JP6705345B2 - Vehicle power transmission device support structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の動力伝達装置の支持構造に関する。 The present invention relates to a support structure for a power transmission device for a vehicle.
従来、外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材を、当該ギヤ部材の内周面に内嵌される外輪と支持部材の外周面に外嵌される内輪とを備えるころがり軸受でもって、支持部材に回転可能に支持するようにした車両用の動力伝達装置が知られている。 Conventionally, a cylindrical gear member having a gear on the outer peripheral side is used as a supporting member in a rolling bearing including an outer ring internally fitted to the inner peripheral surface of the gear member and an inner ring externally fitted to the outer peripheral surface of the support member. There is known a power transmission device for a vehicle which is rotatably supported by a vehicle.
かかる動力伝達装置の一例として、特許文献1に記載の動力伝達装置は、遊星ギヤ機構のリングギヤと外歯ギヤとを一体に備えている筒状の複合ギヤと、遊星ギヤ機構の軸心に配置された回転シャフトと、回転シャフトと一体的に回転されると共にリングギヤと噛み合うピニオンギヤをピニオンピンまわりに回転可能に支持しているキャリアと、筒状の複合ギヤを回転可能に支持しているころがり軸受とを備え、当該ころがり軸受の内輪がハウジングに形成された筒状の支持部材に外嵌されている。 As an example of such a power transmission device, the power transmission device disclosed in Patent Document 1 is arranged at the shaft center of the planetary gear mechanism and a cylindrical compound gear integrally including a ring gear of the planetary gear mechanism and an external gear. Rotation shaft, a carrier that rotatably supports a pinion gear that rotates integrally with the rotation shaft and that meshes with the ring gear, and a rolling bearing that rotatably supports a cylindrical compound gear. And the inner ring of the rolling bearing is externally fitted to a tubular support member formed in the housing.
しかしながら、外嵌されている内輪が支持部材に対してすきま嵌めであると、例えば、エンジンが停止されたEV走行時のように軸受に大きな負荷がかからない状況では、内輪がすべり回転する一方で、HV走行に移行して軸受に大きな負荷がかかるような状況では、内輪が支持部材に押し付けられ、内輪と支持部材との間でクリープによる磨耗が発生することがある。このような磨耗の発生を防止するためには、例えば特許文献2に記載のように、内輪と支持部材との間に環状弾性体を配設することが考えられる。しかしながら、その場合には、部品点数の増大を招く可能性がある。
However, if the outer ring is a loose fit with respect to the support member, for example, in a situation where a large load is not applied to the bearing such as during EV running when the engine is stopped, the inner ring slides while In a situation where a heavy load is applied to the bearing after shifting to HV running, the inner ring may be pressed against the support member and wear due to creep may occur between the inner ring and the support member. In order to prevent the occurrence of such wear, it is conceivable to dispose an annular elastic body between the inner ring and the support member as described in
そこで、本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、部品点数の増大を招くことなく、内輪と支持部材との間での磨耗の発生を抑制することができる動力伝達装置の支持構造を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to suppress the occurrence of wear between the inner ring and the support member without increasing the number of parts. It is to provide a support structure for a power transmission device.
かかる目的を達成するために、本発明の一形態による車両用の動力伝達装置の支持構造は、
外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材を、ギヤ部材の内周面に内嵌される外輪と支持部材の外周面に外嵌される内輪とを備える軸受でもって、支持部材に回転自在に支持するようにした動力伝達装置であって、
前記内輪を外嵌支持する前記支持部材の外嵌支持部において、前記支持部材及び前記内輪の少なくとも一方に潤滑油が流入する潤滑溝が設けられると共に、
前記支持部材に支持され且つ前記軸受とは別の軸受を構成する軸受部材が、前記潤滑溝の潤滑油流れ方向下流側の端部に向けて延在されることにより、
前記外嵌支持部において、前記支持部材と前記内輪との間に油溜まりが形成されていることを特徴とする。
In order to achieve such an object, a support structure for a power transmission device for a vehicle according to an aspect of the present invention is
A tubular gear member having a gear on the outer peripheral side is rotatably supported by a support member by a bearing having an outer ring internally fitted to the inner peripheral surface of the gear member and an inner ring externally fitted to the outer peripheral surface of the support member. A power transmission device configured to support,
In the outer fitting support portion of the support member that fits and supports the inner ring, a lubricating groove into which lubricating oil flows is provided in at least one of the support member and the inner ring,
A bearing member supported by the support member and constituting a bearing different from the bearing is extended toward the end of the lubricating groove on the downstream side in the lubricating oil flow direction,
In the outer fitting support portion, an oil sump is formed between the support member and the inner ring.
