JP2024058260A - 遊星歯車伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプを備える小型の遊星歯車伝達装置を提供すること。【解決手段】遊星歯車伝達装置１０は、リングギヤ２３がケーシング３０に相対回転不能に固定されると共に、プラネタリーギヤ２２を軸支するプラネタリーキャリア２５がサンギヤ２１を中心としてケーシング３０に相対回転可能に支持され、ケーシング３０内に潤滑油となるオイルを圧送するオイルポンプ５０がサンギヤ２１に対してオフセットした位置に配置され、プラネタリーキャリア２５には、オイルポンプ５０を駆動する伝達部として機能するポンプドライブギヤ６０が設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、遊星歯車伝達装置に関する。

ケーシング内にサンギヤと、該サンギヤの外周で前記サンギヤに噛み合う複数のプラネタリーギヤと、該プラネタリーギヤの外周で前記プラネタリーギヤに噛み合うリングギヤと、を備える遊星歯車伝達装置が知られている。この種の遊星歯車伝達装置の各所にオイルを供給し、潤滑を行うためにはオイルポンプが必要となるが、本文献中の遊星歯車伝達装置内にオイルポンプの記載がないことから、通常は遊星歯車伝達装置外に設けたオイルポンプからオイルを遊星歯車伝達装置内に導入しているものと考えられる（例えば、特許文献１）。

特開２０１１－２２０４９５号公報

しかし、外部のオイルポンプからオイルを導入する構成は、オイルポンプ、潤滑構造、及び遊星歯車伝達装置を含む全体構成が大型化し、構造も複雑化してしまう。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、オイルポンプを備える小型の遊星歯車伝達装置を提供することを目的とする。

ケーシング内にサンギヤと、該サンギヤの外周で前記サンギヤに噛み合う複数のプラネタリーギヤと、該プラネタリーギヤの外周で前記プラネタリーギヤに噛み合うリングギヤと、を備える遊星歯車伝達装置において、前記リングギヤが前記ケーシングに相対回転不能に固定されると共に、前記プラネタリーギヤを軸支するプラネタリーキャリアが、前記サンギヤを中心として前記ケーシングに相対回転可能に支持され、前記ケーシング内に潤滑油となるオイルを圧送するオイルポンプが、前記サンギヤに対してオフセットした位置に配置され、前記プラネタリーキャリアには、前記オイルポンプを駆動する伝達部が設けられた遊星歯車伝達装置を提供する。

オイルポンプを備える小型の遊星歯車伝達装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る遊星歯車伝達装置を備える航空機を示す図である。 遊星歯車伝達装置の断面を周辺構成と共に示す図である。 遊星歯車機構の一部を周辺構成と共に示す分解斜視図である。 オイルポンプの分解斜視図である。 第２ケーシングと第１ケーシングを斜め上方から示す斜視図である。 第２ケーシングを斜め下方から示す斜視図である。 第１ケーシングのオイルの流れを示す図である。 歯車装置内のオイルの流れを示す断面図である。 歯車装置内の図８と異なるオイルの流れを示す断面図である。 歯車装置内の図８及び図９と異なるオイルの流れを示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る遊星歯車伝達装置１０を備える航空機１を示す図である。
この航空機１は、ＶＴＯＬ機（Vertical Take-Off and Landing aircraft）等の垂直離着陸タイプの航空機であり、垂直離着陸用のローター２と、推進用のローター３とを備えている。各ローター２，３の駆動源はモーターである。この航空機１は、各ローター２，３を個別に駆動する複数のモーター等に供給する電力を蓄電するバッテリーや、モーター等を制御する制御ユニット等を備えている。この航空機１の各ローター２，３の数や位置は適宜に変更してもよい。また、この航空機１は、ガスタービン等を用いて電力を発電する発電機を備えたハイブリッド型の航空機であってもよいし、有人タイプ又は無人タイプのいずれの飛行体でもよい。また、各ローター２，３の駆動源はモーター以外でもよい。

図２は、遊星歯車伝達装置１０の断面を周辺構成と共に示す図である。
遊星歯車伝達装置１０は、垂直離着用のローター２と、ローター駆動用のモーター２Ｍとの間に配置され、モーター２Ｍの回転を減速してローター２に伝達する装置であり、ローター用の歯車装置、動力伝達装置、及び変速装置等と言うこともできる。以下の説明において、遊星歯車伝達装置１０を「歯車装置１０」と表記する。

図２中、符号ＵＰは、この歯車装置１０を航空機１に搭載した状態での上方向を示している。この歯車装置１０の下方にモーター２Ｍが配置され、歯車装置１０の上方にローター２が配置される。本説明における方向の記載は、特に明示しない限り、航空機１に搭載した状態の方向である。

