CN103133607A - 减速机构以及具备减速机构的电机旋转力传递装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供减速机构以及具备减速机构的电机旋转力传递装置。在减速传递机构中,将多个输出部件配置于这样的位置以使得:将形成于输出部件的外周面与滚针轴承之间的配合间隙、形成于滚针轴承与多个销插通孔的内周面之间的配合间隙以及滚针轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸比将形成球轴承与偏心部的外周面之间的配合间隙、形成于球轴承(54)与中心孔的内周面之间的配合间隙以及球轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸小位置。
Description
技术领域
本发明涉及适用于例如具有电动机作为驱动源的电动车的减速机构以及具备减速机构的电机旋转力传递装置。
背景技术
在现有的电机旋转力传递装置中,存在具备电动机以及减速传递机构并被安装于汽车的装置(例如参照日本特开2007-218407号公报)。上述电动机产生电机旋转力。上述减速传递机构对上述电动机的电机旋转力进行减速从而将驱动力传递到差动机构。
电动机具有借助车载电池的电力进行旋转的电机轴,并被配置在减速传递机构的轴线上。在电机轴的外周面一体地设置有偏心部,该偏心部以在电机轴的轴线上具有规定的偏心量地偏心的轴线为中心轴线。
减速传递机构具有位于其轴线的周围的一对减速传递部以及收纳一对减速传递部的外壳,并被夹在电动机与差动机构(差速箱)之间而配置,且与电机轴以及差速箱连结。一侧的减速传递部与电机轴连结,而且另一侧的减速传递部与差速箱连结。
通过以上的结构,电动机的电机轴借助车载电池的电力而旋转。电机旋转力从电动机经由减速传递机构而向差动机构传递。在该差动机构中,电机旋转力被分配到左右的车轮。
这种电机旋转力传递装置的减速传递部具有圆板状的一对公转部件、多个外销以及多个内销。上述公转部件借助电动机的电机轴的旋转而进行公转运动。上述外销对这些公转部件施加自转力。上述内销在这些外销的内侧将公转部件的自转力作为旋转力而向差动机构输出。
一对公转部件具有中心孔以及多个销插通孔。上述一对公转部件在电机轴的偏心部经由轴承(凸轮侧的轴承)而被支承为能够旋转。上述中心孔朝其中心轴线方向开口。上述销插通孔绕上述中心孔的中心轴线等间隔地排列。
多个外销绕电机轴的轴线等间隔地配置,并且被安装于减速传递机构的外壳。
多个内销从公转部件中的多个销插通孔穿过,绕电机轴的轴线等间隔地配置,并且被安装于差速箱。在多个内销上安装有用于减小与一对公转部件中的多个销插通孔的内周面之间的接触阻力的轴承(销侧的轴承)。
在日本特开2007-218407号公报所示的电机旋转力传递装置中,不仅需要准备多个外销,还需要将公转部件的外周部形成为复杂的形状,是不经济的。
因此,考虑使公转部件成为外齿轮并且使用于对公转部件施加自转力的自转力施加部件成为内齿轮,使该内齿轮的齿数比外齿轮的齿数大,从而消除上述不经济性。
然而,若将这样的由外齿轮和内齿轮构成的减速机用于汽车的电机旋转力传递装置,则作为公转部件的外齿轮的公转速度变得比较高。由此,在输出时由离心力产生的载荷从公转部件向凸轮侧的轴承作用。其结果是,需要使用耐老化性高的轴承作为凸轮侧的轴承,导致成本增加。另外,由离心力产生的载荷作用于凸轮侧的轴承也会产生凸轮侧的轴承的寿命降低的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供能够实现成本的低廉化以及轴承的高寿命化的减速机构以及具备减速机构的电机旋转力传递装置。
本发明的一实施方式的减速机构的结构上的特征在于,具备:旋转轴,该旋转轴绕第一轴线旋转并具有偏心部,该偏心部以从上述第一轴线偏心的第二轴线为中心轴线;由外齿轮构成的输入部件,该输入部件配置于上述旋转轴的外部周围,具有以第三轴线为中心轴线的中心孔以及绕上述第三轴线等间隔地排列的多个贯通孔,并且使第一轴承夹装在上述中心孔的内周面与上述偏心部的外周面之间;自转力施加部件,该自转力施加部件与上述输入部件啮合,由齿数比上述外齿轮的齿数多的内齿轮构成;以及多个输出部件,这些输出部件受到由上述自转力施加部件施加到上述输入部件的自转力并将自转力作为输出对象的旋转力而向该输出对象输出,在这些输出对象的外部周围具有第二轴承,并且这些输出部件分别穿过上述多个贯通孔,上述多个输出部件配置于这样的位置以使得:将形成于所述输出部件的外周面与上述第二轴承之间的配合间隙、形成于上述第二轴承与上述多个贯通孔的内周面之间的配合间隙以及上述第二轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸S'比将形成于上述第一轴承与上述偏心部的外周面之间的配合间隙、形成于上述第一轴承与上述中心孔的内周面之间的配合间隙以及上述第一轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸S小。
通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述,本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚,其中,相同的附图标记表示相同的要素。
附图说明
图1是表示用于对搭载了本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置的车辆的概要进行说明的俯视图。
图2是表示用于对本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置进行说明的剖视图。
图3是示意性地表示用于对本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置的减速机构进行说明的剖视图。
图4是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的要部的剖视图。
图5是表示输入部件相对于本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图6(a)以及(b)是简略地表示输入部件相对于本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的输出部件的动作状态的剖视图。图6(a)表示输入部件的初始位置,而且图6(b)表示输入部件的移动位置。
图7(a)以及(b)是简略地表示第二轴承的外圈相对于本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的输出部件的动作状态的剖视图。图7(a)表示外圈的初始位置,而且图7(b)表示外圈的移动位置。
图8(a)以及(b)是简略地表示输入部件相对于本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的动作状态的剖视图。图8(a)表示输入部件的初始位置,而且图8(b)表示输入部件的移动位置。
图9是简略化表示输入部件相对于本发明的第二实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图10是简略地表示输入部件相对于本发明的第三实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图11是简略地表示输入部件相对于本发明的第四实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图12是简化输入部件相对于本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(1)的剖视图。
图13是简化输入部件相对于本发明的第二实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(2)的剖视图。
图14是简化输入部件相对于本发明的第三实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(3)的剖视图。
图15是简化输入部件相对于本发明的第四实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(4)的剖视图。
图16是表示用于对搭载了本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置的车辆的概要进行说明的俯视图。
图17是表示用于对本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置进行说明的剖视图。
图18是示意性地表示用于对本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置的减速机构进行说明的剖视图。
图19是示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的要部的剖视图。
图20是表示输入部件相对于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图21(a)以及(b)是简略地表示输入部件相对于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的输出部件的动作状态的剖视图。图21(a)表示输入部件的初始位置,而且图21(b)表示输入部件的移动位置。
图22(a)以及(b)是简略地表示第二轴承的外圈相对于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的输出部件的动作状态的剖视图。图22(a)表示外圈的初始位置,而且图22(b)表示外圈的移动位置。
图23(a)以及(b)是简略地表示输入部件相对于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的动作状态的剖视图。图23(a)表示输入部件的初始位置,而且图23(b)表示输入部件的移动位置。
图24(a)以及(b)是表示用于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的弹性部件的立体图及其安装状态的剖视图。图24(a)表示剖视图,而且图24(b)表示立体图。
图25是简略地表示输入部件相对于本发明的第六实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图26是简略地表示输入部件相对于本发明的第七实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图27是简略地表示输入部件相对于本发明的第八实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态的剖视图。
图28是简化输入部件相对于本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(1)的剖视图。
图29是简化输入部件相对于本发明的第六实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(2)的剖视图。
图30是简化输入部件相对于本发明的第七实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(3)的剖视图。
图31是简化输入部件相对于本发明的第八实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的偏心部的支承状态和第二轴承相对于输出部件的安装状态来表示其变形例(4)的剖视图。
图32是示意性地表示本发明的各实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构的要部的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的电机旋转力传递装置详细地进行说明。
图1表示四轮驱动车的概要。如图1所示,四轮驱动车使用前轮侧的动力系统以及后轮侧的动力系统,并具备电机旋转力传递装置1、发动机102、驱动桥103、一对前轮104以及一对后轮105。上述前轮侧的动力系统以发动机为驱动源。上述后轮侧的动力系统以电动机为驱动源。
电机旋转力传递装置1配置于四轮驱动车101中的后轮侧的动力系统,并由四轮驱动车101的车体(未图示)支承。
而且,电机旋转力传递装置1构成为能够将基于电动机4(后述)的电机旋转力的驱动力向一对后轮105传递。由此,电动机4的电机旋转力经由减速传递机构5以及后差速器3(皆后述)而向后半轴106输出,一对后轮105被驱动。对于电机旋转力传达装置1等的详细内容后述。
