JP2014015136A - 車軸支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】材料に焼き抜けを発生させず、出力軸と車軸との接続部分の強度低下を生じることがない車軸支持構造を提供する。
【解決手段】本発明の車軸支持構造では、電動モータ２０により回転する出力軸（ギヤカップリング軸）５０に形成されたと出力軸ギヤ面（第２接続部）５２に噛合する出力軸噛合面（出力軸噛合部）６１と、出力軸（ギヤカップリング軸）５０と同軸に配置されると共に、車輪４０と一体に回転する車軸（ハブ軸）５３ａに形成された車軸ギヤ面（ハブギヤ部）５５に噛合する車軸噛合面（車軸噛合部）６２と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面（第２接続部）５２に圧接された状態で配置され、前記出力軸（ギヤカップリング軸）５０と前記車軸（ハブ軸）５３ａとの間でトルクを伝達するトルク伝達部材（トルク伝達リング）６０を備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体に対して、車輪と一体に回転する車軸を支持する車軸支持構造に関するものである。

従来、モータによって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸とを、ハブベアリングを介して同軸上に連結する車軸支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車軸支持構造では、軸ブレを吸収するために、出力軸とハブベアリングのホイールハブとの間に、等速ジョイントを介装している。

特開2006-188153号公報

しかしながら、従来の車軸支持構造では、等速ジョイントをハブベアリングの内径側に一体的に構成している。そのため、ホイールハブは、外周側に形成されたハブベアリングの転動体と接触する転走面と、内周側に形成された等速ジョイントのボールと接触する摺接面のいずれにも、硬さを高めるための焼入れが必要となっている。そのため、ホイールハブにいわゆる焼き抜けが発生してしまい、極端な脆化を招いて強度低下が生じるおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、材料に焼き抜けを発生させず、出力軸と車軸との接続部分の強度低下を生じることがない車軸支持構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車軸支持構造では、出力軸と、車軸と、トルク伝達部材と、を備えている。
前記出力軸は、駆動源により回転すると共に、出力軸ギヤ面が形成されている。
前記車軸は、前記出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面が形成されている。
前記トルク伝達部材は、前記出力軸ギヤ面に噛合する出力軸噛合面と、前記車軸ギヤ面に噛合する車軸噛合面と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面又は前記車軸ギヤ面のいずれか一方に圧接された状態で配置され、前記出力軸と前記車軸との間でトルクを伝達する。

本発明の車軸支持構造にあっては、出力軸と車軸との間のトルク伝達は、出力軸に形成された出力軸ギヤ面と車軸に形成された車軸ギヤ面とにそれぞれ噛合すると共に、軸方向に押圧され、出力軸ギヤ面か車軸ギヤ面のいずれか一方に圧接された状態で配置されたトルク伝達部材を介して行われる。
すなわち、出力軸と車軸は、等速ジョイントのような摺動式継手構造を介して連結されるものではなく、出力軸ギヤ面とトルク伝達部材の出力軸噛合面とが噛合し、車軸ギヤ面とトルク伝達部材の車軸噛合面とが噛合することで連結される。そのため、噛合構造では、接触面が噛み合ってトルク伝達が行われることになり、摺接する面が存在しないため材料の耐摩耗性を向上させる必要がなくなる。また、トルク伝達部材が軸方向に押圧されることで、トルク伝達部材の軸方向のがたつきやバックラッシュの発生が防止され、さらに硬度の増大を不要とすることができる。
つまり、硬度の増大が不要となることで、鍛造や転造によってトルク伝達部材を成型することができる。この結果、材料に対して焼入れが不要となり、焼き抜けを発生させず、出力軸と車軸との接続部分に強度低下を生じることがなくなる。

実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。 図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。 実施例１のトルク伝達リングを示す斜視図である。

以下、本発明の車軸支持構造を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、実施例１の車軸支持構造における構成を、「車軸支持構造の適用例の構成」、「トルク伝達リングの構成」に分けて説明する。

[車軸支持構造の適用例の構成]
図１は、実施例１の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図２は、図１に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。以下、図１及び図２に基づいて、実施例１の車軸支持構造の適用例について説明する。

図１に示すインホイールモータユニットMUは、車輪４０を駆動・制動する電動モータ２０を、この車輪４０を支持するホイール４１の内側に配置したものであり、モータケース１０と、電動モータ２０と、減速機３０と、を有している。