歯車装置１０は、モーター２Ｍの回転が伝達される入力軸１１と、ローター２を回転させる出力軸１２と、入力軸１１の回転を減速して出力軸１２に伝達する遊星歯車機構２０と、これらを収容するケーシング３０とを備えている。
入力軸１１と出力軸１２とは同じ軸Ｃ１上に配置される。この軸Ｃ１は、遊星歯車機構２０、及び歯車装置１０のそれぞれの中心を通る軸（中心軸）に相当しており、上下方向に延びる軸（鉛直軸）でもある。以下、ケーシング３０を「ギヤケーシング３０」と表記し、軸Ｃ１を「中心軸Ｃ１」と表記する。

図２に示すように、ギヤケーシング３０の下面には、締結部材４０によりモーター２Ｍ側のケーシング４１が固定される。このケーシング４１は、モーター２Ｍのケースであるモーターケーシングであり、入力軸１１はモーター２Ｍによって回転駆動される。つまり、モーター２Ｍは、ギヤケーシング３０と一体となるように連結されている。なお、ケーシング４１は、モーターケーシングでなくてもよく、例えば、モーターケーシングとギヤケーシング３０との間に位置する他のケーシングでもよい。
ギヤケーシング３０は、最も下に位置する下ケーシングを構成する第１ケーシング３１と、上下中間に位置する中間ケーシングを構成する第２ケーシング３２と、最も上に位置する上ケーシングを構成する第３ケーシング３３とからなる上下分割構造に形成されている。

入力軸１１は、第１ケーシング３１の中央（中心軸Ｃ１に相当する位置）に設けられた貫通孔３１Ｃを貫通することにより、第１ケーシング３１内に進入する。遊星歯車機構２０は、入力軸１１と一体に回転するサンギヤ２１と、サンギヤ２１の外周でサンギヤ２１に噛み合う複数のプラネタリーギヤ２２と、プラネタリーギヤ２２の外周でプラネタリーギヤ２２に噛み合うリングギヤ２３とを備えている。

図３は、遊星歯車機構２０の一部を周辺構成と共に示す分解斜視図である。
図２に示すように、サンギヤ２１は、入力軸１１の外周に嵌合される。さらに図３も合わせて参照して、プラネタリーギヤ２２は、サンギヤ２１の周囲に所定の角度間隔で設けられ、プラネタリーキャリア２５に回転（自転）自在に支持される。
本構成のプラネタリーキャリア２５は、プラネタリーギヤ２２の上方に位置するプラネタリーキャリア本体部２５Ａと、プラネタリーギヤ２２を挟んで反対側である下側に位置する基盤部２５Ｂとを備えている。

プラネタリーキャリア本体部２５Ａは、出力軸１２と、出力軸１２よりも大径のフランジ部２５ＡＦとを一体に備えている。基盤部２５Ｂは、下方に突出する筒部２５ＢＴを一体に有する円盤形状に形成され、プラネタリーギヤ２２と同数の筒体２６が等角度間隔で嵌まる複数の孔部２５ＢＨを有している。
図２に示すように、各筒体２６は、プラネタリーキャリア本体部２５Ａのフランジ部２５ＡＦと、基盤部２５Ｂとの間に保持される。そして、各筒体２６の外周に、軸受２２Ｊを介してプラネタリーギヤ２２が回転自在に支持される。これにより、プラネタリーギヤ２２が、プラネタリーキャリア本体部２５Ａと基盤部２５Ｂとの間に回転自在に設けられる。なお、本実施形態のプラネタリーギヤ２２は３個であるが、３個に限定しなくてもよい。また、プラネタリーキャリア２５の形状等は適宜に変更してもよい。

リングギヤ２３は、内周に歯列を有し、各プラネタリーギヤ２２に噛み合う（図３参照）。このリングギヤ２３は、第３ケーシング３３に回転不能に固定される。プラネタリーキャリア本体部２５Ａは、上側の軸受４２Ｕを介して第３ケーシング３３に回転自在に支持される。また、基盤部２５Ｂは、下側の軸受４２Ｌを介して第２ケーシング３２に回転自在に支持される。なお、プラネタリーキャリア本体部２５Ａと基盤部２５Ｂとは一体で回転する。

上側の軸受４２Ｕの支持構造については、第３ケーシング３３内に、下方から軸受支持用の筒状の軸受ハウジング３５が取り付けられる。そして、この軸受ハウジング３５の外周面と、プラネタリーキャリア本体部２５Ａのフランジ部２５ＡＦの最外周部から上方に延出する上方延出筒部２５ＡＷとの間に、上側の軸受４２Ｕが挿入される。この軸４２Ｕの支持構造によれば、フランジ部２５ＡＦの内周側に軸受４２Ｕが収まるように配置されるので、軸受４２Ｕがフランジ部２５ＡＦの外周側に張り出さず、第３ケーシング３３を径方向に拡張させることなく、小型化し易くなる。