发动机102配置于四轮驱动车101中的前轮侧的动力系统。由此,发动机102的驱动力经由驱动桥103而向前半轴107输出,一对前轮104被驱动。
图2表示电机旋转力传递装置的整体。如图2所示,电机旋转力传递装置1大致构成为包括外壳2、后差速器3、电动机4以及减速传递机构5。上述外壳2将后半轴106(如图1所示)的轴线(作为第一轴线的旋转轴线O1)作为中心轴线。上述后差速器3向一对后轮105(如图1所示)分配驱动力。上述电动机4产生用于使后差速器3动作的电机旋转力。上述减速传递机构5将电动机4的电机旋转力减速而将驱动力传递到后差速器3。
外壳2除了具有后述的自转力施加部件52之外,还具有第一外壳元件20、第二外壳元件21以及第三外壳元件22,该外壳2配置于车体。上述第一外壳元件20收纳后差速器3。上述第二外壳元件21收纳电动机4。上述第三外壳元件22将第二外壳元件21的一侧开口部(与位于第一外壳元件20侧的开口部相反的一侧的开口部)封闭。
第一外壳元件20配置于外壳2的一方侧(图2的左侧),整体由向第二外壳元件21侧开口的段状的有底圆筒部件形成。在第一外壳元件20的底部设置有供后半轴106(如图1所示)穿过的轴插通孔20a。在第一外壳元件20的开口端面一体地设置有向第二外壳元件21侧突出的圆环状的凸部23。凸部23的外周面由外径比第一外壳元件20的最大外径小并且以旋转轴线O1为中心轴线的圆周面形成。在第一外壳元件20的内周面与后半轴106的外周面之间夹装地配置有密封部件24,该密封部件24将轴插通孔20a密封。
第二外壳元件21配置于外壳2的轴线方向中间部,整体由朝旋转轴线O1的两个方向开口的无底圆筒部件形成。在第二外壳元件21的一侧开口部(位于第一外壳元件20侧的开口部)一体地设置有段状的内凸缘21a,该内凸缘21a夹装在电动机4与减速传递机构5之间。在内凸缘21a的内周面安装有用于安装座圈的圆环部件25。在第二外壳元件21的一侧开口端面(位于第一外壳元件20侧的开口端面)一体地设置有向第一外壳元件20侧突出的圆环状的凸部27。凸部27的外周面由外径比第二外壳元件21的最大外径小且与凸部23的外径大致相同并以旋转轴线O1为中心轴线的圆周面形成。
第三外壳元件22配置于外壳2的另一方侧(图2的右侧),整体由向第二外壳元件21侧开口的段状的有底圆筒部件形成。在第三外壳元件22的底部设置有供后半轴106穿过的轴插通孔22a。在轴插通孔22a的内侧开口周边一体地设置有向电动机4侧突出的用于安装定子的圆筒部22b。在第三外壳元件22的内周面与后半轴106的外周面之间夹装地配置有密封部件28,该密封部件28将轴插通孔22a密封。
后差速器3由差速箱30、小齿轮轴31、锥齿轮式的差动机构构成。差速箱30是输出对象的一个例子。上述差动机构是具有一对小齿轮32以及一对半轴齿轮33的锥齿轮式。后差速器3配置于电机旋转力传递装置1的一方侧。
由此,差速箱30的旋转力从小齿轮轴31经由小齿轮32而被分配到半轴齿轮33。进一步,差速箱30的旋转力从半轴齿轮33经由后半轴106(如图1所示)而被传递到左右的后轮105(如图1所示)。
另一方面,如果在左右的后轮105间产生驱动阻力差,则差速箱30的旋转力由于小齿轮32的自转而被差动地分配到左右的后轮105。
差速箱30被配置在旋转轴线(第六轴线)O6上。并且,差速箱30在第一外壳元件20上经由球轴承34而被支承为能够旋转,而且在电动机4的电机轴(旋转轴)42上经由球轴承35而被支承为能够旋转。而且,差速箱30构成为,从减速传递机构5受到基于电动机4的电机旋转力的驱动力而绕旋转轴线O6旋转。
在差速箱30中设置有收纳空间30a以及一对轴插通孔30b。上述收纳空间30a收纳差动机构部(小齿轮轴31、小齿轮32以及半轴齿轮33)。上述一对轴插通孔30b与收纳空间30a连通从而使左右的后半轴106分别穿过。
另外,在差速箱30上一体地设置有与减速传递机构5相对的圆环状的凸缘30c。在凸缘30c上设置有绕旋转轴线O6等间隔地排列的多个(在本实施方式中为6个)销安装孔300c。
小齿轮轴31在差速箱30的收纳空间30a中被配置在与旋转轴线O6正交的轴线L上。并且,小齿轮轴31绕轴线L的旋转以及在轴线L方向的移动由销36限制。
一对小齿轮32被小齿轮轴31支承为能够旋转,并且被收纳于差速箱30的收纳空间30a。
一对半轴齿轮33具有轴连结孔33a,并被收纳于差速箱30的收纳空间30a。上述轴连结孔33a通过花键嵌合而使左右的后半轴106(如图1所示)分别连结。而且,一对半轴齿轮33构成为,使其齿轮轴与一对小齿轮32的齿轮轴正交并与一对小齿轮32啮合。
电动机4具有定子40、转子41以及电机轴42。电动机4在旋转轴线O1上经由减速传递机构5而与后差速器3连结。而且,电动机4的定子40与ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元,未图示)连接。而且,电动机4构成为,从ECU向定子40输入控制信号,在定子40与转子41之间产生用于使后差速器3动作的电机旋转力,从而使转子41与电机轴42一起旋转。
定子40配置于电动机4的外周侧,并且由安装螺栓43安装于第二外壳元件21中的内凸缘21a。
转子41配置于电动机4的内周侧,并且安装于电机轴42的外周面。
电机轴42配置在旋转轴线O1上。并且,电机轴42的一方侧端部在圆环部件25的内周面经由球轴承44以及套筒45而被支承为能够旋转,并且另一方侧端部在第三外壳元件22的内周面经由球轴承46而被支承为能够旋转。电机轴42的整体由供后半轴106(如图1所示)穿过的圆筒状的轴部件形成。
在电机轴42的一方侧端部一体地设置有俯视为圆形状的偏心部42a以及俯视为圆形状的偏心部42b,上述偏心部42a以具有偏心量δ1地从电机轴42的旋转轴线O1偏心的轴线(第二轴线)O2为中心轴线,上述偏心部42b以具有偏心量δ2(δ1=δ2=δ)地从旋转轴线O1偏心的轴线(第二轴线)O2'为中心轴线。而且,一侧的偏心部42a和另一侧的偏心部42b配置在绕旋转轴线O1等间隔(180°)地排列的位置。即,一侧的偏心部42a和另一侧的偏心部42b以如下方式配置在电机轴42的外部周围,即、从轴线O2到旋转轴线O1的距离与从轴线O2'到旋转轴线O1的距离相等,并且轴线O2与轴线O2'之间的绕旋转轴线O1的距离相等。另外,偏心部42a和偏心部42b配置在沿旋转轴线O1的方向并列的位置。
在电机轴42的另一方侧端部配置有作为旋转角度检测器的解析器47,该解析器47被夹装在电机轴42的外周面与圆筒部22b的内周面之间。解析器47具有定子470以及转子471,并被收纳于第三外壳元件22内。定子470安装于圆筒部22b的内周面,转子471安装于电机轴42的外周面。
图3以及图4表示减速传递机构。图5(a)以及图5(b)表示输入部件的支承状态和第二轴承的安装状态。如图3以及图4所示,减速传递机构5具有一对输入部件50,51、自转力施加部件52以及多个(在本实施方式中为6个)输出部件53。减速传递机构5夹装地配置于后差速器3与电动机4(皆如图2所示)之间。而且,如上所述,减速传递机构5构成为,对电动机4的电机旋转力进行减速从而向后差速器3传递驱动力。
如图4所示,一侧的输入部件50由具有中心孔50a的外齿轮构成,该中心孔50a以轴线(第三轴线)O3为中心轴线。一侧的输入部件50配置在另一侧的输入部件51的后差速器3(如图2所示)侧。并且,一侧的输入部件50使作为第一轴承的球轴承54夹装在中心孔50a的内周面与偏心部42a之间从而被电机轴42支承为能够旋转。而且,一侧的输入部件50构成为,从电动机4受到电机旋转力而进行具有偏心量δ的沿箭头m1、m2(如图3所示)方向的圆周运动(绕旋转轴线O1的公转运动)。球轴承54具有:配置于其内外的2个作为座圈的内圈540、外圈541以及在内圈540与外圈541之间滚动的滚动体542。内圈540以在电机轴42的径向具有空隙(间隙)的方式安装于偏心部42a,而且外圈541以在电机轴42的径向具有空隙(间隙)的方式安装于中心孔50a。即,内圈540通过间隙配合而安装于偏心部42a的外周面,而且外圈541通过间隙配合而安装于中心孔50a的内周面。此外,图4表示离心力P1作用于一侧的输入部件50、内圈540、外圈541以及滚动体542的状态。
在一侧的输入部件50上设置有绕轴线O3等间隔地排列的多个(在本实施方式中为6个)销插通孔(贯通孔)50b。将销插通孔50b的孔径设定为比输出部件53的外径加上作为第二轴承的滚针轴承55的外径所得的尺寸大的尺寸。将滚针轴承55的外径设定为比球轴承54的外径小的尺寸。在一侧的输入部件50的外周面设置有呈渐开线齿形的外齿50c。
外齿50c构成为,其两个齿面(输入部件50的圆周方向两个齿面)作为相对于自转力施加部件52中的内齿52c的两个齿面(自转力施加部件52的圆周方向两个齿面)的公转力施加面以及自转力承受面而发挥功能。将外齿50c的齿数Z1设定为例如Z1=195。
如图4所示,另一侧的输入部件51由具有中心孔51a的外齿轮构成,该中心孔51a以轴线(第三轴线)O3'为中心轴线。另一侧的输入部件51配置于一侧的输入部件50的电动机4(如图2所示)侧。并且,另一侧的输入部件51使作为第一轴承的球轴承56夹装在中心孔51a的内周面与偏心部42b之间从而被电机轴42支承为能够旋转。而且,另一侧的输入部件51构成为,从电动机4受到电机旋转力而进行具有偏心量δ的、沿箭头m1、m2(如图3所示)方向的圆周运动(绕旋转轴线O1的公转运动)。球轴承56具有:配置于其内外的2个作为座圈的内圈560、外圈561以及在内圈560与外圈561之间滚动的滚动体562。内圈560以在电机轴42的径向具有空隙(间隙)的方式安装于偏心部42b,而且外圈561以在电机轴42的径向具有空隙(间隙)的方式安装于中心孔51a。即,内圈560通过间隙配合而安装于偏心部42b的外周面,而且外圈561通过间隙配合而安装于中心孔51a的内周面。此外,图4表示离心力P2作用于另一侧的输入部件51、内圈560、外圈561以及滚动体562的状态。
在另一侧的输入部件51上设置有绕轴线O3'等间隔地排列的多个(在本实施方式中为6个)销插通孔(贯通孔)51b。将销插通孔51b的孔径设定为比输出部件53的外径加上作为第二轴承的滚针轴承57的外径所得的尺寸大的尺寸。将滚针轴承57的外径设定为比球轴承56的外径小的尺寸。在另一侧的输入部件51的外周面设置有呈渐开线齿形的外齿51c。
外齿51c构成为,其两个齿面(输入部件51的圆周方向两个齿面)作为相对于自转力施加部件52中的内齿52c的两个齿面(自转力施加部件52的圆周方向两个齿面)的公转力施加面以及自转力承受面而发挥功能。将外齿51c的齿数Z2设定为例如Z2=195。
自转力施加部件52由以旋转轴线O1为中心轴线的内齿轮构成。自转力施加部件52夹装地配置在第一外壳元件20与第二外壳元件21之间。自转力施加部件52的整体由朝旋转轴线O1的两个方向开口并构成外壳2的一部分的无底圆筒部件形成。而且,自转力施加部件52与一对输入部件50、51啮合。自转力施加部件52构成为,对受到电动机4的电机旋转力而公转的一侧的输入部件50施加沿箭头n1、n2方向的自转力,而且对受到电动机4的电机旋转力而公转的另一侧的输入部件51施加沿箭头l1、l2方向的自转力。
在自转力施加部件52的内周面上以在旋转轴线O1的方向具有规定的间隔的方式设置有第一嵌合部52a以及第二嵌合部52b。上述第一嵌合部52a与凸部23的外周面嵌合。上述第二嵌合部52b与凸部27的外周面嵌合。另外,在自转力施加部件52的内周面上设置有渐开线齿形的内齿52c,该内齿52c被夹装在第一嵌合部52a与第二嵌合部52b之间从而与一侧的输入部件50的外齿50c以及另一侧的输入部件51的外齿51c啮合。将内齿52c的齿数Z3设定为例如Z3=208。由此,根据α=(Z3-Z2)/Z2计算减速传递机构5的减速比α。
图6(a)以及图6(b)表示第二轴承的配合间隙。图7(a)以及图7(b)表示第二轴承的径向内部间隙的运转间隙。图8(a)以及图8(b)表示第一轴承的配合间隙和径向内部间隙的运转间隙。如图2以及图6~图8所示,多个输出部件53由螺栓构成,这些螺栓的一方侧端部具有螺纹部53a并且另一方侧端部具有头部53b。多个输出部件53穿过一侧的输入部件50的销插通孔50b以及另一侧的输入部件51的销插通孔51b从而螺纹部53a被安装于差速箱30的销安装孔300c。
另外,多个输出部件53穿过圆环状的垫片58,该垫片58被夹装在头部53b与另一侧的输入部件51之间。多个输出部件53配置于这样的位置以使得:滚针轴承55、57相对于输入部件50、51的配合间隙S0(在本实施方式中S0=0)、S1以及径向内部间隙S2(S2=w:运转间隙)合计所得的尺寸S'(未图示)比球轴承54、56相对于输入部件50、51的配合间隙S3、S4(皆未图示)以及径向内部间隙S5(S5=t:运转间隙)合计所得的尺寸S(S=S3+S4+S5>S0+S1+S2=S')小。由此,输入部件50、51受到随着其圆周运动而产生的离心力P1、P2所产生的载荷而向载荷方向移动。由此,在中心孔50a、51a的内周面经由球轴承54、56而与偏心部42a、42b的外周面抵接前,销插通孔50b、51b的内周面经由滚针轴承55、57而与输出部件53的外周面抵接。