前記モータケース１０は、ケース本体１１と、カバー１２と、を備え、ケース本体１１の図１の左側面にカバー１２を合体させて構成する。このモータケース１０内には、駆動源となる電動モータ２０と、この電動モータ２０の回転を減速して出力する減速機３０とが同軸に配置収納される。また、このモータケース１０は、図示しないサスペンション機構を介して、サイドメンバ等の車体に対して揺動可能に保持されている。

前記電動モータ２０は、ケース本体１１の内側に位置し、環状のステータ２１と、このステータ２１内に同心に配置したロータ２２と、を有している。

前記ステータ２１は、コイル２１ａを巻線して具え、ケース本体１１の内周に、外周面を焼き嵌めする等の方法で固定される。

前記ロータ２２は、ロータ回転軸２２ａと、フランジ部２２ｂと、積層鋼板２２ｃと、不図示の永久磁石と、を有している。
前記ロータ回転軸２２ａは、カバー１２に貫通させて形成した開口１２ａの内側に嵌着された第１ロータ軸受２３Ａに一端が回転自在に支持され、軸方向中間部が減速機３０の後述するキャリア３４の内側端に嵌着された第２ロータ軸受２３Ｂに回転自在に支持される。そして、このロータ回転軸２２ａの第１,第２ロータ軸受け２３Ａ,２３Ｂの間の外周面に、フランジ部２２ｂが突出固定される。このフランジ部２２ｂの外周には積層鋼板２２ｃが固設され、この積層鋼板２２ｃの外周に図示しない永久磁石が埋設される。
なお、このロータ２２は、積層鋼板２２ｃの外周に埋設した永久磁石がステータ２１の内周面と正対する軸線方向位置に配置され、この位置を保ってロータ回転軸２２ａが支持される。

前記減速機３０は、図１に示すように、ロータ回転軸２２ａ上に形成したサンギヤ３１と、ケース本体１１の車輪側開口の内側に形成したリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する大径ピニオン部分３３ａ及びリングギヤ３２に噛合する小径ピニオン部分３３ｂの一体成形になる３個（ここでは１個のみ図示）の段付きピニオン３３と、これら段付きピニオン３３を回転自在に支持したキャリア３４と、を有する遊星歯車組で構成する。

前記キャリア３４は、減速機３０の出力メンバであり、キャリア軸受３５を介して、ケース本体１１に固定されたシールリング１３の内側に回転自在に支持されている。また、このキャリア３４は、両端が開放した中心円筒部３４ａを有すると共に、この中心円筒部３４ａの周囲に、３個の段付きピニオン３３を円周方向等間隔に配置して回転自在に支持する。ここで、この中心円筒部３４ａは、一端がケース本体１１の内側に配置され、他端がケース本体１１から突出している。

そして、ケース本体１１の内側に配置された中心円筒部３４ａの一端には、ロータ回転軸２２ａの先端部２２ｄが挿入されている。中心円筒部３４ａの内周面とロータ回転軸２２ａとの間には、隙間３６ａが形成され、キャリア３４の回転とロータ回転軸２２ａの回転が干渉しないようになっている。
また、ケース本体１１から突出した中心円筒部３４ａの他端には、ギヤカップリング軸５０の一端５０ａが挿入されている。この中心円筒部３４ａの他端の内周面には、セレーションからなる接続部３６ｂが形成されている。ここで「セレーション」とは、軸方向に沿って延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。

さらに、ロータ回転軸２２ａの先端部２２ｄとギヤカップリング軸５０の一端５０ａとの間には、中心円筒部３４ａの内部を区画する区画壁３４ｂが設けられている。また、シールリング１３の開口１３ａに中心円筒部３４ａの他端が嵌合し、この中心円筒部３４ａの他端周面と開口１３ａとの間には、環状のオイルシール１３ｂが設けられている。前記区画壁３４ｂ及び前記オイルシール１３ｂは、モータケース１０内に収納され、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。

前記ギヤカップリング軸５０は、キャリア３４と一体に回転するシャフト部材であり、駆動源である電動モータ２０により回転する出力軸に相当する。このギヤカップリング軸５０は、一端５０ａにセレーションからなる第１接続部５１が形成され、他端５０ｂにセレーションからなる第２接続部５２が形成されている。また、一端５０ａ及び他端５０ｂのそれぞれの軸方向端面からは、軸方向に突出した膨出部５０ｃ,５０ｃが形成されている。各膨出部５０ｃは、それぞれ表面が凸方向に湾曲している。この膨出部５０ｃにより、ギヤカップリング軸５０と区画壁３４ｂとが当接する際には、接触面積を少なくすることができる。