下側の軸受４２Ｌの支持構造については、基盤部２５Ｂの筒部２５ＢＴに、下側の軸受４２Ｌの内周面が嵌合し、第２ケーシング３２に、下側の軸受４２Ｌの外周面が嵌合する外周筒部３２ＢＴ（図５参照）を設けている。基盤部２５Ｂの筒部２５ＢＴ（図２参照）は、モーター２Ｍ側に延出し、プラネタリーキャリア本体部２５Ａの最外周部（上方延出筒部２５ＡＷに相当）よりも内周側に設けられ、下側の軸受４２Ｌは、上側の軸受４２Ｕよりも小径のものを用いた。これにより、軸受４２Ｌの径方向外側に、後述するオイルポンプ５０のスペースを確保した。なお、各軸受４２Ｌ，４２Ｕのサイズ等は仕様に応じて適宜に設定すればよい。

ところで、歯車装置１０の各部は潤滑油で潤滑することが望まれる。
本構成では、潤滑油となるオイルを供給するオイルポンプ５０を、ギヤケーシング３０内に設けている。
図２に示すように、オイルポンプ５０は、下側の軸受４２Ｕの径方向外側に配置されることによって、サンギヤ２１に対して径方向にオフセットした位置に配置され、プラネタリーキャリア２５に設けられたポンプドライブギヤ６０によって容易にオイルポンプ５０を回転駆動することが可能である。

オイルポンプ５０及びその周辺構造について詳述する。
図３に示すように、ポンプドライブギヤ６０は、外周に歯列を有するリング形状に形成され、基盤部２５Ｂに対し、下方から複数の締結部材６１（図２）によって固定される。図２に示すように、ポンプドライブギヤ６０の中心軸は、遊星歯車機構２０の中心軸Ｃ１と一致し、ポンプドライブギヤ６０は、基盤部２５Ｂの外径を超えない範囲に配置される。

本構成では、ポンプドライブギヤ６０が、サンギヤ２１の周囲に空くスペースであって、基盤部２５Ｂの下方に空くスペースを利用して配置される。より具体的には、ポンプドライブギヤ６０が、基盤部２５Ｂと下側の軸受４２Ｌとの間であって、基盤部２５Ｂの筒部２５ＢＴよりも径方向外側に配置される。そのため、ポンプドライブギヤ６０を配置することによって、ギヤケーシング３０が軸方向及び径方向に大型化する事態を抑制でき、歯車装置１０の大型化を抑制できる。
なお、下側の軸受４２Ｌは本発明の「第１の軸受部材」に相当し、上側の軸受４２Ｕは、本発明の「第２の軸受部材」、又は「他の軸受部材」に相当する。

図４は、オイルポンプ５０の分解斜視図である。
オイルポンプ５０は、ポンプ軸５１と、ポンプ軸５１の上部に固定されるポンプドリブンギヤ５２と、ポンプ軸５１の下部に設けられ、オイルを圧送する圧力を発生する圧送部５３とを備えている。このオイルポンプ５０は、トロコイド式である。すなわち、圧送部５３は、ポンプ軸５１に固定されるインナーローター５３Ａと、インナーローター５３Ａを囲むアウターローター５３Ｂとを備える。アウターローター５３Ｂは、ポンプ軸５１から偏心した軸線周りに回転自在に、ギヤケーシング３０内に配置される。インナーローター５３Ａは、アウターローター５３Ｂに対し径方向に偏心した軸線周りに回転する。これにより、インナーローター５３Ａとアウターローター５３Ｂとの間に区画されるセル室を、オイル吸入口７１（図５）とオイル吐出口７２（図５）とに順に連通させると共に、オイル吸入口７１からオイル吐出口７２に連通する間にセル室の容積を減少し、セル室に導入されたオイルを加圧してオイル吐出口７２に供給する。なお、圧送部５３を含むオイルポンプ５０の形状や構造は、図４のものに限定しなくてもよい。

本構成において、オイルポンプ５０のポンプ軸５１は、第２ケーシング３２と第１ケーシング３１とに回転自在に支持される。
図５は、第２ケーシング３２と第１ケーシング３１を斜め上方から示す斜視図である。図６は、第２ケーシング３２を斜め下方から示す斜視図である。
図５及び図６に示すように、第２ケーシング３２には、入力軸１１が通る筒部３２Ｔから径方向にオフセットした位置に、ポンプ軸５１の上部を軸支する軸支部３２Ｓが設けられる。図５に示すように、第１ケーシング３１には、第２ケーシング３２の軸支部３２Ｓに対向する位置、換言すると、入力軸１１が通る貫通孔３１Ｃから径方向にオフセットした位置に、ポンプ軸５１の下部を軸支する軸支部３１Ｓが設けられる。