配合间隙S0形成于输出部件53的外周面与滚针轴承55的内圈的内周面之间,并且形成于输出部件53的外周面与滚针轴承57的内圈的内周面之间。
配合间隙S1形成于滚针轴承55的外圈550的外周面与销插通孔50b的内周面之间,且外圈550的外周面与销插通孔51b的内周面的距离最近的位置。另外,配合间隙S1形成于滚针轴承57的外圈570的外周面与销插通孔51b的内周面之间,且外圈570的外周面与销插通孔51b的内周面的距离最近的位置。
配合间隙S3形成于中心孔50a的内周面与球轴承54的外圈541的外周面之间。另外,配合间隙S3形成于中心孔51a的内周面与球轴承56的外圈561的外周面之间。
配合间隙S4形成于球轴承54的内圈540的内周面与偏心部42a的外周面之间。另外,配合间隙S4形成于球轴承56的内圈560的内周面与偏心部42b的外周面之间。
而且,多个输出部件53构成为,从一对输入部件50、51受到由自转力施加部件52所施加的自转力并将该自转力作为旋转力而向差速箱30输出。
在多个输出部件53的外周面且在介于螺纹部53a与头部53b之间的部位安装有用于减小输出部件53与一侧的输入部件50中的销插通孔50b的内周面之间的接触阻力的滚针轴承55。另外,在多个输出部件53的外周面且在介于螺纹部53a与头部53b之间的部位安装有用于减小输出部件53与另一侧的输入部件51中的销插通孔51b的内周面之间的接触阻力的滚针轴承57。
滚针轴承55具有:座圈(外圈)550,该座圈550在输出部件53的外周面具有内圈轨道面并且能够与一侧的输入部件50中的多个销插通孔50b的内周面接触;以及滚针551,该滚针551在上述座圈550的内周面与输出部件53的内圈轨道面之间滚动。滚针轴承57具有:座圈(外圈)570,该座圈570在输出部件53的外周面具有内圈轨道面并且能够与另一侧的输入部件51中的多个销插通孔51b的内周面接触;以及滚针571,该滚针571在上述座圈570的内周面与输出部件53的内圈轨道面之间滚动。
这里,将上述配合间隙S0+S1(在本实施方式中S0=0,故S0+S1=S1)、第二轴承(滚针轴承55、57)的内部间隙S2以及尺寸S(S=S3+S4+S5)分为一侧的输入部件50侧和另一侧的输入部件51侧进行说明。
如图6(a)以及图6(b)所示,在一侧的输入部件50侧,将配合间隙S1的设定为如下尺寸,即、输出部件53从其初始位置(图6(a)所示的位置)到在使轴线(第五轴线)O5与外圈550的轴线(第四轴线)O4一致的状态下在其与输入部件50之间相对移动而最接近销插通孔50b的内周面的位置(图6(b)所示的位置)的尺寸的2倍(S1=2×(s1-s'1))。在初始位置,在使轴线O5与轴线O4、旋转轴线O6与旋转轴线O1、或者轴线O2与轴线O3分别一致的状态下,输出部件53配置于销插通孔50b的开口面一方侧(图6(a)中的开口面上侧)。
如图7(a)以及图7(b)所示,将内部间隙S2设定为如下的尺寸,即、从滚针轴承55的外圈550的轴线O4与输出部件53的轴线(第五轴线)O5一致的位置(图7(a)所示的初始位置)到沿输出部件53的径向(第一方向X1)移动而最接近输出部件53的位置(图7(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S2=2×(s2-s'2))。如图5所示,若使用外圈550从初始位置到移动位置的尺寸(R1-R3),则S2=2×(R1-R3)。在该情况下,内部间隙S2是滚针轴承55的运转间隙w。尺寸R1是在外圈550的初始位置从轴线O6到外圈550的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。尺寸R2是在外圈550的移动位置从轴线O6到外圈550的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。
如图8(a)以及图8(b)所示,将尺寸S设定为如下的尺寸,即、一侧的输入部件50从轴线O3与轴线O2一致的位置(图8(a)所示的初始位置)到沿偏心部42a的径向(第二方向X2)移动而最接近偏心部42a的位置(图8(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S=2×(s-s'))。在该情况下,如图5所示,若将从内圈540的内径减去偏心部42a的外径所得的尺寸设为D并将从中心孔50a的内径减去外圈541的外径所得的尺寸设为d,而且将球轴承54中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S为S=D+d+t。
同样地,如图6(a)以及图6(b)所示,在另一侧的输入部件51侧,将配合间隙S1设定为如下的尺寸,即、输出部件53从其初始位置(图6(a)所示的位置)到在轴线O5与外圈570的轴线(第四轴线)O'4一致的状态下在其与输入部件51之间相对移动而最接近销插通孔51b的内周面的位置(图6(b)所示的位置)的尺寸的2倍(S1=2×(s1-s'1))。在初始位置,在使轴线O5与轴线O'4、旋转轴线O6与旋转轴线O1、或者轴线O'2与轴线O'3分别一致的状态下,将输出部件53配置于销插通孔51b的开口面一方侧(图6(a)中的开口面上侧)。
如图7(a)以及图7(b)所示,将内部间隙S2设定为如下的尺寸,即、从使滚针轴承57的外圈570的轴线O4'与输出部件53的轴线(第五轴线)O5一致的位置(图7(a)所示的初始位置)到沿输出部件53的径向(第一方向X1)移动到最接近输出部件53的位置(图7(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S2=2×(s2-s'2))。如图5所示,若使用外圈570从初始位置到移动位置的尺寸(R4-R2),则S2=2×(R4-R2)。在该情况下,内部间隙S2为滚针轴承57的运转间隙w'。尺寸R4是在外圈570的初始位置,从轴线O6到外圈570的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。尺寸R2是在外圈570的移动位置,从轴线O6到外圈570的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。
如图8(a)以及图8(b)所示,将尺寸S设定为如下的尺寸,即、另一侧的输入部件51从使轴线O'3与轴线O'2一致的位置(图8(a)所示的初始位置)到沿偏心部42b的径向(第二方向X2)移动而最接近偏心部42b的位置(图8(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S=2×(s-s'))。在该情况下,如图5所示,若将从内圈560的内径减去偏心部42b的外径所得的尺寸设为D'并将从中心孔51a的内径减去外圈561的外径尺寸设为d',而且将球轴承56中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S为S=D'+d'+t'。
接下来,使用图1~图5对本实施方式所示的电机旋转力传递装置的动作进行说明。
在图2中,若向电机旋转力传递装置1的电动机4供给电力来驱动电动机4,则该电机旋转力经由电机轴42而被施加到减速传递机构5,从而减速传递机构5动作。
因此,在减速传递机构5中,输入部件50、51沿例如图3所示的箭头m1方向而具有偏心量δ地进行圆周运动。
与此相随,输入部件50一边使外齿50c与自转力施加部件52的内齿52c啮合一边绕轴线O3(图3所示的箭头n1方向)自转,而且输入部件51一边使外齿51c与自转力施加部件52的内齿52c啮合一边绕轴线O'3(图3所示的箭头l1方向)自转。在该情况下,由于输入部件50、51的自转,销插通孔50b的内周面与滚针轴承55的座圈550抵接,而且销插通孔51b的内周面与滚针轴承57的座圈570抵接。
因此,输入部件50、51的公转运动不向输出部件53传递,仅输入部件50、51的自转运动向输出部件53传递,自转力从输入部件50、51作为旋转力而向差速箱30输出。
由此,差速器3进行动作,基于电动机4的电机旋转力的驱动力被分配到图1中的后半轴106,并向左右的后轮105传递。
这里,在电机旋转力传递装置1中,伴随着动作的进行,离心力P1随着输入部件50的圆周运动而对其进行作用,而且离心力P2随着输入部件51的圆周运动而其进行作用。
与此相随,输入部件50朝离心力P1的作用方向(例如图5的下方)移动,而且输入部件51朝离心力P2的作用方向(例如图5的上方)移动。
在该情况下,如图4以及图5所示,一侧的输入部件50受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动。由此,在中心孔50a的内周面经由球轴承54而与偏心部42a的外周面抵接前,销插通孔50b的内周面经由滚针轴承55而与输出部件53的外周面抵接。由此,使来自一侧的输入部件50的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承55承受。因此,抑制来自一侧的输入部件50的离心力P1所产生的载荷作用到球轴承54。
同样地,如图4以及图5所示,另一侧的输入部件51受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动。由此,在中心孔51a的内周面经由球轴承56而与偏心部42b的外周面抵接前,销插通孔51b的内周面经由滚针轴承57而与输出部件53的外周面抵接。由此,使来自另一侧的输入部件51的离心力P2的载荷分散而由多个滚针轴承57承受。因此,抑制来自另一侧的输入部件51的离心力P2的载荷作用到球轴承56。
因此,在本实施方式中,不需要使用耐老化性高的轴承球用于轴承54、56。
此外,在上述实施方式中,对使输入部件50、51沿箭头m1方向进行圆周运动从而使电机旋转力传递装置1动作的情况进行了说明。使输入部件50、51沿箭头m2方向进行圆周运动也能够使电机旋转力传递装置1与上述实施方式一样地动作。在该情况下,输入部件50的自转运动沿箭头n2方向进行,而且输入部件51的自转运动沿箭头l2方向进行。
根据以上说明的第一实施方式,能够得到以下所示的效果。
(1)不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承54、56,所以能够实现成本的低廉化。
(2)能够抑制离心力P1、P2所产生的载荷作用到球轴承54、56,也能够实现球轴承54、56的高寿命化。
此外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设定为S'=S2。
接下来,使用图9对本发明的第二实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图9表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图9中,对具有与图5相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图9所示,本发明的第二实施方式所涉及的减速传递机构100(表示一部分)的特征在于,球轴承54、56的内圈540、560通过紧密配合而安装于偏心部42a、42b的外周面,而且外圈541、561通过间隙配合而安装于中心孔50a、51a的内周面。
因此,在一侧的输入部件50侧,若将从中心孔50a的内径减去外圈541的外径所得的尺寸设为d并且将球轴承54中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图8所示)被设定为S=d+t。
另外,若将滚针轴承55中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图7所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件51侧,将从中心孔51a的内径减去外圈561的外径所得的尺寸设为d'并且将球轴承56中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=d'+t'。
另外,若将滚针轴承57中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构100中,若一侧的输入部件50受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自一侧的输入部材50的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承55承受。