このような本発明の一形態による動力伝達装置の支持構造によれば、支持部材と内輪との間に形成された油溜まりによって潤滑油が保持されることにより、支持部材と内輪との間の磨耗の発生が抑制される。また、別の軸受を構成する軸受部材を用いて支持部材と内輪との間に油溜まりが形成されていることにより、部品点数の増加を招くこともない。 According to such a support structure for a power transmission device according to an aspect of the present invention, the lubricating oil is held by an oil reservoir formed between the support member and the inner ring, so that the lubricant between the support member and the inner ring is retained. Occurrence of wear is suppressed. Further, since the oil sump is formed between the support member and the inner ring by using the bearing member that constitutes another bearing, the number of parts does not increase.
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明が適用される動力伝達装置を含むハイブリッド車両の要部を示すスケルトン図である。ハイブリッド駆動装置は、いわゆるツーモータタイプの駆動装置であって、エンジン(ENG)1と、二つの回転電機2,3とを駆動力源として備えている。エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、第1回転電機2はエネルギーの回生と動力の出力とを行うことができるモータ・ジェネレータ(以下、MG1とも称す)であることが好ましく、さらに第2回転電機3も同様に、モータ・ジェネレータ(以下、MG2とも称す)であることが好ましい。エンジン1が出力した動力を第1回転電機(MG1)2と出力部材とに分割する動力分割機構が設けられている。動力分割機構は遊星ギヤ機構などの差動機構によって構成することができ、図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星ギヤ機構4によって構成されている。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a main part of a hybrid vehicle including a power transmission device to which the present invention is applied. The hybrid drive device is a so-called two-motor type drive device, and includes an engine (ENG) 1 and two rotary
この遊星ギヤ機構4はサンギヤ5とリングギヤ6との間に、これらサンギヤ5及びリングギヤ6に噛み合っている複数(例えば3つ)のピニオンギヤ7が配置されており、それらのピニオンギヤ7はキャリア8によって自転及び公転が可能なように保持されている。ピニオンギヤ7をキャリア8によって保持する構造は、後述するように、従来知られている遊星ギヤ機構における構造と同様である。
In the planetary gear mechanism 4, a plurality of (for example, three) pinion gears 7 meshing with the
キャリア8はいわゆる入力要素であって、エンジン1からの動力が伝達されるように構成されている。すなわち、軸心C1上のエンジン1のクランクシャフトとキャリア8に連結された入力シャフト9とがダンパ機構(不図示)を介して連結されている。 The carrier 8 is a so-called input element, and is configured to transmit the power from the engine 1. That is, the crankshaft of the engine 1 on the axis C1 and the input shaft 9 connected to the carrier 8 are connected via a damper mechanism (not shown).