そして、第１接続部５１が、キャリア３４の中心円筒部３４ａに形成された接続部３６ｂとセレーション結合することで、ギヤカップリング軸５０はキャリア３４と一体回転可能となる。
また、このギヤカップリング軸５０の他端５０ｂは、トルク伝達リング６０を介してホイールハブ（ハブリング）５３の内側に挿入されている。そして、第２接続部５２には、トルク伝達リング６０の出力軸噛合部（出力軸噛合面）６１が噛合する。つまり、この第２接続部５２が出力軸ギヤ面に相当する。

前記ホイールハブ５３は、両端が開放した円筒状をなすハブ軸５３ａと、ハブ軸５３ａの外周面に形成されたフランジ５３ｂと、を一体に有する。そして、フランジ５３ｂには、このホイールハブ５３をホイール４１に固定するための複数のハブボルト４２が所定ピッチで且つ圧入によって固定されている。また、ハブ軸５３ａの外周には、外輪５４ａと、内輪５４ｂと、転動体５４ｃ,５４ｃと、保持器５４ｄ,５４ｄと、を有するハブベアリング５４が組みつけられている。ここで、外輪５４ａは、シールリング１３と共にモータケース１０のケース本体１１に固定されている。

すなわち、前記ホイールハブ５３は、図２に示すように、ホイール４１の電動モータ２０に面した内側面に、複数のハブボルト４２によって固定され、車輪４０と一体に回転する車軸となる。そして、ハブベアリング５４によってモータケース１０に回転可能に支持されている。

前記ハブ軸５３ａの内周面には、ハブギヤ部５５と、車軸側インロー面５６と、ねじ溝５７ａと、が形成されている。また、ハブ軸５３ａの外周面には、転走面５８ａと、小径部５８ｂと、座金加締め部５７ｂと、が形成されている。

前記ハブギヤ部５５は、ハブ軸５３ａの軸方向中間部に形成されると共に、車輪４０に対向する車輪対向面５５ａに設けられたフェイススプラインである。ここで、車輪対向面５５ａは、内径端部５５ｂが電動モータ２０側に位置し、外径端部５５ｃが車輪４０側に位置するように軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜している。つまり、このハブギヤ部５５におけるハブ軸内径寸法は、ハブ軸５３ａの車輪４０側の開放端５３ｃに向かうにつれて、次第に拡径する。また「フェイススプライン」とは、軸方向（回転軸）に対して放射方向に延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
さらに、このハブギヤ部５５には、トルク伝達リング６０の車軸噛合部（車軸噛合面）６２が嵌め合い結合する。つまり、このハブギヤ部５５は、車軸ギヤ面に相当する。

前記車軸側インロー面５６は、ハブギヤ部５５に対して車輪４０側に隣接した平滑面である。この車軸側インロー面５６におけるハブ軸内径寸法は、トルク伝達リング６０の外径寸法とほぼ同一である。この車軸側インロー面５６の内側には、トルク伝達リング６０が嵌合し、トルク伝達リング６０のリング側インロー面６３が接触する。

前記ねじ溝５７ａは、車軸側インロー面５６に対して車輪４０側に隣接したねじ山である。このねじ溝５７ａは、ハブ軸５３ａの車輪４０側の開放端５３ｃまで形成され、後述するリテーナ機構５９のリテーナ本体５９ａのねじ溝５９ｃが螺合する。

前記転走面５８ａは、転動体５４ｃと接触すると共に、外輪５４ａとの間でこの転動体５４ｃを摺動可能に保持する面である。

前記小径部５８ｂは、転走面５８ａから段差をもって連続し、転走面５８ａにおけるハブ軸外径寸法よりも小さい外径寸法を有する部位である。この小径部５８ｂには、内輪５４ｂが固定されている。

前記座金加締め部５７ｂは、フランジ５３ｂとハブ軸５３ａの車輪４０側の開放端５３ｃとの間に形成され、後述するリテーナ機構５９の座金５９ｂが加締め固定される環状溝である。

さらに、ギヤカップリング軸５０の他端５０ｂと、ハブ軸５３ａの車輪４０側の開放端５３ｃとの間には、リテーナ機構５９が配置されている。このリテーナ機構５９は、リテーナ本体５９ａと、座金５９ｂと、を有している。