另外,若另一侧的输入部件51受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承57承受。
因此,在本实施方式中,与第一实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件50的离心力P1所产生的载荷球作用到轴承54,而且抑制来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷作用到球轴承56,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承54、56。
根据以上说明的第二实施方式,能够得到与与第一实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承54以及球轴承56分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承54由配置于偏心部42a的外部周围的内圈540、配置于内圈540的外部周围的外圈541以及夹装在外圈541与内圈540之间地配置的滚动体542构成,上述球轴承56由配置于偏心部42b的外部周围的内圈560、配置于内圈560的外部周围的外圈561以及夹装在外圈561与内圈560之间地配置的滚动体562构成,但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括在偏心部的外周面形成的内圈轨道面,并且由配置于内圈轨道面的外部周围的外圈以及夹装在外圈与内圈轨道面之间地配置的滚动体构成。在该情况下,若通过间隙配合而将外圈安装于中心孔的内周面,则如上述实施方式所示那样,尺寸S被设定为S=d+t或d'+t'。与此相对,若通过紧密配合而将外圈安装于中心孔的内周面,则尺寸S被设定为S=t或t'。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
接下来,使用图10对本发明的第三实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图10表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图10中,对具有与图5相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图10所示,本发明的第三实施方式所涉及的减速传递机构200(表示一部分)的特征在于,通过间隙配合而将球轴承54、56的内圈540、560安装于偏心部42a、42b的外周面。此外,其特征还在于,通过紧密配合而将外圈541、561安装于中心孔50a、51a的内周面。
因此,在一侧的输入部件50侧,若将从内圈540的内径减去偏心部42a的外径所得的尺寸设为D并且将球轴承54中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图8所示)被设定为S=D+t。
另外,若将滚针轴承55中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图7所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件51侧,若将从内圈560的内径减去偏心部42b的外径所得的尺寸设为D'并且将球轴承56中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=D'+t'。
另外,若将滚针轴承57中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构200中,一侧的输入部件50受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动。其结果是,使来自一侧的输入部材50的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承55承受。
另外,另一侧的输入部件51受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动。其结果是,使来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承57承受。
因此,在本实施方式中,与第一实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件50的离心力P1所产生的载荷作用于球轴承54,而且抑制来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷作用于球轴承56。其结果是,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承54、56。
根据以上说明的第三实施方式,能够得到与第一实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承54以及球轴承56分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承54由配置于偏心部42a的外部周围的内圈540、配置于内圈540的外部周围的外圈541以及夹装在外圈541与内圈540之间地配置的滚动体542构成,上述球轴承56由配置于偏心部42b的外部周围的内圈560、配置于内圈560的外部周围的外圈561以及夹装在外圈561与内圈560之间地配置的滚动体562构成。但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括在中心孔的内周面形成的外圈轨道面,并且由配置于外圈轨道面的内部周围的内圈以及夹装在内圈与外圈轨道面之间地配置的滚动体构成。在该情况下,若通过间隙配合而将内圈安装于偏心部的外周面,则如上述实施方式所示那样,尺寸S被设定为S=D+t或D'+t'。与此相对,若通过紧密配合而将内圈安装于偏心部的外周面,则尺寸S被设定为S=t或t'。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
接下来,使用图11对本发明的第四实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图11表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图11中,对具有与图5相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图11所示,本发明的第四实施方式所涉及的减速传递机构300(表示一部分)的特征在于,通过紧密配合而将球轴承54、56的内圈540、560安装于偏心部42a、42b的外周面。此外,其特征还在于,通过紧密配合而将外圈541、561安装于中心孔50a、51a的内周面。
因此,在一侧的输入部件50侧,若将球轴承54中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图8所示)被设定为S=t。
另外,若将滚针轴承55中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图7所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件51侧,若将球轴承56中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=t'。
另外,若将滚针轴承57中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构300中,一侧的输入部件50受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动。其结果是,使来自一侧的输入部材50的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承55承受。
另外,另一侧的输入部件51受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动。其结果是,使来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承57承受。
因此,在本实施方式中,与第一实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件50的离心力P1所产生的载荷作用于球轴承54,而且抑制来自另一侧的输入部件51的离心力P2所产生的载荷作用于球轴承56。其结果是,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承54、56。
根据以上说明的第四实施方式,能够得到与第一实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承54以及球轴承56分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承54由配置于偏心部42a的外部周围的内圈540、配置于内圈540的外部周围的外圈541以及夹装在外圈541与内圈540之间地配置的滚动体542构成,上述球轴承56由配置于偏心部42b的外部周围的内圈560、配置于内圈560的外部周围的外圈561以及夹装在外圈561与内圈560之间地配置的滚动体562构成。但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括形成于输出部件的外周面的内圈轨道面以及形成于中心孔的内周面的外圈轨道面,并且由夹装在外圈轨道面与内圈轨道面之间地配置滚动体构成。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
[第五实施方式]
以下,参照附图对本发明的第五实施方式所涉及的电机旋转力传递装置详细地进行说明。
图16表示四轮驱动车的概要。如图16所示,四轮驱动车1101使用将发动机作为驱动源的前轮侧的动力系统以及将电动机作为驱动源的后轮侧的动力系统,并具备电机旋转力传递装置1001、发动机1102、驱动桥1103、一对前轮1104以及一对后轮1105。
电机旋转力传递装置1001配置于四轮驱动车1101中的后轮侧的动力系统,并且安装于四轮驱动车1101的车体(未图示)。
而且,电机旋转力传递装置1001构成为,能够将基于电动机1004(后述)的电机旋转力的驱动力传递到一对后轮1105。由此,电动机1004的电机旋转力经由减速传递机构1005以及后差速器1003(皆后述)而向后半轴1106(一对后轮1105)输出,一对后轮1105被驱动。对于电机旋转力传递装置1001等的详细内容后述。
发动机1102配置于四轮驱动车1101中的前轮侧的动力系统。由此,发动机1102的驱动力经由驱动桥1103而向前半轴1107(一对前轮1104)输出,一对前轮1104被驱动。
图17表示电机旋转力传递装置的整体。如图17所示,电机旋转力传递装置1001大致构成为包括:将后半轴1106(如图16所示)的轴线(作为第一轴线的旋转轴线O1)作为中心轴线的外壳1002、向一对后轮1105(如图16所示)分配驱动力的作为驱动力传递对象的后差速器1003、产生用于使后差速器1003动作的电机旋转力的电动机1004以及对电动机1004的电机旋转力进行减速而将驱动力向后差速器1003传递的减速传递机构1005。
外壳1002除了具有后述自转力施加部件1052之外,还具有:收纳后差速器1003的第一外壳元件1020、收纳电动机1004的第二外壳元件1021以及将第二外壳元件1021的一侧开口部(与位于第一外壳元件1020侧的开口部相反的一侧的开口部)封闭的第三外壳元件1022,外壳1002配置于车体。
第一外壳元件1020配置于外壳1002的一方侧(图17的左侧),整体由朝第二外壳元件1021侧开口的段状的有底圆筒部件形成。在第一外壳元件1020的底部设置有供后半轴1106(如图16所示)穿过的轴插通孔1020a。在第一外壳元件1020的开口端面一体地设置有朝第二外壳元件1021侧突出的圆环状的凸部1023。凸部1023的外周面由外径比第一外壳元件1020的最大外径小并且以旋转轴线O1为中心轴线的圆周面形成。在第一外壳元件1020的内周面与后半轴1106的外周面之间夹装地配置有将轴插通孔1020a密封的密封部件1024。