また、同一の軸線(軸心C1)上で、遊星ギヤ機構4を挟んでエンジン1とは反対側に第1回転電機(MG1)2が配置されている。この第1回転電機2のロータがロータシャフト2aを介してサンギヤ5に連結されている。したがって、サンギヤ5がいわゆる反力要素になっている。MG1のロータシャフト2a及びそのロータシャフト2aが連結されているサンギヤシャフトは中空軸であって、その中空軸の内部にポンプシャフト12が挿通されている。そのポンプシャフト12の一方の端部は入力シャフト9を介してエンジン1に連結され、また他方の端部には、オイルポンプ(機械式オイルポンプ;MOP)13が連結されている。このMOP13は、エンジン1によって駆動されて制御のための油圧及び潤滑のための油圧を発生する。また、エンジン1が停止している際の油圧を確保するために電動モータによって駆動される第2のオイルポンプ(電気式オイルポンプ;EOP)(不図示)が、MOP13とは別に並列に設けられている。
Further, on the same axis (axis C1), the first rotating electric machine (MG1) 2 is arranged on the side opposite to the engine 1 with the planetary gear mechanism 4 interposed therebetween. The rotor of the first rotary
また、動力分割機構を構成している遊星ギヤ機構4におけるリングギヤ6がいわゆる出力要素となっていて、この内歯ギヤであるリングギヤ6と一体に、出力部材に相当する外歯ギヤである出力ギヤ15が設けられている。この出力ギヤ15はカウンタギヤユニット16を介して、軸心C4回りに回転する差動歯車装置(Diff)17に連結されている。すなわち、軸心C2上のカウンタシャフト18に取り付けられたドリブンギヤ19が出力ギヤ15に噛み合っている。ドリブンギヤ19より小径のドライブギヤ20がカウンタシャフト18に形成ないしは取り付けられており、このドライブギヤ20が差動歯車装置17におけるリングギヤ21に噛み合っている。この差動歯車装置17から左右の駆動輪22に駆動力が出力される。そして、上記のドリブンギヤ19には、第2回転電機(MG2)3の軸心C3上のロータシャフト3aに設けられた他のドライブギヤ23が噛み合っている。すなわち、出力ギヤ15から出力されるトルクに、第2回転電機3のトルクを付加するように構成されている。
Further, the ring gear 6 in the planetary gear mechanism 4 constituting the power split mechanism serves as a so-called output element, and together with the ring gear 6 which is the internal gear, the output gear which is the external gear corresponding to the output member. 15 are provided. The
なお、第1回転電機2と第2回転電機3とは、図示しない蓄電装置やインバータを介して相互に電気的に接続され、第1回転電機2で発電した電力を第2回転電機3に供給できるように構成されている。
The first rotating
上記のハイブリッド車は、ハイブリッドモード(HVモード)と、ツーモータモードと、ワンモータモードとの3つの走行モードを選択的に設定することができる。HVモードは、エンジン1が出力した動力を動力分割機構によって第1回転電機2側と出力ギヤ15側とに分割し、第1回転電機2が発電機として機能して発生した電力を第2回転電機3に供給し、その第2回転電機3の出力トルクをカウンタギヤユニット16において出力ギヤ15のトルクに加える走行モードである。ツーモータモードは、エンジン1が停止され、第1回転電機2及び第2回転電機3をEV走行のための駆動力源として動作させ、これらの2つの回転電機2,3の動力でEV走行するモードである。その場合、ブレーキ機構(不図示)によってキャリア8が固定される。したがって動力分割機構は第1回転電機2と出力ギヤ15との間で減速機構として機能する。ワンモータモードは、第2回転電機3を駆動力源としてEV走行するモードである。
The hybrid vehicle described above can selectively set three traveling modes of a hybrid mode (HV mode), a two-motor mode, and a one-motor mode. In the HV mode, the power output from the engine 1 is split by the power split mechanism into the first rotary
ここで、図1のスケルトン図で示した動力伝達装置に本発明を適用した実施形態を、図2を参照して説明する。図2は図1のスケルトン図に対して、ギヤを保持するシャフトを回転自在に支持する軸受を支持するハウジング又はケースの構成を、符号100として加えて示す断面図である。図2には、上述の動力伝達装置における軸心C1に対応する部位の一部分が示されている。
Here, an embodiment in which the present invention is applied to the power transmission device shown in the skeleton diagram of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a housing or a case that supports a bearing that rotatably supports a shaft that holds a gear, as