前記リテーナ本体５９ａは、外周面にねじ溝５９ｃが形成された円柱部材である。このリテーナ本体５９ａは、ハブ軸５３ａの内側にねじ込まれた際、ねじ溝５９ｃがハブ軸５３ａの内周面に形成されたねじ溝５７ａに螺合して固定される。このリテーナ本体５９ａのギヤカップリング軸５０側の端面（以下、内側端面という）５９ｄには、トルク伝達リング６０の車軸側端面６４が当接する。また、このリテーナ本体５９ａの車輪４０側の端面（以下、外側端面という）５９ｅには、車輪４０側に突出した突部５９ｆが形成されている。この突部５９ｆは、外側端面５９ｅの中央位置に形成されている。

前記座金５９ｂは、ハブ軸５３ａ内にねじ込まれたリテーナ本体５９ａの回り止めを行う部材である。この座金５９ｂは、リテーナ本体５９ａの外側端面５９ｅを覆うと共に、周縁部がハブ軸５３ａの外周面に沿って屈曲し、端部が座金加締め部５７ｂに差し込まれて、加締め固定される。

［トルク伝達リングの構成］
図３は、実施例１のトルク伝達リングを示す斜視図である。以下、図３に基づいて、実施例１のトルク伝達リングの構成について説明する。

前記トルク伝達リング６０は、出力軸であるギヤカップリング軸５０と、車軸であるハブ軸５３ａとの間に介装され、このギヤカップリング軸５０とハブ軸５３ａとの間でトルクを伝達するトルク伝達部材である。このトルク伝達リング６０は、両端が開放した円筒形状を呈し、出力軸噛合部６１と、車軸噛合部６２と、リング側インロー面６３と、車軸側端面６４と、を有している。

前記出力軸噛合部６１は、トルク伝達リング６０の内周面に形成されたセレーションである。この出力軸噛合部６１は、ギヤカップリング軸５０に形成された第２接続部５２とセレーション結合する。

前記車軸噛合部６２は、トルク伝達リング６０のモータ側端面６５に形成されたフェイススプラインである。この車軸噛合部６２は、ハブ軸５３ａに形成されたハブギヤ部５５と噛合する。ここで、モータ側端面６５は、内径端部６５ａが電動モータ２０側に位置し、外径端部６５ｂが車輪４０側に位置するように軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜しており、トルク伝達リング６０の外方に面している。ここで、このモータ側端面６５の傾斜角度は、ハブギヤ部５５が形成された車輪対向面５５ａの傾斜角度に一致している。

前記リング側インロー面６３は、トルク伝達リング６０の外周面に形成された平滑面である。このリング側インロー面６３は、ハブ軸５３ａの車軸側インロー面５６に対して嵌合接触する。すなわち、このリング側インロー面６３と車軸側インロー面５６とによってインロー構造をなす。

前記車軸側端面６４は、リテーナ本体５９ａの内側端面５９ｄに対向接触する面である。この車軸側端面６４は、軸方向に直交する鉛直方向に沿っている。

次に、作用を説明する。
実施例１の車軸支持構造における作用を、「ギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用」、「トルク伝達リングの軸方向への押圧作用」に分けて説明する。

[ギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用]
駆動源によって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸との間に、等速ジョイント等の摺動式継手構造を介装した場合では、摺接面の硬さを高めるため、一般的に焼入れを行う。このとき、焼入れする部分の肉厚が薄かったり、焼入れする部分が表裏いずれからも加熱されたりすることで、厚み方向の全域が変態点以上に加熱されると、いわゆる焼き抜けが生じてしまい、極端な脆化を招くという問題があった。そのため、材料の焼き抜けの発生を防止する必要がある。以下、これを反映するギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用を説明する。

実施例１の車軸支持構造では、図２に示すように、電動モータ２０に連結された減速機３０のキャリア３４に形成された接続部３６ｂと、ギヤカップリング軸５０の一端５０ａに形成された第１接続部５１とは、セレーション結合されている。すなわち、キャリア３４の中心円筒部３４ａ内に、軸方向に沿ってギヤカップリング軸５０の一端５０ａを挿入し、接続部３６ｂの凹凸と第１接続部５１の凹凸が噛み合うことで、キャリア３４とギヤカップリング軸５０が連結される。これにより、キャリア３４とギヤカップリング軸５０とは、接触面同士（接続部３６ｂと第１接続部５１）が摺接することはない。
このため、接続部３６ｂや第１接続部５１の耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。