第二外壳元件1021配置于外壳1002的轴线方向中间部分,整体由朝旋转轴线O1的两个方向开口的无底圆筒部件形成。在第二外壳元件1021的一侧开口部(位于第一外壳元件1020侧的开口部)一体地设置有夹装在电动机1004与减速传递机构1005之间的段状的内凸缘1021a。在内凸缘1021a的内周面安装有用于安装座圈的圆环部件1025。在第二外壳元件1021的一侧开口端面(位于第一外壳元件1020侧的开口端面)一体地设置有朝第一外壳元件1020侧突出的圆环状的凸部1027。凸部1027的外周面由外径比第二外壳元件1021的最大外径小且与凸部1023的外径大致相同并以旋转轴线O1为中心轴线的圆周面形成。
第三外壳元件1022配置于外壳1002的另一方侧(图17的右侧),整体由朝第二外壳元件1021侧开口的段状的有底圆筒部件形成。在第三外壳元件1022的底部设置有供后半轴1106穿过的轴插通孔1022a。在轴插通孔1022a的内侧开口周边一体地设置有朝电动机1004侧突出的用于安装定子的圆筒部1022b。在第三外壳元件1022的内周面与后半轴1106的外周面之间夹装地配置有将轴插通孔1022a密封的密封部件1028。
后差速器1003由具有差速箱1030、小齿轮轴1031、一对小齿轮1032以及一对半轴齿轮1033的锥齿轮式的差动机构构成。差速箱1030是输出对象的一个例子。上述后差速器1003配置于电机旋转力传递装置1001的一方侧(图17的左侧)。
由此,差速箱1030的旋转力从小齿轮轴1031经由小齿轮1032而被分配到半轴齿轮1033,而且从半轴齿轮1033经由后半轴1106(如图16所示)而向左右的后轮1105(如图16所示)传递。
另一方面,如果在左右的后轮1105间产生驱动阻力差,则差速箱1030的旋转力由于小齿轮1032的自转而差动地分配到左右的后轮1105。
差速箱1030配置于旋转轴线(第六轴线)O6(如图20所示)上,并且在第一外壳元件1020经由球轴承1034而被支承为能够旋转,而且在电动机1004的电机轴(旋转轴)1042经由球轴承1035而被支承为能够旋转。而且,差速箱1030从减速传递机构1005受到基于电动机1004的电机旋转力的驱动力而绕旋转轴线O6旋转。
差速箱1030设置有收纳差动机构部(小齿轮轴1031、小齿轮1032以及半轴齿轮1033)的收纳空间1030a、以及与收纳空间1030a连通而供左右的后半轴1106分别穿过的一对轴插通孔1030b。
另外,在差速箱1030上一体地设置有与减速传递机构1005相对的圆环状的凸缘1030c。在凸缘1030c上设置有由绕旋转轴线O6等间隔地排列的圆孔(螺纹孔)构成的多个(在本实施方式中为6个)销安装孔1300c。另外,在凸缘1030c上设置有朝销安装孔1300c的内周面以及轴线两个方向开口的多个(在本实施方式中为3个)凹槽1301c(如图24(a)所示)。多个凹槽1301c作为安装弹性部件1059(后述)的安装部而发挥功能,并配置于在销安装孔1300c的圆周方向(绕多个输出部件1053的轴线)具有等间隔地排列的位置。
小齿轮轴1031在差速箱1030的收纳空间1030a中配置在正交于旋转轴线O6的轴线L上,并且其绕轴线L的旋转以及沿轴线L方向的移动由销1036限制。
一对小齿轮1032被小齿轮轴1031支承为能够旋转,并且被收纳于差速箱1030的收纳空间1030a。
一对半轴齿轮1033具有供左右的后半轴1106(如图16所示)通过花键嵌合而分别连结的轴连结孔1033a,并被收纳于差速箱1030的收纳空间1030a。而且,一对半轴齿轮1033使其齿轮轴与一对小齿轮1032的齿轮轴正交并与一对小齿轮1032啮合。
电动机1004具有定子1040、转子1041以及电机轴1042,并配置于电机旋转力传递装置1001的另一方侧(图17的右侧),并且在旋转轴线O1上经由减速传递机构1005而与后差速器1003连结。另外,电动机1004的定子1040与ECU(Electronic Control Unit:未图示)连接。而且,从ECU向定子1040输入控制信号,在定子1040与转子1041之间产生用于使后差速器1003动作的电机旋转力,从而使转子1041与电机轴1042一起旋转。
定子1040配置于电动机1004的外周侧,并且由安装螺栓1043安装于第二外壳元件1021中的内凸缘1021a。
转子1041配置于电动机1004的内周侧,并且安装于电机轴1042的外周面。
电机轴1042配置于旋转轴线O1上,并且一方侧端部在圆环部件1025的内周面经由球轴承1044以及套筒1045而被支承为能够旋转,而且另一方侧端部在第三外壳元件1022的内周面经由球轴承1046而被支承为能够旋转,整体由供后半轴1106(如图16所示)穿过的圆筒状的轴部件形成。
在电机轴1042的一方侧端部一体地设置有俯视为圆形状的偏心部1042a以及俯视为圆形状的偏心部1042b,上述偏心部1042a以具有偏心量δ1地从电机轴1042的旋转轴线O1偏心的轴线(第二轴线)O2为中心轴线,上述偏心部1042b以具有偏心量δ2(δ1=δ2=δ)地从旋转轴线O1偏心的轴线(第二轴线)O'2为中心轴线。而且,一侧的偏心部1042a和另一侧的偏心部1042b配置在绕旋转轴线O1等间隔(180°)地排列的位置。即,一侧的偏心部1042a和另一侧的偏心部1042b以如下方式配置在电机轴1042的外部周围,即、从轴线O2到旋转轴线O1的距离与从轴线O'2到旋转轴线O1的距离相等,并且轴线O2与轴线O'2之间的绕旋转轴线O1的距离相等。另外,偏心部1042a和偏心部1042b配置在沿旋转轴线O1的方向并列的位置。
在电机轴1042的另一方侧端部配置有作为旋转角度检测器的解析器1047,该解析器1047被夹装在电机轴1042的外周面与圆筒部1022b的内周面之间。解析器1047具有定子1470以及转子1471,并被收纳于第三外壳元件1022内。定子1470安装于圆筒部1022b的内周面,转子1471安装于电机轴1042的外周面。
图18以及图19表示减速传递机构。图20(a)以及图20(b)表示输入部件的支承状态和第二轴承的安装状态。如图18以及图19所示,减速传递机构1005具有一对输入部件1050·1051、自转力施加部件1052以及多个(在本实施方式中为6个)输出部件1053。减速传递机构1005夹装地配置于后差速器1003与电动机1004(皆如图17所示)之间。而且,如上所述,减速传递机构1005构成为,对电动机1004的电机旋转力进行减速从而向后差速器1003传递驱动力。
如图19所示,一侧的输入部件1050由具有中心孔1050a的外齿轮构成,该中心孔1050a以轴线(第三轴线)O3为中心轴线。一侧的输入部件1050配置在另一侧的输入部件1051的后差速器1003(如图17所示)侧,并且,一侧的输入部件1050使作为第一轴承的球轴承1054夹装在中心孔1050a的内周面与偏心部1042a的外周面之间从而被电机轴1042支承为能够旋转。而且,一侧的输入部件1050构成为,从电动机1004受到电机旋转力而进行具有偏心量δ的沿箭头m1、m2(如图18所示)方向的圆周运动(绕旋转轴线O1的公转运动)。球轴承1054具有:配置于其内外的2个作为座圈的内圈1540、外圈1541以及在内圈1540与外圈1541之间滚动的滚动体1542。内圈1540以在电机轴1042的径向具有空隙(间隙)的方式安装于偏心部1042a的外周面,而且外圈1541以在电机轴1042的径向具有空隙(间隙)的方式安装于中心孔1050a的内周面。即,内圈1540通过间隙配合而安装于偏心部1042a的外周面,而且外圈1541通过间隙配合而安装于中心孔1050a的内周面。此外,图19表示离心力P1作用于一侧的输入部件1050、内圈1540、外圈1541以及滚动体1542的状态。
在一侧的输入部件1050上设置有绕轴线O3等间隔地排列的多个(在本实施方式中为6个)销插通孔(贯通孔)1050b。将销插通孔1050b的孔径设定为比输出部件1053的外径加上作为第二轴承的滚针轴承1055的外径所得的尺寸大的尺寸。将滚针轴承1055的外径设定为比球轴承1054的外径小的尺寸。在一侧的输入部件1050的外周面设置有呈渐开线齿形的外齿1050c。
外齿1050c构成为,其两个齿面(输入部件1050的圆周方向两个齿面)作为相对于自转力施加部件1052中的内齿1052c的两个齿面(自转力施加部件1052的圆周方向两个齿面)的公转力施加面以及自转力承受面而发挥功能。将外齿1050c的齿数Z1设定为例如Z1=195。
如图19所示,另一侧的输入部件1051由具有中心孔1051a的外齿轮构成,该中心孔1051a以轴线(第三轴线)O'3为中心轴线,另一侧的输入部件1051配置于一侧的输入部件1050的电动机1004(如图17所示)侧,并且,另一侧的输入部件1051使作为第一轴承的球轴承1056夹装在中心孔1051a的内周面与偏心部1042b的外周面之间从而被电机轴1042支承为能够旋转。而且,另一侧的输入部件1051构成为,从电动机1004受到电机旋转力而进行具有偏心量δ的、沿箭头m1、m2(如图18所示)方向的圆周运动(绕旋转轴线O1的公转运动)。球轴承1056具有:配置于其内外的2个作为座圈的内圈1560、外圈1561以及在内圈1560与外圈1561之间滚动的滚动体1562。内圈1560以在电机轴1042的径向具有空隙(间隙)的方式安装于偏心部1042b的外周面,而且外圈1561以在电机轴1042的径向具有空隙(间隙)的方式安装于中心孔1051a的外周。即,内圈1560通过间隙配合而安装于偏心部1042b的外周面,而且外圈1561通过间隙配合而安装于中心孔1051a的内周面。此外,图19表示离心力P2作用于另一侧的输入部件1051、内圈1560、外圈1561以及滚动体1562的状态。
在另一侧的输入部件1051上设置有绕轴线O'3等间隔地排列的多个(在本实施方式中为6个)销插通孔(贯通孔)1051b。将销插通孔1051b的孔径设定为比输出部件1053的外径加上作为第二轴承的滚针轴承1057的外径所得的尺寸大的尺寸。将滚针轴承1057的外径设定为比球轴承1056的外径小的尺寸。在另一侧的输入部件1051的外周面设置有呈渐开线齿形的外齿1051c。
外齿1051c构成为,其两个齿面(输入部件1051的圆周方向两个齿面)作为相对于自转力施加部件1052中的内齿1052c的两个齿面(自转力施加部件1052的圆周方向两个齿面)的公转力施加面以及自转力承受面而发挥功能。将外齿1051c的齿数Z2设定为例如Z2=195。
自转力施加部件1052由以旋转轴线O1为中心轴线的内齿轮构成,自转力施加部件1052夹装地配置在第一外壳元件1020与第二外壳元件1021之间,自转力施加部件1052的整体由朝旋转轴线O1的两个方向开口并构成外壳1002的一部分的无底圆筒部件形成。而且,自转力施加部件1052与一对输入部件1050、1051啮合,对受到电动机1004的电机旋转力而公转的一侧的输入部件1050施加沿箭头n1、n2方向的自转力,而且对受到电动机1004的电机旋转力而公转的另一侧的输入部件1051施加沿箭头l1、l2方向的自转力。
在自转力施加部件1052的内周面上以在旋转轴线O1的方向具有规定的间隔的方式设置有第一嵌合部1052a以及第二嵌合部1052b,上述第一嵌合部1052a与凸部1023的外周面嵌合,上述第二嵌合部1052b与凸部1027的外周面嵌合。另外,在自转力施加部件1052的内周面上设置有渐开线齿形的内齿1052c,该内齿1052c被夹装在第一嵌合部1052a与第二嵌合部1052b之间从而与一侧的输入部件1050的外齿1050c以及另一侧的输入部件1051的外齿1051c啮合。将内齿1052c的齿数Z3设定为例如Z3=208。由此,根据α=(Z3-Z2)/Z2计算减速传递机构1005的减速比α。
图21(a)以及图21(b)表示第二轴承的配合间隙。图22(a)以及图22(b)表示第二轴承的径向内部间隙的运转间隙。图23(a)以及图23(b)表示第一轴承的配合间隙和径向内部间隙的运转间隙。图24(a)以及图24(b)表示弹性部件及其安装状态。如图17以及图21~图23所示,多个输出部件1053由螺栓构成,这些螺栓的一方侧端部具有螺纹部1053a并且另一方侧端部具有头部1053b,多个输出部件1053穿过一侧的输入部件1050的销插通孔1050b以及另一侧的输入部件1051的销插通孔1051b从而螺纹部1053a被安装于差速箱1030的销安装孔1300c。