ポンプ軸５１は、上下一対のフランジブッシュ５４（図４）を介して上下一対の軸支部３２Ｓ，３１Ｓに支持された後、上方からポンプドリブンギヤ５２、及びロックナット５５（図４）が順に取り付けられる。これにより、図２に示すように、ポンプ軸５１を上下に指向させた状態でオイルポンプ５０がギヤケーシング３０に軸支される。
本構成では、図２に示すように、オイルポンプ５０が、径方向（左右方向や幅方向に相当）で、サンギヤ２１及び下側の軸受４２Ｌよりも径方向外側に位置し、リングギヤ２３の最外周部よりも径方向内側に位置している。また、オイルポンプ５０は、軸方向で、プラネタリーキャリア２５、上側の軸受４２Ｕ、サンギヤ２１及びリングギヤ２３よりも下方に位置し、第１ケーシング３１よりも上方に位置している。

そのため、オイルポンプ５０は、径方向視で、下側の軸受４２Ｌ、及び、プラネタリーキャリア２５の基盤部２５Ｂ（筒部２５ＢＴの部分）と重なる領域に配置され、軸方向視で、プラネタリーキャリア２５の最外周位置と重なる領域に配置される。これにより、オイルポンプ５０、軸受４２Ｌ、及び、プラネタリーキャリア２５の基盤部２５Ｂを互いに近接させてコンパクトに配置できる。

続いて、ギヤケーシング３０内の潤滑に関わる構成について説明する。
図５に示すように、第２ケーシング３２は、上下方向に延びる筒状の外周壁３２Ｗと、入力軸１１が通る筒部３２Ｔと、筒部３２Ｔから周囲に拡径するフランジ部３２Ｆとを一体に有している。外周壁３２Ｗの最外周部には、周方向に間隔を空けて締結用貫通孔３２Ｈが形成されている。これら締結用貫通孔３２Ｈには、第２ケーシング３２を、第１ケーシング３１及び第３ケーシング３３に締結固定するための締結部材（例えばボルト）が通される。フランジ部３２Ｆは、下方に凹んで下側の軸受４２Ｌの外周面が嵌まる凹形状に形成されることによって、下側の軸受４２Ｌを支持する軸受ハウジングとして機能する。

外周壁３２Ｗとフランジ部３２Ｆとの間には、ポンプ軸５１の上部を軸支する軸支部３２Ｓが設けられると共に、この軸支部３２Ｓを除いて環状に凹む凹み部３２Ｋが設けられる。この凹み部３２Ｋには、周方向に間隔を空けて、貫通孔３２ＫＨが設けられる。これら貫通孔３２ＫＨは、上方からのオイルを下方（第１ケーシング３１）に落下させるためのオイル通し孔として機能する。

図６に示すように、第２ケーシング３２の外周壁３２Ｗには、外周壁３２Ｗを上下方向に貫通するオイル通路３２Ｘが設けられる。このオイル通路３２Ｘは、第１ケーシング３１に設けられたオイル吐出通路７４Ａ（図５）と連通する。また、第２ケーシング３２の筒部３２Ｔには、第１ケーシング３１に設けられたオイル吐出通路７４Ｃ（図５）に連通するオイル通路３２Ｙが周方向に間隔を空けて設けられる。

図７は、第１ケーシング３１のオイルの流れを示す図である。なお、図７中の矢印はオイルの流れる方向を示している。
図６及び図７に示すように、第１ケーシング３１は、上面が平面の円板形状に形成され、第１ケーシング３１の中央に、入力軸１１が通る貫通孔３１Ｃを有し、第１ケーシング３１の最外周部に、周方向に間隔を空けて締結用貫通孔３１Ｈを有している。締結用貫通孔３１Ｈは、第２ケーシング３２の締結用貫通孔３２Ｈと連通する。
第１ケーシング３１の上面には、ポンプ軸５１の下部を軸支する軸支部３１Ｓが設けられる。さらに、第１ケーシング３１の上面には、複数の溝が形成され、これら溝によって、オイル吸入口７１、オイル吐出口７２、オイル吸入口７１につながるオイル吸入通路７３、及び、オイル吐出口７２につながるオイル吐出通路７４がそれぞれ形成されている。

オイル吸入口７１は、軸支部３１Ｓに対し、中心軸Ｃ１を基準とする周方向一方側に設けられる。オイル吸入通路７３は、中心軸Ｃ１を中心とする環状に延びる溝で形成され、オイル吸入通路７３の一端がオイル吸入口７１につながる。このオイル吸入通路７３は、第２ケーシング３２に設けられた貫通孔３２ＫＨと上下方向に重なる位置にあり、貫通孔３２ＫＨから下方に落下したオイルが流入する。
オイル吐出口７２は、軸支部３１Ｓに対して、オイル吸入口７１の反対側、換言すると、軸支部３１Ｓに対して、中心軸Ｃ１を基準とする周方向他方側に設けられる。このオイル吐出口７２の径方向外側端は、ケーシング外周側に向けてオイルを吐出する第１オイル吐出口７２Ａとして機能する。また、このオイル吐出口７２の径方向内側端は、ケーシング内周側に向けてオイルを吐出する第２オイル吐出口７２Ｂとして機能する。