図2に示す実施形態では、軸心C1を中心に回転する、入力シャフト9、動力分割機構を構成している遊星ギヤ機構4、及び前述のリングギヤ6及び出力ギヤ15が円筒状部材の内周側及び外周側にそれぞれ一体に形成されている複合ギヤ25が示され、円筒状の複合ギヤ25が第1及び第2の軸受102,104を介してハウジング100に支持されている。遊星ギヤ機構4は、サンギヤ5と、リングギヤ6と、入力シャフト9に形成された鍔部9aに圧入や溶接等により一体的に固設されたキャリア8とを備えており、サンギヤ5及びリングギヤ6は、キャリア8に回転可能に配設されたピニオンギヤ7と噛み合わされている。入力シャフト9は回転シャフトに相当するもので、ハウジング100によって複数の軸受を介して軸心C1まわりに回転可能に支持されているとともに、エンジン1の動力が伝達されて軸心C1まわりに回転駆動される。入力シャフト9の軸心C1は、遊星ギヤ機構4の軸心に相当し、サンギヤ5及びリングギヤ6はその軸心C1まわりに回転可能に配設されている。
In the embodiment shown in FIG. 2, the input shaft 9, the planetary gear mechanism 4 constituting the power split mechanism, and the ring gear 6 and the
キャリア8には、軸心C1と平行に複数(例えば3本)のピニオンピン8aが圧入や溶接等により一体的に固設されており、ピニオンギヤ7が一対のニードルベアリング8bを介してそのピニオンピン8aに回転可能に配設されている。キャリア8には貫通穴が設けられており、ピニオンピン8aは、その貫通穴を貫通して軸方向の端面がキャリア8の側面と略面一なる状態で、そのキャリア8に一体的に固設されている。キャリア8は、ピニオンギヤ7を挟んで軸方向の両側に設けられており、ピニオンピン8aの両端部がキャリア8に固設されている。両側のキャリア8は互いに一体的に構成されており、図の右側のキャリア8が入力シャフト9に一体的に固設されている。入力シャフト9には鍔部9aが一体に形成されて設けられており、キャリア8は、この鍔部9aの外周側に嵌合されて一体的に固設されている。鍔部9aとハウジング100との間にはスラスト軸受106が配設されており、入力シャフト9及びキャリア8が軸心C1まわりに回転可能な状態でそれ等の軸方向位置が規定されている。
A plurality of (for example, three) pinion pins 8a are integrally fixed to the carrier 8 in parallel with the axis C1 by press fitting, welding, or the like, and the pinion gear 7 is provided through the pair of
サンギヤ5は、入力シャフト9の外周側にニードルベアリング5aを介して相対回転可能に配設されているとともに、スプライン5bを介して図1に示した第1回転電機(MG1)2のロータシャフト2aに相対回転不能に連結されている。このサンギヤ5と鍔部9aとの間にはスラスト軸受108が、及びサンギヤ5とハウジング100との間にはスラスト軸受110が、それぞれ、配設されており、サンギヤ5が軸心C1まわりに回転可能な状態で軸方向位置が規定されている。
The
前述したように、リングギヤ6には、外歯ギヤである出力ギヤ15が一体に設けられており、これ等のリングギヤ6及び出力ギヤ15によって円筒状の複合ギヤ25が構成されている。出力ギヤ15は、入力シャフト9と平行に配設されたカウンタシャフト18に設けられたカウンタギヤ19と噛み合わされており、そのカウンタシャフト18から更にドライブギヤ20、差動歯車装置17におけるリングギヤ21等を介して駆動輪22側へ動力が伝達される。複合ギヤ25は、キャリア8よりも軸方向において外側に突き出しており、そのキャリア8よりも外側で第1及び第2のころがり軸受102,104を介してハウジング100により軸心C1まわりに回転可能に支持されている。これ等の第1及び第2のころがり軸受102,104は、円筒形状を成す複合ギヤ25の軸方向の端部の内周側に配設されている。
As described above, the ring gear 6 is integrally provided with the
さらに、本実施形態における入力シャフト9の軸心C1には供給油路30が設けられ、図1に示したオイルポンプ13から潤滑油が供給される。そして、その供給油路30に連通する第1の径方向油路30aから吐出された潤滑油によってスラスト軸受106が潤滑されるとともに、そのスラスト軸受106を通って外周側へ流通した潤滑油が更に遠心力により外周側へ飛ばされることにより、キャリア8の側面に取り付けられ貫通穴32aを有するオイルレシーバ32によって受け止められ、ピニオンギヤ7及び第2のころがり軸受104が潤滑される。さらに、供給油路30に連通する第2の径方向油路30bから吐出された潤滑油によって、ニードルベアリング5aが潤滑されると共にスラスト軸受108が潤滑される。
Further, a
さらに、図2及び図3に示す実施形態において、上述の第1のころがり軸受102は、その外輪102aが円筒形状を成す複合ギヤ25の内周面に締まり嵌めされると共に、その内輪102bはハウジング100から突出されて形成されている円筒状の支持部材100aの外周面にすきま嵌めされている。そして、内輪102bを支持する支持部材100aの外嵌支持部には、軸心C1に平行な軸方向に延在する潤滑溝100bが設けられている。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, in the first rolling bearing 102 described above, the
一方、ハウジング100から突出されて形成されている円筒状の支持部材100aの先端部と前述したサンギヤ5との間に設けられているスラスト軸受110は、ケージ110aに保持された転動ころ110bが左ベアリングレース110c及び右ベアリングレース110dとの間に転動自在に介在されて形成されている。そして、本実施形態において、左ベアリングレース110cは軸心C1に平行な軸方向に延在する内環部110ci及び軸心C1に直交する径方向に延在する径方向環部110cpのL字断面形状を備えて形成されている。また、右ベアリングレース110dは軸心C1に平行な軸方向にそれぞれ延在する内環部110diと外環部110do及びそれらの間で軸心C1に直交する径方向に延在する径方向環部110dpを備えて形成されている。