另外,多个输出部件1053穿过圆环状的垫片1058,该垫片1058被夹装在头部1053b与另一侧的输入部件1051之间,多个输出部件1053配置于这样的位置以使得:滚针轴承1055、1057相对于输入部件1050、1051的配合间隙S0(在本实施方式中S0=0)、S1以及径向内部间隙S2(S2=w:运转间隙)合计所得的尺寸S'(未图示)比球轴承1054、1056相对于输入部件1050、1051的配合间隙S3、S4(皆未图示)以及径向内部间隙S5(S5=t:运转间隙)合计所得的尺寸S(S=S3+S4+S5>S0+S1+S2=S')小。由此,若输入部件1050、1051受到随着其圆周运动而产生的离心力P1、P2所产生的载荷而向载荷方向移动,则在中心孔1050a、1051a的内周面经由球轴承1054、1056而与偏心部1042a、1042b的外周面抵接前,销插通孔1050b、1051b的内周面经由滚针轴承1055、1057而与输出部件1053的外周面抵接。
配合间隙S0形成于输出部件1053的外周面与滚针轴承1055的内圈的内周面之间,并且形成于输出部件1053的外周面与滚针轴承1057的内圈的内周面之间。
配合间隙S1形成于滚针轴承1055的外圈1550的外周面与销插通孔1050b的内周面之间,且外圈1550的外周面与销插通孔1050b的内周面的距离最近的位置,另外,配合间隙S1形成于滚针轴承1057的外圈1570的外周面与销插通孔1051b的内周面之间,且外圈1057的外周面与销插通孔1051b的内周面的距离最近的位置。
配合间隙S3形成于中心孔1050a的内周面与球轴承1054的外圈1541的外周面之间,另外,配合间隙S3形成于中心孔1051a的内周面与球轴承1056的外圈1561的外周面之间。
配合间隙S4形成于球轴承1054的内圈1540的内周面与偏心部1042a的外周面之间,另外,配合间隙S4形成于球轴承1056的内圈1560的内周面与偏心部1042b的外周面之间。
另外,多个输出部件1053配置于从差速箱1030侧受到在径向由多个(在本实施方式中为3个)弹性部件1059(如图24所示)所产生的弹力的位置。而且,多个输出部件1053从一对输入部件1050,1051受到由自转力施加部件1052施加的自转力并将该自转力作为旋转力而向差速箱1030输出。
在多个输出部件1053的外周面且在介于螺纹部1053a与头部1053b之间的部位安装有用于减小输出部件1053与一侧的输入部件1050中的销插通孔1050b的内周面之间的接触阻力的滚针轴承1055,另外,在多个输出部件1053的外周面且在介于螺纹部1053a与头部1053b之间的部位安装有用于减小输出部件1053与另一侧的输入部件1051中的销插通孔1051b的内周面之间的接触阻力的滚针轴承1057。
滚针轴承1055具有:座圈(外圈)1550,该座圈1550在输出部件1053的外周面具有内圈轨道面并且能够与一侧的输入部件1050中的多个销插通孔1050b的内周面接触;以及滚针1551,该滚针1551在上述座圈1550的内周面与输出部件1053的内圈轨道面之间滚动。滚针轴承1057具有:座圈(外圈)1570,该座圈1570在输出部件1053的外周面具有内圈轨道面并且能够与另一侧的输入部件1051中的多个销插通孔1051b的内周面接触;以及滚针1571,该滚针1571在上述座圈1570的内周面与输出部件1053的内圈轨道面之间滚动。
如图24(a)所示,多个弹性部件1059夹装地配置在差速箱1030(如图17所示)中的凹槽1301c的槽底与螺纹部1053a的外周面之间。另外,如图24(b)所示,多个弹性部件1059在圆周方向两端部具有作为相对于凹槽1301c的安装部的被安装部的第一接触部1059a、1059b,并且在圆周方向中间部分具有作为弹力施加部的第二接触部1059c,整体形成为例如由钢制的板簧构成的近似半圆筒部件(剖面为近似U字状的弹簧部件)。而且,以使第二接触部1059c与输出部件1053中的螺纹部1053a的外周面接触并且使第一接触部1059a、1059b在差速箱1030(凸缘1030c)的凹槽1301c内分别与其两槽壁接触而弯曲的状态分别安装多个弹性部件1059。由此,多个输出部件1053(螺纹部1053a)分别在确保其外周面与凸缘1030c中的销安装孔1300c的内周面之间的径向尺寸H(如图24(a)所示)沿圆周方向为大致均匀的尺寸的状态下配置。即,多个输出部件1053分别配置在距离差速箱1030的旋转轴线O6(如图20所示)相等并且含有与旋转轴线O6平行的轴线O7的、差速箱1030(如图17所示)的旋转平面内的相同的圆周上。也可以使用重叠板簧代替板簧来作为多个弹性部件1059。
这里,将上述配合间隙S0+S1(在本实施方式中S0=0,故S0+S1=S1)、第二轴承(滚针轴承1055,1057)的径向内部间隙S2以及尺寸S(S=S3+S4+S5)分为一侧的输入部件1050侧和另一侧的输入部件1051侧进行说明。
如图21(a)以及图21(b)所示,在一侧的输入部件1050侧,将配合间隙S1的设定为如下尺寸,即、输出部件1053从其初始位置(图21(a)所示的位置)到在使轴线(第五轴线)O5与外圈1550的轴线(第四轴线)O4一致的状态下在其与输入部件1050之间相对移动而最接近销插通孔1050b的内周面的位置(图21(b)所示的位置)的尺寸的2倍(S1=2×(s1-s'1))。在初始位置,在使轴线O5与轴线O4、旋转轴线O6与旋转轴线O1、或者轴线O2与轴线O3分别一致的状态下,输出部件1053配置于销插通孔1050b的开口面一方侧(图21(a)中的开口面上侧)。
如图22(a)以及图22(b)所示,将径向内部间隙S2设定为如下的尺寸,即、从滚针轴承1055的外圈1550的轴线O4与输出部件1053的轴线(第五轴线)O5一致的位置(图22(a)所示的初始位置)到沿输出部件1053的径向(第一方向X1)移动而最接近输出部件1053的位置(图22(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S2=2×(s2-s'2))。如图20所示,若使用外圈1550从初始位置到移动位置的尺寸(R1-R3),则S2=2×(R1-R3)。在该情况下,径向内部间隙S2是滚针轴承1055的运转间隙w。尺寸R1是在外圈1550的初始位置从轴线O6到外圈1550的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。尺寸R2是在外圈1550的移动位置从轴线O6到外圈1550的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。
如图23(a)以及图23(b)所示,将尺寸S设定为如下的尺寸,即、一侧的输入部件1050从轴线O3与轴线O2一致的位置(图23(a)所示的初始位置)到沿偏心部1042a的径向(第二方向X2)移动而最接近偏心部1042a的位置(图23(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S=2×(s-s'))。在该情况下,如图20所示,若将从内圈1540的内径减去偏心部1042a的外径所得的尺寸设为D并将从中心孔1050a的内径减去外圈1541的外径所得的尺寸设为d,而且将球轴承1054中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S为S=D+d+t。
同样地,如图21(a)以及图21(b)所示,在另一侧的输入部件1051侧,将配合间隙S1设定为如下的尺寸,即、输出部件1053从其初始位置(图21(a)所示的位置)到在轴线O5与外圈1570的轴线(第四轴线)O'4一致的状态下在其与输入部件1051之间相对移动而最接近销插通孔1051b的内周面的位置(图21(b)所示的位置)的尺寸的2倍(S1=2×(s1-s'1))。在初始位置,在使轴线O5与轴线O'4、旋转轴线O6与旋转轴线O'1、或者轴线O'2与轴线O'3分别一致的状态下,将输出部件1053配置于销插通孔1051b的开口面一方侧(图21(a)中的开口面上侧)。
如图22(a)以及图22(b)所示,将径向内部间隙S2设定为如下的尺寸,即、从使滚针轴承1057的外圈1570的轴线O4'与输出部件1053的轴线(第五轴线)O5一致的位置(图22(a)所示的初始位置)到沿输出部件1053的径向(第一方向X1)移动到最接近输出部件1053的位置(图22(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S2=2×(s2-s'2))。如图20所示,若使用外圈1570从初始位置到移动位置的尺寸(R4-R2),则S2=2×(R4-R2)。在该情况下,径向内部间隙S2为滚针轴承1057的运转间隙w'。尺寸R4是在外圈1570的初始位置,从轴线O6到外圈1570的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。尺寸R2是在外圈1570的移动位置,从轴线O6到外圈1570的外周面(最远离轴线O6的部位)的尺寸。
如图23(a)以及图23(b)所示,将尺寸S设定为如下的尺寸,即、另一侧的输入部件1051从使轴线O'3与轴线O'2一致的位置(图23(a)所示的初始位置)到沿偏心部1042b的径向(第二方向X2)移动而最接近偏心部1042b的位置(图23(b)所示的移动位置)的尺寸的2倍(S=2×(s-s'))。在该情况下,如图20所示,若将从内圈1560的内径减去偏心部1042b的外径所得的尺寸设为D'并将从中心孔1051a的内径减去外圈1561的外径尺寸设为d',而且将球轴承1056中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S为S=D'+d'+t'。
接下来,使用图16~图20对本实施方式所示的电机旋转力传递装置的动作进行说明。
在图17中,若向电机旋转力传递装置1的电动机1004供给电力来驱动电动机1004,则该电机旋转力经由电机轴1042而被施加到减速传递机构1005,从而减速传递机构1005动作。
因此,在减速传递机构1005中,输入部件1050、1051沿例如图18所示的箭头m1方向而具有偏心量δ地进行圆周运动。
与此相随,输入部件1050一边使外齿1050c与自转力施加部件1052的内齿1052c啮合一边绕轴线O2(图18所示的箭头n1方向)自转,而且输入部件1051一边使外齿1051c与自转力施加部件1052的内齿1052c啮合一边绕轴线O'3(图18所示的箭头l1方向)自转。在该情况下,由于输入部件1050、1051的自转,销插通孔1050b的内周面与滚针轴承1055的座圈1550抵接,而且销插通孔1051b的内周面与滚针轴承1057的座圈1570抵接。
因此,输入部件1050、1051的公转运动不向输出部件1053传递,仅输入部件1050、1051的自转运动向输出部件1053传递,自转力从输入部件1050、1051作为旋转力而向差速箱1030输出。
由此,差速器1003进行动作,基于电动机1004的电机旋转力的驱动力被分配到图16中的后半轴1106,并向左右的后轮1105传递。
这里,在电机旋转力传递装置1001中,伴随着动作的进行,离心力P1随着输入部件1050的圆周运动而对其进行作用,而且离心力P2随着输入部件1051的圆周运动而其进行作用。
与此相随,输入部件1050朝离心力P1的作用方向(例如图20的下方)移动,而且输入部件1051朝离心力P2的作用方向(例如图20的上方)移动。
在该情况下,如图19以及图20所示,若一侧的输入部件1050受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动,则在中心孔1050a的内周面经由球轴承1054而与偏心部1042a的外周面抵接前,销插通孔1050b的内周面经由滚针轴承1055而与输出部件1053的外周面抵接。由此,使来自一侧的输入部件1050的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1055承受。因此,抑制来自一侧的输入部件1050的离心力P1所产生的载荷作用到球轴承1054。
同样地,如图19以及图20所示,另一侧的输入部件1051受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动,则在中心孔1051a的内周面经由球轴承1056而与偏心部1042b的外周面抵接前,销插通孔1051b的内周面经由滚针轴承1057而与输出部件1053的外周面抵接。由此,使来自另一侧的输入部件1051的离心力P2的载荷分散而由多个滚针轴承1057承受。因此,抑制来自另一侧的输入部件1051的离心力P2的载荷作用到球轴承1056。
因此,在本实施方式中,不需要使用耐老化性高的轴承球用于轴承1054、1056。
此外,在上述实施方式中,对使输入部件1050、1051沿箭头m1方向进行圆周运动从而使电机旋转力传递装置1动作的情况进行了说明,但使输入部件1050、1051沿箭头m2方向进行圆周运动也能够使电机旋转力传递装置1001与上述实施方式一样地动作。在该情况下,输入部件1050的自转运动沿箭头n2方向进行,而且输入部件1051的自转运动沿箭头l2方向进行。