また、ギヤカップリング軸５０の他端５０ｂに形成された第２接続部５２と、トルク伝達リング６０の出力軸噛合部６１とは、セレーション結合されている。すなわち、ギヤカップリング軸５０の他端５０ｂに、軸方向に沿ってトルク伝達リング６０を嵌合させ、第２接続部５２の凹凸と出力軸噛合部６１の凹凸が噛み合うことで、ギヤカップリング軸５０とトルク伝達リング６０が連結される。これにより、ギヤカップリング軸５０とトルク伝達リング６０とは、接触面同士（第２接続部５２と出力軸噛合部６１）が摺接することはない。
このため、第２接続部５２や出力軸噛合部６１の耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。

さらに、トルク伝達リング６０の車軸噛合部６２と、ハブ軸５３ａのハブギヤ部５５とは、嵌め合い結合されている。すなわち、ハブ軸５３ａのハブギヤ部５５とトルク伝達リング６０の車軸噛合部６２とを対向させた状態で、ハブ軸５３ａの内側に、軸方向に沿ってトルク伝達リング６０を挿入する。そして、ハブギヤ部５５の凹凸に対して車軸噛合部６２の凹凸が嵌ることで、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａが連結される。これにより、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａとは、接触面同士（ハブギヤ部５５と車軸噛合部６２）が摺接することはない。
このため、トルク伝達リング６０やハブ軸５３ａの耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。

このように、ギヤカップリング軸５０に対してトルク伝達リング６０が噛合構造により連結すると共に、このトルク伝達リング６０に対してハブ軸５３ａが噛合構造により連結する。つまり、ギヤカップリング軸５０・トルク伝達リング６０・ハブ軸５３ａの間には、互いに摺接する面が存在しない。そのため、接触面の耐摩耗性を向上する必要がないので、トルク伝達リング６０だけでなく、ギヤカップリング軸５０の第２接続部５２、ハブ軸５３ａのハブギヤ部５５を、鍛造や転造によって成型することができる。すなわち、接触面における材料の焼入れが不要になり、焼き抜けが発生することがなくなって、極端な脆化を招くおそれもなくなる。この結果、ギヤカップリング軸５０・トルク伝達リング６０・ハブ軸５３ａの間の接触面の強度低下を生じることはない。

しかも、ギヤカップリング軸５０とハブ軸５３ａとが直接接触せず、トルク伝達リング６０を介装することで、ギヤカップリング軸５０とトルク伝達リング６０との間、又は、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａとの間にバックラッシュ管理が必要となったときには、接触面における選別組みを容易に行うことができる。つまり、接触面同士のセレーション又はフェイススプラインでのオーバーピン径（ＯＰＤ）違いを組み合わせることでバックラッシュ管理を行うことができる。

そして、接触面の仕上げ加工が必要になった場合において、ギヤカップリング軸５０とハブ軸５３ａとが直接接触する場合では、加工に必要な設備が必要になったり、精度の確保が問題になったりする。これに対し、ギヤカップリング軸５０とハブ軸５３ａとの間にトルク伝達リング６０を介装することで、新規設備が不要になったり、精度確保を容易にしたりすることができる。すなわち、トルク伝達リング６０は、ギヤカップリング軸５０やハブ軸５３ａと比較して小型であり、形状も円筒形状と単純である。そのため、仕上げ加工も精度よく容易に行うことができる。

また、ギヤカップリング軸５０やハブ軸５３ａの硬度に対して、トルク伝達リング６０の硬度を低く設定しておけば、使用による摩耗が発生した場合であっても、トルク伝達リング６０を交換すればよく、メンテナンス性を向上することができる。

そして、実施例１では、互いに圧接するハブギヤ部５５と車軸噛合部６２とは、それぞれ軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜した車輪対向面５５ａとモータ側端面６５に形成されている。
このため、ハブギヤ部５５と車軸噛合部６２との接触面積を、例えば鉛直方向に沿った面に凹凸を形成した場合に対して、より広く確保することができる。そして、接触面積を拡大することで、接触面に作用する単位面積当たりのトルクを低減することができ、ハブギヤ部５５や車軸噛合部６２への負担を軽減して、耐久性能の向上を図ることができる。

さらに、実施例１では、ハブ軸５３ａとトルク伝達リング６０との間に、インロー構造である車軸側インロー面５６とリング側インロー面６３が形成されている。すなわち、ハブ軸５３ａの内部にトルク伝達リング６０を挿入した際に、車軸側インロー面５６とリング側インロー面６３が嵌合接触する。
これにより、車軸側インロー面５６及びリング側インロー面６３を研磨することで、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａとを軸合わせ（芯出し）を容易に行うことができる。