図７に示すように、第１オイル吐出口７２Ａから吐出されたオイルは、第１オイル吐出口７２から径方向外側に延びるオイル吐出通路７４Ａを経由して、第２ケーシング３２に設けられたオイル通路３２Ｘ（図５、図６）に供給される。
ここで、図８、図９及び図１０は、歯車装置１０内のオイルの流れを示す断面図である。

図８に示すように、第３ケーシング３３には、第２ケーシング３２に設けられたオイル通路３２Ｘにつながるオイル通路３３Ｘが設けられる。このオイル通路３３Ｘは、図８中にオイルの流れを矢印で示すように、第３ケーシング３３を通って、上側の軸受４２Ｕ、及びプラネタリーキャリア２５に向けて、第１オイル吐出口７２Ａからのオイルを供給する。これにより、上側の軸受４２Ｕ、及びその周囲等がオイルで潤滑される。このオイルは重力により下方に落下し、ギヤケーシング３０内に貯留され、再びオイル吸入口７１からオイルポンプ５０に吸入される。なお、図８～図１０中の符号Ｌ１、Ｌ２は、ギヤケーシング３０内に貯留されるオイル溜まりラインの一例である。

図７に示すように、第２オイル吐出口７２Ｂから吐出されたオイルは、第２オイル吐出口７２Ｂから径方向内側に延びるオイル吐出通路７４Ｂを経由して、貫通孔３１Ｃの周囲に設けられた環状のオイル吐出通路７４Ｃに供給される。
環状のオイル吐出通路７４Ｃは、第２ケーシング３２の筒部２５ＢＴに設けられた複数のオイル通路３２Ｙ（図６，図９）に連通する。
複数のオイル通路３２Ｙは、プラネタリーキャリア２５内に設けられた異なるオイル通路２５Ｙ１（図９）、及びオイル通路２５Ｙ２（図１０）のそれぞれに連通するオイル通路である。

図９に示すように、第１のオイル通路２５Ｙ１は、下方から供給されたオイルを、サンギヤ２１に供給するオイル通路に形成されている。また、図１０に示すように、第２のオイル通路２５Ｙ２は、下方から供給されたオイルを、プラネタリーギヤ２２の軸受２２Ｊに供給するオイル通路に形成されている。
図９に示すように、第１のオイル通路２５Ｙ１からサンギヤ２１に供給されたオイルは、サンギヤ２１とプラネタリーギヤ２２との噛み合い部等を潤滑した後に重力により落下し、ギヤケーシング３０内に貯留され、再びオイル吸入口７１からオイルポンプ５０に吸入される。

図１０に示すように、第２のオイル通路２５Ｙ２から軸受２２Ｊに供給されたオイルは、プラネタリーギヤ２２とリングギヤ２３の噛み合い部等を潤滑した後に重力により落下し、ギヤケーシング３０内に貯留され、再びオイル吸入口７１からオイルポンプ５０に吸入される。以上によりギヤケーシング３０内の複数箇所が適切に潤滑される。

以上説明したように、本実施形態の歯車装置１０は、リングギヤ２３がギヤケーシング３０に相対回転不能に固定されると共に、プラネタリーギヤ２２を軸支するプラネタリーキャリア２５が、サンギヤ２１を中心としてギヤケーシング３０に相対回転可能に支持され、ギヤケーシング３０内にオイルを圧送するオイルポンプ５０が、サンギヤ２１に対してオフセットした位置に配置され、プラネタリーキャリア２５には、オイルポンプ５０を駆動する伝達部として機能するポンプドライブギヤ６０が設けられる。

この構成によれば、オイルポンプ５０がサンギヤ２１に対してオフセットした位置に配置されるので、オイルポンプ５０とサンギヤ２１とを別軸で配置しながら、プラネタリーキャリア２５に設けた伝達部によって容易にオイルポンプ５０を駆動できる。また、伝達部がオイルポンプ５０のみを駆動することによって、伝達部の軸方向の厚さ（ポンプドライブギヤ６０の歯厚に相当）を抑えることができる。これらにより、オイルポンプ５０とサンギヤ２１とを同軸で配置することを避けると共に伝達部を軸方向に短縮し易くなり、オイルポンプ５０を備える歯車装置１０を軸方向に小型化できる。

また、オイルポンプ５０がトロコイド式であり、伝達部が、オイルポンプ５０のポンプ軸５１に設けられたポンプドリブンギヤ５２に噛み合うポンプドライブギヤ６０である。この構成によれば、簡易な伝達機構でトロコイド式のオイルポンプ５０を駆動することができる。そのため、構造の複雑化や部品点数の増大を抑制でき、歯車装置１０をより小型化し易くなる。
なお、ポンプドリブンギヤ５２は本発明の「ドリブンギヤ」に相当し、ポンプドライブギヤ６０は本発明の「ドライブギヤ」に相当する。

