸に動力を入出力す
る電動機と、 前記出力軸と前記第1の回転軸と第2の回転軸とに各々
結合される3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸へ動
力が入出力されたとき、該入出力された動力に基づいて
定まる動力を残余の1軸へ入出力する3軸式歯車と、 前記第2の回転軸の一端に取り付けられ、該第2の回転
軸から力を受けながら該第2の回転軸を回転可能に支持
する支持手段と、 前記第2の回転軸に設けられて該第2の回転軸と共に回
転する回転部材を有し、前記第2の回転軸の回転動力を
記回転部材を介して前記駆動軸に伝達する動力伝達手
段とを備え、 前記3軸式歯車は、前記電動機によって前記第1の回転
軸に出力される反力を受け止めながら前記原動機により
前記出力軸を回転駆動させたとき、前記第2の回転軸が
前記支持手段の方向に力を受けながら回転駆動するはす
ば歯車として構成されてなり、 前記第2の回転軸が回転している間にあっては、前記は
すば歯車による前記力を前記第2の回転軸に及ぼして、
前記第2の回転軸を前記支持手段に押し付けてなる動
出力装置。
4. A power output device for outputting power to a driving force, comprising: a prime mover having an output shaft; a motor having a first rotating shaft, for inputting and outputting power to and from the first rotating shaft; It has three shafts respectively coupled to the output shaft, the first rotation shaft, and the second rotation shaft. When power is input / output to any two of the three shafts, the power is input / output. A three-axis gear for inputting and outputting power determined based on the received power to the remaining one shaft; and a second rotation attached to one end of the second rotation shaft while receiving a force from the second rotation shaft. Supporting means for rotatably supporting a shaft; and rotating means provided on the second rotating shaft to rotate together with the second rotating shaft.
Has a rotating member that rolling, the second rotational power of the rotating shaft via the <br/> before Symbol rotary member and a power transmission means for transmitting to said drive shaft, said three shaft-type gear, the When the motor drives the output shaft to rotate while receiving the reaction force output to the first rotation shaft by the electric motor, the second rotation shaft rotates while receiving a force in the direction of the support means. It is configured as a helical gear, and while the second rotating shaft is rotating, the
Applying the force by the helical gear to the second rotating shaft,
Dynamic force output device comprising pressing said second rotary shaft to said support means.
【請求項5】 前記第2の回転軸に動力を入出力する第
2の電動機を備える請求項4記載の動力出力装置。
5. The power output device according to claim 4, further comprising a second electric motor that inputs and outputs power to and from the second rotation shaft.
【請求項6】 前記3軸式歯車は、前記出力軸に結合さ
れたキャリアと、前記第1の回転軸に結合されたサンギ
ヤと、前記第2の回転軸に結合されたリングギヤとを有
するプラネタリギヤである請求項4または5記載の動力
出力装置。
6. The planetary gear having a carrier coupled to the output shaft, a sun gear coupled to the first rotation shaft, and a ring gear coupled to the second rotation shaft. The power output device according to claim 4 or 5, wherein
【請求項7】 前記動力伝達手段は、前記回転部材に掛
けられたベルト,ロープ,鎖等のタワミ質媒介を用いて
前記第2の回転軸の回転動力を前記駆動軸に伝達する請
求項4ないし6いずれか記載の動力出力装置。
7. The power transmission means is mounted on the rotating member.
Using kicked the belts, rope, a deflection quality medium through the chain, etc.
The power output device according to any one of claims 4 to 6 , wherein the rotation power of the second rotation shaft is transmitted to the drive shaft .
【請求項8】 前記支持手段は、スラスト軸受である請
求項4ないし7いずれか記載の動力出力装置。
8. The power output device according to claim 4, wherein said support means is a thrust bearing.
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