根据以上说明的第五实施方式,能够得到以下所示的效果。
(1)不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承1054、1056,所以能够实现成本的低廉化。
(2)能够抑制离心力P1、P2所产生的载荷作用到球轴承1054、1056,也能够实现球轴承1054、1056的高寿命化。
此外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设定为S'=S2。
接下来,使用图25对本发明的第六实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图25表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图25中,对具有与图20相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明
如图25所示,本发明的第六实施方式所涉及的减速传递机构1100(表示一部分)的特征在于,球轴承1054、1056的内圈1540、1560通过紧密配合而安装于偏心部1042a、1042b的外周面,而且外圈1541、1561通过间隙配合而安装于中心孔1050a、1051a的内周面。
因此,在一侧的输入部件1050侧,若将从中心孔1050a的内径减去外圈1541的外径所得的尺寸设为d并且将球轴承1054中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图23所示)被设定为S=d+t。
另外,若将滚针轴承1055中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图22所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件1051侧,将从中心孔1051a的内径减去外圈1561的外径所得的尺寸设为d'并且将球轴承1056中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=d'+t'。
另外,若将滚针轴承1057中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构1100中,若一侧的输入部件1050受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自一侧的输入部材1050的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1055承受。
另外,若另一侧的输入部件1051受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1057承受。
因此,在本实施方式中,与第五实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件1050的离心力P1所产生的载荷球作用到轴承1054,而且抑制来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷作用到球轴承1056,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承1054、1056。
根据以上说明的第六实施方式,能够得到与与第五实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承1054以及球轴承1056分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承1054由配置于偏心部1042a的外部周围的内圈1540、配置于内圈1540的外部周围的外圈1541以及夹装在外圈1541与内圈1540之间地配置的滚动体1542构成,上述球轴承1056由配置于偏心部1042b的外部周围的内圈1560、配置于内圈1560的外部周围的外圈1561以及夹装在外圈1561与内圈1560之间地配置的滚动体1562构成,但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括在偏心部的外周面形成的内圈轨道面并且由被配置于内圈轨道面的外部周围的外圈以及夹装在外圈与内圈轨道面之间地配置的滚动体构成。在该情况下,若通过间隙配合而将外圈安装于中心孔的内周面,则如上述实施方式所示那样,尺寸S被设定为S=d+t或d'+t'。与此相对,若通过紧密配合而将外圈安装于中心孔的内周面,则尺寸S被设定为S=t或t'。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
接下来,使用图26对本发明的第七实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图26表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图26中,对具有与图20相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图26所示,本发明的第七实施方式所涉及的减速传递机构1200(表示一部分)的特征在于,通过间隙配合而将球轴承1054、1056的内圈1540、1560安装于偏心部1042a、1042b的外周面,而且通过紧密配合而将外圈1541、1561安装于中心孔1050a、1051a的内周面。
因此,在一侧的输入部件1050侧,若将从内圈1540的内径减去偏心部1042a的外径所得的尺寸设为D并且将球轴承1054中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图23所示)被设定为S=D+t。
另外,若将滚针轴承1055中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图22所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件1051侧,若将从内圈1560的内径减去偏心部1042b的外径所得的尺寸设为D'并且将球轴承1056中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=D'+t'。
另外,若将滚针轴承1057中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构1200中,若一侧的输入部件1050受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自一侧的输入部材1050的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1055承受。
另外,若另一侧的输入部件1051受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1057承受。
因此,在本实施方式中,与第五实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件1050的离心力P1所产生的载荷作用于球轴承1054,而且抑制来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷作用于球轴承1056,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承1054、1056。
根据以上说明的第七实施方式,能够得到与第五实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承1054以及球轴承1056分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承1054由配置于偏心部1042a的外部周围的内圈1540、配置于内圈1540的外部周围的外圈1541以及夹装在外圈1541与内圈1540之间地配置的滚动体1542构成,上述球轴承1056由配置于偏心部1042b的外部周围的内圈1560、配置于内圈1560的外部周围的外圈1561以及夹装在外圈1561与内圈1560之间地配置的滚动体1562构成。但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括在中心孔的内周面形成的外圈轨道面,并且由配置于外圈轨道面的内部周围的内圈以及夹装在内圈与外圈轨道面之间地配置的滚动体构成。在该情况下,若通过间隙配合而将内圈安装于偏心部的外周面,则如上述实施方式所示那样,尺寸S被设定为S=D+t或D'+t'。与此相对,若通过紧密配合而将内圈安装于偏心部的外周面,则尺寸S被设定为S=t或t'。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
接下来,使用图27对本发明的第八实施方式所涉及的电机旋转力传递装置中的减速机构进行说明。图27表示输入部件的支承状态以及第二轴承的安装状态。在图27中,对具有与图20相同或者等同的功能的部件标注相同的符号并省略详细的说明。
如图27所示,本发明的第八实施方式所涉及的减速传递机构1300(表示一部分)的特征在于,通过紧密配合而将球轴承1054、1056的内圈1540、1560安装于偏心部1042a、1042b的外周面,而且通过紧密配合而将外圈1541、1561安装于中心孔1050a、1051a的内周面。
因此,在一侧的输入部件1050侧,若将球轴承1054中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则尺寸S(如图23所示)被设定为S=t。
另外,若将滚针轴承1055中的径向内部间隙的运转间隙设为w,则内部间隙S2(如图22所示)被设定为S2=w。
同样地,在另一侧的输入部件1051侧,若将球轴承1056中的径向内部间隙的运转间隙设为t',则尺寸S被设定为S=t'。
另外,若将滚针轴承1057中的径向内部间隙的运转间隙设为w',则内部间隙S2被设定为S2=w'。
在这样构成的减速传递机构1300中,若一侧的输入部件1050受到随着其圆周运动所产生的离心力P1的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自一侧的输入部材1050的离心力P1所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1055承受。
另外,若另一侧的输入部件1051受到随着其圆周运动所产生的离心力P2的载荷而朝载荷的方向移动,则使来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷分散而由多个滚针轴承1057承受。
因此,在本实施方式中,与第五实施方式一样,抑制来自一侧的输入部件1050的离心力P1所产生的载荷作用于球轴承1054,而且抑制来自另一侧的输入部件1051的离心力P2所产生的载荷作用于球轴承1056,不需要使用耐老化性高的轴承用于球轴承1054、1056。
根据以上说明的第八实施方式,能够得到与第五实施方式所示的效果相同的效果。
此外,在本实施方式中,对将球轴承1054以及球轴承1056分别作为第一轴承使用的情况进行了说明,其中,上述球轴承1054由配置于偏心部1042a的外部周围的内圈1540、配置于内圈1540的外部周围的外圈1541以及夹装在外圈1541与内圈1540之间地配置的滚动体1542构成,上述球轴承1056由配置于偏心部1042b的外部周围的内圈1560、配置于内圈1560的外部周围的外圈1561以及夹装在外圈1561与内圈1560之间地配置的滚动体1562构成。但本发明并不局限于此,也可以将下述球轴承作为第一轴承使用,该球轴承包括形成于偏心部的外周面的内圈轨道面以及形成于中心孔的内周面的外圈轨道面并且由夹装在外圈轨道面与内圈轨道面之间地配置滚动体构成。
另外,在本实施方式中,对将尺寸S'设定为S'=S1+S2的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以将尺寸S'设为S'=S2。
以上,根据上述的实施方式对本发明的减速机构以及具备减速机构的电机旋转力传递装置进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式,在不脱离其宗旨的范围内能够以各种方式进行实施,例如能够进行如下所示的变形。