また、プラネタリーキャリア２５は、プラネタリーギヤ２２を挟んで反対側に基盤部２５Ｂを備え、基盤部２５Ｂにおけるプラネタリーギヤ２２の反対側に、ポンプドライブギヤ６０が固定される。この構成によれば、基盤部２５Ｂを基準にして、プラネタリーギヤ２２による動力伝達経路と、オイルポンプ５０への動力伝達経路とを振り分けたレイアウトにでき、動力伝達機構の複雑化を抑制し、歯車装置１０をより小型化し易くなる。

また、ポンプドライブギヤ６０の外径を、プラネタリーキャリア２５の外径を超えない範囲にしている。この構成によれば、ポンプドライブギヤ６０の影響による歯車装置１０の大径化を抑制しながら、ポンプドライブギヤ６０の外径を、プラネタリーキャリア２５の外径を超えない範囲で調整でき、設計自由度の向上に有利となる。

また、基盤部２５Ｂを回転自在に支持する第１の軸受部材として機能する軸受４２Ｌを有し、オイルポンプ５０が、軸受４２Ｌの径方向外側に位置する。この構成によれば、オイルポンプ５０と軸受４２Ｌとが軸方向に並んで歯車装置１０が軸方向に大型化する事態を回避しながら、軸受４２Ｌの径方向外側のスペースを、オイルポンプ５０の配置スペースに有効利用できる。

また、オイルポンプ５０は、軸受４２Ｌの径方向外側、かつ、サンギヤ２１を基準としたリングギヤ２３の最外周部よりも径方向内側の位置に配置され、軸方向視で、プラネタリーキャリア２５の最外周位置と重なる位置に配置される。これにより、オイルポンプ５０は、軸受４２Ｌ、プラネタリーキャリア２５、及びリングギヤ２３で囲まれる領域に配置され、かつ、軸方向視で、プラネタリーキャリア２５の最外周位置と重なる。この構成によれば、オイルポンプ５０、軸受４２Ｌ、プラネタリーキャリア２５、及びリングギヤ２３をコンパクトに配置でき、全体の小型化に有利となる。

また、ギヤケーシング３０は、駆動源となるモーター２Ｍと一体化される第１ケーシング３１と、第１ケーシング３１に連結される第２ケーシング３２とを含む分割構造を有し、オイルポンプ５０につながるオイル通路の少なくとも一部（オイル通路３２Ｘ、３３Ｘ）は、第１ケーシング３１と第２ケーシング３２とに跨がって形成されている。この構成によれば、モーター２Ｍと一体化される分割構造のギヤケーシング３０を利用してオイル通路を形成でき、小型化に有利であり、かつ、オイルを抜くことなく、歯車装置１０とモーター２Ｍとを分離することが可能であり、メンテナンス性の向上に有利である。

また、第１ケーシング３１と第２ケーシング３２とによって、オイルポンプ５０のポンプ軸５１を回転自在に支持している。この構成によれば、分割構造のギヤケーシング３０を利用してポンプ軸５１を支持するので、ポンプ軸５１の支持構造を簡易かつコンパクトにし易くなり、歯車装置１０の小型化に有利となる。

また、オイルポンプ５０の吐出口となる複数のオイル吐出口７２Ａ，７２Ｂと、各オイル吐出口７２Ａ，７２Ｂのそれぞれにつながるオイル通路（オイル吐出通路７４Ａ，７４Ｂ、オイル通路３２Ｘ，３３Ｘ，２５Ｙ１，２５Ｙ２）とが設けられる。この構成によれば、単一のオイルポンプ５０から複数の箇所に吐出圧の高いオイルを供給し易くなり、多くの箇所を適切に潤滑し易くなる。

また、歯車装置１０が有する全ての回転軸が鉛直方向に沿う向きとされ、ギヤケーシング３０の下部に溜まるオイルにオイルポンプ５０が浸かる構成である。この構成によれば、オイルポンプ５０を備えつつ上下方向にコンパクトな歯車装置１０を提供でき、かつ、途切れることがない確実なオイル供給をし易くなる。
しかも、この歯車装置１０は、垂直離着陸用のローター２と、駆動源となるモーター２Ｍとの間の動力伝達機構を構成するので、航空機１の機体の前面投影面積を低減し、飛行時の空気抵抗を低減し易くなる。

本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明を、図１に示す航空機１に使用する歯車装置１０に適用する場合を説明したが、これに限定されず、他の航空機、及び、航空機以外の移動体（車両、鞍乗り型車両、船舶）等に使用する歯車装置に適用してもよい。また、歯車装置１０が有する全ての回転軸が鉛直方向に沿う向きとされる場合を例示したが、鉛直方向に限定しなくてもよいし、一部の回転軸を異なる方向に沿う向きにしてもよい。さらに、オイルポンプ５０を駆動する伝達部を、ポンプドライブギヤ６０及びポンプドリブンギヤ５２からなる歯車機構で構成する場合を説明したが、この構成に限定しなくてもよい。例えば、オイルポンプ５０を駆動する伝達部を、歯車機構以外の動力伝達機構で構成してもよい。