On the other hand, the
ここで、L字断面形状を備えて形成されている左ベアリングレース110cは、その内環部110ciが円筒状の支持部材100aの先端部開口に圧入されて保持される。一方、径方向環部110cpが潤滑溝100bの潤滑油流れ方向(矢印Yで示す)下流側の端部に向けて延在されている。かくて、径方向環部110cpの外端部で潤滑溝100bの出口内方部を塞ぐ、換言すると、潤滑溝100bの出口の面積を絞ることにより、支持部材100aと第1のころがり軸受102の内輪102bとの間に油溜まり120が形成されている。
Here, the
上述のように構成された本実施形態において、入力シャフト9の径方向油路30a、30bなどから流出して遠心力などにより外周側へ飛散された潤滑油の一部は、複合ギヤ25の左端部とハウジング100との間に導かれ矢印Xの方向に流れ、支持部材100aと第1のころがり軸受102の内輪102bとの間に形成された油溜まり120に至る。したがって、第1のころがり軸受102のクリープによって内輪102bが支持部材100aに対して回転したとしても、この油溜まり120に保持されている潤滑油の存在によって、内輪102bと支持部材100aとの間の磨耗が抑制される。
In the present embodiment configured as described above, a part of the lubricating oil that flows out from the
また、本実施形態においては、第1のころがり軸受102とは別の軸受である既存のスラスト軸受110を構成する軸受部材である左ベアリングレース110cを用いて、上記油溜まり120が形成されているので、部品点数の増加を招くこともない。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本発明の他の実施形態を説明する。上述の実施形態においては、潤滑溝100bを支持部材100aに形成することにより、油溜まり120を形成するようにしたが、これに代え又は加えて、内輪102bの内周面に軸方向の潤滑溝を形成するようにしてもよい。但し、この場合には、当該潤滑溝の出口面積を減少させるべく、別の軸受の軸受部材である例えば前述の左ベアリングレース110cの径方向環部110cpの外端部の径を調整する必要がある。
Further, another embodiment of the present invention will be described. In the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings. However, these are merely embodiments, and the present invention is implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art. be able to.
4 遊星ギヤ機構
5 サンギヤ
6 リングギヤ
8 キャリア
9 入力シャフト
15 外歯ギヤ(出力ギヤ)
25 複合ギヤ
100 ハウジング
100a 支持部材
100b 潤滑溝
102 第1ころがり軸受
102a 外輪
102b 内輪
110 スラスト軸受
110c 左ベアリングレース
120 油溜まり
4
25
Claims (1)
前記内輪を外嵌支持する前記支持部材の外嵌支持部において、前記支持部材及び前記内輪の少なくとも一方に潤滑油が流入する潤滑溝が設けられると共に、
前記支持部材に支持され且つ前記軸受とは別の軸受を構成する軸受部材が、前記潤滑溝の潤滑油流れ方向下流側の端部に向けて延在されることにより、
前記外嵌支持部において、前記支持部材と前記内輪との間に油溜まりが形成されていることを特徴とする動力伝達装置の支持構造。 A tubular gear member having a gear on the outer peripheral side is rotatably supported by a support member by a bearing having an outer ring internally fitted to the inner peripheral surface of the gear member and an inner ring externally fitted to the outer peripheral surface of the support member. A power transmission device configured to support,
In the outer fitting support portion of the support member that fits and supports the inner ring, a lubricating groove into which lubricating oil flows is provided in at least one of the support member and the inner ring,
A bearing member supported by the support member and constituting a bearing different from the bearing is extended toward the end of the lubricating groove on the downstream side in the lubricating oil flow direction,
A support structure for a power transmission device, wherein an oil sump is formed between the support member and the inner ring in the outer fitting support portion.
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