(1)在上述实施方式中,对以使从轴线O2到旋转轴线O1的距离与从轴线O'2到旋转轴线O1的距离相等并且轴线O2与轴线O'2之间的绕旋转轴线O1旋转的距离相等的方式将一侧的偏心部42a、1042a和另一侧的偏心部42b、1042b设置于电机轴42、1042的外周面并且在电动机4、1004的电机轴42、1042上且在以绕其轴线(旋转轴线O1)相互等间隔(180°)地分离的部位配置有一对输入部件50、51、1050、1051的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,输入部件的个数能够适当地变更。
即,在输入部件为n(n≥3)个的情况下,若在与电动机(电机轴)的轴线正交的假想面,沿绕电机轴的轴线的一个方向依次配置有第一偏心部的轴线、第二偏心部的轴线、…、第n偏心部的轴线,则以从各偏心部的轴线到电机轴的轴线的距离相等并且连结第一偏心部、第二偏心部、…、第n偏心部中的彼此相邻的2个偏心部的轴线与电机轴的轴线的线段所成的夹角为360°/n的方式将各偏心部配置于电机轴的外部周围,并且,将n个输入部件在电机轴上配置于绕其轴线而具有360°/n的间隔地分离的部位。
例如,在输入部件为3个的情况下,若在与电机轴的轴线正交的假想面,沿绕电机轴的轴线的一个方向依次配置有第一的偏心部的轴线、第二偏心部的轴线、第三偏心部的轴线,则以从各偏心部的轴线到电机轴的轴线的距离相等并且连结第一偏心部、第二偏心部、第三偏心部中的彼此相邻的2个偏心部的轴线与电机轴的轴线的线段所成的夹角为120°的方式将各偏心部配置于电机轴的外部周围,并且,将3个输入部件在电机轴上配置于绕其轴线而具有120°的间隔地分离的部位。
(2)在上述实施方式中,对作为第二轴承的滚针轴承55、57、1055、1057由外圈550、570、1550、1570以及滚针551、571、1551、1571构成的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也可以是由配置于输出部件的外部周围的内圈、配置于内圈的外部周围的外圈以及夹装在外圈与内圈之间地配置的滚针构成的滚针轴承。在该情况下,将尺寸S'设定为S'=S0+S1+S2、S'=S0+S2、S'=S1+S2以及S'=S2的某一种。
(3)在上述实施方式中,对应用于同时采用发动机102、1102以及电动机4、1004作为驱动源的四轮驱动车101、1101的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,也能够应用于仅以电动机为驱动源的四轮驱动车或者作为两轮驱动车的电动车。另外,与上述实施方式一样,本发明也能够应用于具有基于发动机、电动机的第一驱动轴和基于电动机的第二驱动轴的四轮驱动车。
(4)在上述实施方式中,对在输入部件50、51、1050、1051的中心孔50a、51a、1050a、1051a的内周面与偏心部42a、42b、1042a、1042b的外周面之间分别使用作为深槽球轴承的球轴承54、56、1054、1056作为第一轴承,并将输入部件50、51、1050a、1051a相对于偏心部42a、42b、1042a、1042b而支承为能够旋转的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,可以代替深槽球轴承而使用除了深槽球轴承以外的球轴承、滚子轴承作为第一轴承。这样的球轴承、滚子轴承可以列举出例如角接触球轴承、滚针轴承、棒状滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承等。另外,也可以代替滚动轴承而使用滑动轴承作为本发明的第一轴承。
例如,如图12~图15、图28~图31所示,在使用滚针轴承500(内圈501、外圈502、滚动体503)、1500(内圈1501、外圈1502、滚动体1503)以及滚针轴承600(内圈601、外圈602、滚动体603)、1600(内圈1601、外圈1602、滚动体1603)作为第一轴承的情况下,一侧的输入部件50、1050在偏心部42a、1042a经由滚针轴承500、1500而被支承为能够旋转,而且另一侧的输入部件51、1051在偏心部42b、1042b经由滚针轴承600、1600而被支承为能够旋转。在该情况下,图12与图5、图13与图9、图14与图10、图15与图11、图28与图20、图29与图25、图30与图26、图31与图27分别对应,代替上述实施方式所示的球轴承54、1054,在一侧的输入部件50、1050的中心孔50a、1050a的内周面与偏心部42a、1042a的外周面之间夹装地配置滚针轴承500、1500,而且代替上述实施方式所示的球轴承56、1056,在另一侧的输入部件51、1051的中心孔51a、1051a的内周面与偏心部42b、1042b的外周面之间夹装地配置滚针轴承600、1600。
(4)在上述实施方式中,对在输出部件53、1053的外周面且在介于螺纹部53a、1053a与头部53b、1053b之间的部位,安装有能够与输入部件50、1050的销插通孔50b、1050b的内周面接触的作为第二轴承的滚针轴承55、1055,还安装有能够与输入部件51、1051的销插通孔51b、1051b的内周面接触的作为第二轴承的滚针轴承57、1057的情况进行了说明。但本发明并不局限于此,也可以代替滚针轴承而使用除了滚针轴承以外的滚子轴承、球轴承。这样的球轴承、滚子轴承可以列举出例如深槽球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、棒状滚子轴承、圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承等。另外,也可以代替滚动轴承而使用滑动轴承作为本发明的第二轴承。
(5)在上述实施方式中,对多个输出部件1053是在一方端部具有螺纹部1053a并且在另一方端部具有头部1053b的螺栓的情况进行了说明,但本发明并不局限于此,如图32(变形例)所示,也可以是由在两端部具有与螺母1060、1061分别螺合的螺纹部1062a、1062b的螺栓构成的多个输出部件1062。
在图32中,多个输出部件2062除了具有螺纹部1062a、1062b之外,还具有:分别穿过隔着输入部件1050、1051相对的作为差速箱1030的结构要素的一对凸缘部1030d、1030e(孔部1300d、1300e)的轴部1062c、1062d;介于这两个轴部1062c、1062d间的中间部1062e以及将该中间部1062e在轴线方向一分为二的分隔部1062f,整体由段状的圆轴部件形成。在多个输出部件1062(轴部1062c,1062d、中间部1062e、分隔部1062f)中,将分隔部1062f的外径设定为最大的尺寸,将轴部1062c,1062d的外径设定为最小的尺寸,而且将中间部1062e的外径设定为分隔部1062f的外径与轴部1062c、1062d的外径之间的中间尺寸。而且,将多个输出部件1062配置在使多个弹性部件1059夹装在轴部1062c、1062d的外周面与孔部1300d、1300e的内周面之间并从差速箱1030侧沿径向受到多个弹性部件1059所产生的弹力的位置。凸缘部1030d经由球轴承1035而在电机轴1042的外周面被支承为能够旋转,而且凸缘部1030e经由球轴承1063以及垫片1064而在电机轴1042的外周面被支承为能够旋转。
此外,在上述变形例中,对具有多个弹性部件1059的情况进行了说明,但也可以代替这些多个弹性部件1059而使用一个弹性部件。在该情况下,弹性部件由沿圆周方向具有作为弹力施加部的波形部的圆筒部件形成。
根据本发明,能够实现成本的低廉化以及轴承的高寿命化。
Claims (10)
1.一种减速机构,具备:旋转轴,该旋转轴绕第一轴线旋转并具有偏心部,该偏心部以从所述第一轴线偏心的第二轴线为中心轴线;由外齿轮构成的输入部件,该输入部件配置于所述旋转轴的外部周围,具有以第三轴线为中心轴线的中心孔以及绕所述第三轴线等间隔地排列的多个贯通孔,并且使第一轴承夹装在所述中心孔的内周面与所述偏心部的外周面之间;自转力施加部件,该自转力施加部件与所述输入部件啮合,由齿数比所述外齿轮的齿数多的内齿轮构成;以及多个输出部件,这些输出部件受到由所述自转力施加部件施加到所述输入部件的自转力并将自转力作为输出对象的旋转力而向该输出对象输出,在这些输出部件的外部周围具有第二轴承,并且这些输出部件分别穿过所述多个贯通孔,该减速机构的特征在于,
所述多个输出部件配置于这样的位置以使得:将形成于所述输出部件的外周面与所述第二轴承之间的配合间隙、形成于所述第二轴承与所述多个贯通孔的内周面之间的配合间隙以及所述第二轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸S'比将形成于所述第一轴承与所述偏心部的外周面之间的配合间隙、形成于所述第一轴承与所述中心孔的内周面之间的配合间隙以及所述第一轴承的径向内部间隙合计所得的尺寸S小。
2.根据权利要求1所述的减速机构,其特征在于,
所述多个输出部件相对于所述输出对象配置在沿着以所述输出对象的旋转轴为中心的径向受到由弹性部件产生的弹力的位置。
3.根据权利要求2所述的减速机构,其特征在于,
所述多个输出部件分别穿过隔着所述输入部件相对的作为所述输出对象的结构要素的一对凸缘部,并配置在使所述弹性部件夹装在所述一对凸缘部之间的位置。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第一轴承具有:配置于所述偏心部的外部周围的内圈、配置于所述内圈的外部周围的外圈以及夹装在所述外圈与所述内圈之间地配置的滚动体,若将从所述内圈的内径减去所述偏心部的外径所得的尺寸设为D并将从所述中心孔的内径减去所述外圈的外径所得的尺寸设为d,而且将所述第一轴承中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则将所述尺寸S设定为S=D+d+t、S=d+t、S=D+t以及S=t中的任一个。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第一轴承包括在所述偏心部的外周面形成的内圈轨道面,并且具有配置于所述内圈轨道面的外部周围的外圈以及夹装在所述外圈与所述内圈轨道面之间地配置的滚动体,
若将从所述中心孔的内径减去所述外圈的外径所得的尺寸设为d并且将所述第一轴承中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则将所述尺寸S设定为S=d+t或S=t。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第一轴承包括在所述中心孔的内周面形成的外圈轨道面,并且具有配置于所述外圈轨道面的内部周围的内圈以及夹装在所述内圈与所述外圈轨道面之间地配置的滚动体,
若将从所述内圈的内径减去所述偏心部的外径所得的尺寸设为D并且将所述第一轴承中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则将所述尺寸S设定为S=D+t或S=t。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第一轴承包括形成于所述偏心部的外周面的内圈轨道面以及形成于所述中心孔的内周面的外圈轨道面,并且具有夹装在所述外圈轨道面与所述内圈轨道面之间地配置的滚动体,
若将所述第一轴承中的径向内部间隙的运转间隙设为t,则将所述尺寸S设定为S=t。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第二轴承包括在所述输出部件的外周面形成的内圈轨道面,并且具有配置于所述内圈轨道面的外部周围的外圈以及夹装在所述外圈与所述内圈轨道面之间地配置的滚动体,
若将形成于所述外圈的外周面与所述多个贯通孔的内周面之间的配合间隙设为S1并且将径向内部间隙的运转间隙设为S2,则将所述尺寸S'设定为S'=S1+S2或S'=S2。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的减速机构,其特征在于,
所述第二轴承具有:配置于所述输出部件的外部周围的内圈、配置于所述内圈的外部周围的外圈以及夹装在所述外圈与所述内圈之间地配置的滚动体,
若将形成于所述输出部件的外周面与所述内圈的内周面之间的配合间隙设为S0并将形成于所述外圈的外周面与所述多个贯通孔的内周面之间的配合间隙设为S1,而且将径向内部间隙的运转间隙设为S2,则将所述尺寸S'设定为S'=S0+S1+S2、S'=S0+S2、S'=S1+S2或S'=S2。
10.一种电机旋转力传递装置,具有:产生电机旋转力的电动机和对所述电动机的所述电机旋转力进行减速而输出驱动力的减速机构,其特征在于,
所述减速机构是权利要求1~9中任一项所述的减速机构。
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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