［上記実施の形態によりサポートされる構成］
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。

（構成１）ケーシング内にサンギヤと、該サンギヤの外周で前記サンギヤに噛み合う複数のプラネタリーギヤと、該プラネタリーギヤの外周で前記プラネタリーギヤに噛み合うリングギヤと、を備える遊星歯車伝達装置において、前記リングギヤが前記ケーシングに相対回転不能に固定されると共に、前記プラネタリーギヤを軸支するプラネタリーキャリアが、前記サンギヤを中心として前記ケーシングに相対回転可能に支持され、前記ケーシング内に潤滑油となるオイルを圧送するオイルポンプが、前記サンギヤに対してオフセットした位置に配置され、前記プラネタリーキャリアには、前記オイルポンプを駆動する伝達部が設けられた遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、オイルポンプがサンギヤに対してオフセットした位置に配置されるので、オイルポンプとサンギヤとを別軸で配置しながら、プラネタリーキャリアに設けた伝達部によって容易にオイルポンプを駆動できる。また、伝達部がオイルポンプのみを駆動することによって、伝達部の軸方向の厚さを抑え易くなる。これらにより、オイルポンプとサンギヤとを同軸で配置することを避けると共に伝達部を軸方向に短縮し易くなり、オイルポンプを備える小型化の遊星歯車伝達装置を提供できる。

（構成２）前記オイルポンプがトロコイド式であり、前記伝達部が、前記オイルポンプのポンプ軸に設けられたドリブンギヤに噛み合うドライブギヤである構成１に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、簡易な伝達機構でトロコイド式のオイルポンプを駆動するでき、構造の複雑化や部品点数の増大を抑制し、遊星歯車伝達装置をより小型化し易くなる。

（構成３）前記プラネタリーキャリアは、前記プラネタリーギヤを挟んで反対側に基盤部を備え、前記基盤部におけるプラネタリーギヤの反対側に、前記ドライブギヤが固定される構成１又は２に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、基盤部を基準にして、プラネタリーギヤによる動力伝達経路と、オイルポンプへの動力伝達経路とを振り分けたレイアウトにでき、動力伝達機構の複雑化を抑制し、遊星歯車伝達装置をより小型化し易くなる。

（構成４）前記ドライブギヤの外径を、前記プラネタリーキャリアの外径を超えない範囲にした構成１から３のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、ポンプドライブギヤの影響による遊星歯車伝達装置の大径化を抑制しながら、ポンプドライブギヤの外径を、プラネタリーキャリアの外径を超えない範囲で調整でき、設計自由度の向上に有利となる。

（構成５）前記基盤部を回転自在に支持する第１の軸受部材を有し、前記オイルポンプが、前記第１の軸受部材の径方向外側に位置する構成３又は４に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、オイルポンプと第１の軸受部材とが軸方向に並んで遊星歯車伝達装置が軸方向に大型化する事態を回避しながら、第１の軸受の径方向外側のスペースを、オイルポンプの配置スペースに有効利用できる。

（構成６）前記オイルポンプが、前記第１の軸受部材、前記プラネタリーキャリア、及び前記リングギヤで囲まれる領域に配置され、かつ、軸方向視で、前記プラネタリーキャリアの最外周位置と重なる構成５に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、オイルポンプ、第１の軸受部材、プラネタリーキャリア、及びリングギヤをコンパクトに配置でき、遊星歯車伝達装置をより小型化し易くなる。

（構成７）前記ケーシングは、駆動源と一体化される第１ケーシングと、前記第１ケーシングに連結される第２ケーシングとを含む分割構造を有し、前記オイルポンプにつながるオイル通路が、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとに跨がって形成される構成１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、駆動源と一体化される分割構造のケーシングを利用してオイル通路を形成でき、小型化に有利であり、かつ、オイルを抜くことなく、遊星歯車伝達装置と駆動源とを分離することが可能であり、メンテナンス性の向上に有利である。

（構成８）前記ケーシングは、駆動源と一体化される第１ケーシングと、前記第１ケーシングに連結される第２ケーシングとを含む分割構造を有し、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとによって、前記オイルポンプのポンプ軸を回転自在に支持する構成１から７のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、分割構造のケーシングを利用してポンプ軸を支持するので、ポンプ軸の支持構造を簡易かつコンパクトにし易くなり、遊星歯車伝達装置をより小型化し易くなる。

（構成９）前記オイルポンプの吐出口となる複数のオイル吐出口と、各オイル吐出口のそれぞれにつながるオイル通路とが設けられる構成１から８のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、オイルポンプから複数の箇所に吐出圧の高いオイルを供給し易くなり、多くの箇所を適切に潤滑し易くなる。

（構成１０）当該遊星歯車伝達装置の回転軸が鉛直方向に沿う向きとされ、前記ケーシングの下部に溜まるオイルに前記オイルポンプが浸かる構成である構成１から９のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、オイルポンプを備えつつ、上下方向にコンパクトな歯遊星歯車伝達装置を提供し易くなり、かつ、途切れることがない確実なオイル供給をし易くなる。

（構成１１）当該遊星歯車伝達装置は、航空機が有する垂直離着陸用のローターと、前記ローターの駆動源との間の動力伝達機構を構成する構成１から１０のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
この構成によれば、航空機の機体の前面投影面積を低減し、飛行時の空気抵抗を低減し易くなる。

１…航空機、２…ローター、２Ｍ…モーター（駆動源）、１０…遊星歯車伝達装置、１１…入力軸、１２…出力軸、２０…遊星歯車機構、２１…サンギヤ、２２…プラネタリーギヤ、２３…リングギヤ、２５…プラネタリーキャリア、２５Ｂ…基盤部、２５Ｙ１…第１のオイル通路、２５Ｙ２…第２のオイル通路、３０…ケーシング（ギヤケーシング）、３１…第１ケーシング、３２…第２ケーシング、３２Ｘ，３２Ｙ，３３Ｘ…オイル通路、４１…ケーシング（モーターケーシング）、４２Ｌ…軸受（第１の軸受部材）、４２Ｕ…軸受（第２の軸受部材）、５０…オイルポンプ、５１…ポンプ軸、５２…ポンプドリブンギヤ、５３…圧送部、６０…ポンプドライブギヤ（伝達部）、７２Ａ，７２Ｂ…オイル吐出口、７４Ａ，７４Ｂ…オイル吐出通路、Ｃ１…中心軸。

Claims (11)

1. ケーシング内にサンギヤと、該サンギヤの外周で前記サンギヤに噛み合う複数のプラネタリーギヤと、該プラネタリーギヤの外周で前記プラネタリーギヤに噛み合うリングギヤと、を備える遊星歯車伝達装置において、
   前記リングギヤが前記ケーシングに相対回転不能に固定されると共に、前記プラネタリーギヤを軸支するプラネタリーキャリアが、前記サンギヤを中心として前記ケーシングに相対回転可能に支持され、
   前記ケーシング内に潤滑油となるオイルを圧送するオイルポンプが、前記サンギヤに対してオフセットした位置に配置され、
   前記プラネタリーキャリアには、前記オイルポンプを駆動する伝達部が設けられた遊星歯車伝達装置。
2. 前記オイルポンプがトロコイド式であり、
   前記伝達部が、前記オイルポンプのポンプ軸に設けられたドリブンギヤに噛み合うドライブギヤである請求項１に記載の遊星歯車伝達装置。
3. 前記プラネタリーキャリアは、前記プラネタリーギヤを挟んで反対側に基盤部を備え、前記基盤部におけるプラネタリーギヤの反対側に、前記ドライブギヤが固定される請求項２に記載の遊星歯車伝達装置。
4. 前記ドライブギヤの外径を、前記プラネタリーキャリアの外径を超えない範囲にした請求項３に記載の遊星歯車伝達装置。
5. 前記基盤部を回転自在に支持する第１の軸受部材を有し、
   前記オイルポンプが、前記第１の軸受部材の径方向外側に位置する請求項４に記載の遊星歯車伝達装置。
6. 前記オイルポンプが、前記第１の軸受部材、前記プラネタリーキャリア、及び前記リングギヤで囲まれる領域に配置され、かつ、軸方向視で、前記プラネタリーキャリアの最外周位置と重なる請求項５に記載の遊星歯車伝達装置。
7. 前記ケーシングは、駆動源と一体化される第１ケーシングと、前記第１ケーシングに連結される第２ケーシングとを含む分割構造を有し、
   前記オイルポンプにつながるオイル通路が、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとに跨がって形成される請求項１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
8. 前記ケーシングは、駆動源と一体化される第１ケーシングと、前記第１ケーシングに連結される第２ケーシングとを含む分割構造を有し、
   前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとによって、前記オイルポンプのポンプ軸を回転自在に支持する請求項１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
9. 前記オイルポンプの吐出口となる複数のオイル吐出口と、各オイル吐出口のそれぞれにつながるオイル通路とが設けられる請求項１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
10. 当該遊星歯車伝達装置の回転軸が鉛直方向に沿う向きとされ、前記ケーシングの下部に溜まるオイルに前記オイルポンプが浸かる構成である請求項１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。
11. 当該遊星歯車伝達装置は、航空機が有する垂直離着陸用のローターと、前記ローターの駆動源との間の動力伝達機構を構成する請求項１から６のいずれか一項に記載の遊星歯車伝達装置。

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