［トルク伝達リングの軸方向への押圧作用］
駆動源によって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸との間に、噛合構造によって連結するトルク伝達部材を介装した場合に、このトルク伝達部材が出力軸や車軸に対してがたついてしまうと、がたつくことで接触面（噛み合い面）が摺接してしまうことになる。そのため、トルク伝達部材のがたつきを抑制し、接触面の摺接発生を防止する必要がある。以下、これを反映するトルク伝達リングの軸方向への押圧作用を説明する。

実施例１の車軸支持構造では、ハブ軸５３ａの内側にトルク伝達リング６０を挿入してから、リテーナ本体５９ａをハブ軸５３ａの内側にねじ込んでいく。このリテーナ本体５９ａは、ねじ込まれることで軸方向に沿って電動モータ２０側に移動する。そして、リテーナ本体５９ａがトルク伝達リング６０の車軸側端面６４に接触すれば、このトルク伝達リング６０を電動モータ２０側に押圧する。つまり、トルク伝達リング６０は、軸方向に押圧されて、車軸噛合部６２がハブギヤ部５５に圧接される。

これにより、トルク伝達リング６０は、軸方向にがたついたり、車軸噛合部６２とハブギヤ部５５との間にバックラッシュが発生することを防止したりできる。そのため、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａの間は常時隙間なく接触することになり、車軸噛合部６２及びハブギヤ部５５の間での摺接発生を抑制し、さらに材料の硬度増大を不要とすることができる。
さらに、がたつきを防止することで、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａとが干渉することによる異音の発生や、トルクの伝達遅れの発生を防止することができる。

特に、実施例１では、トルク伝達リング６０が、ハブギヤ部５５に対して圧接されると共に、出力軸噛合部６１にセレーションが形成され、車軸噛合部６２にフェイススプラインが形成されている。つまり、トルク伝達リング６０は、車軸であるハブ軸５３ａに向かって軸方向に押圧されて、ハブギヤ部に車軸噛合部６２が圧接されている。

そのため、ギヤカップリング軸５０よりも振動が大きいハブ軸５３ａに対して、トルク伝達リング６０を圧接することができるため、トルク伝達リング６０が摺接することを効果的に防止し、トルク伝達リング６０やハブ軸５３ａに摩耗が生じることを防止して、材料への焼入れの必要性をさらに低減することができる。

また、実施例１では、リテーナ機構５９であるリテーナ本体５９ａをねじ込むことによってトルク伝達リング６０を押圧すると共に、このリテーナ本体５９ａの回転を座金５９ｂによって固定している。すなわち、リテーナ機構５９はねじ込み式であり、例えば皿ばね等の撓み変形力でトルク伝達リング６０を押圧する構造よりも、バックラッシュの発生を抑制することができる。また、リテーナ本体５９ａのねじ込み量によってトルク伝達リング６０に作用する押圧力を調整することができるため、トルク伝達リング６０とハブギヤ部５５との間の軸方向の隙間寸法の管理を容易に行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(1) 駆動源（電動モータ）２０により回転すると共に、出力軸ギヤ面（第２接続部）５２が形成された出力軸（ギヤカップリング軸）５０と、
前記出力軸（ギヤカップリング軸）５０と同軸に配置され、車輪４０と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面（ハブギヤ部）５５が形成された車軸（ハブ軸）５３ａと、
前記出力軸ギヤ面（第２接続部）５２に噛合する出力軸噛合面（出力軸噛合部）６１と、前記車軸ギヤ面（ハブギヤ部）５５に噛合する車軸噛合面（車軸噛合部）６２と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面（第２接続部）５２に圧接された状態で配置され、前記出力軸（ギヤカップリング軸）５０と前記車軸（ハブ軸）５３ａとの間でトルクを伝達するトルク伝達部材（トルク伝達リング）６０と、
を備える構成とした。
このため、材料に焼き抜けを発生させず、出力軸（ギヤカップリング軸）５０と車軸（ハブ軸）５３ａとの接続部分の強度低下を生じることがない。

(2) 前記トルク伝達部材（トルク伝達リング）６０は、前記車軸ギヤ面（ハブギヤ部）５５に対して圧接されると共に、前記出力軸噛合面（出力軸噛合部）６１にセレーションが形成され、前記車軸噛合面（車軸噛合部）６２にフェイススプラインが形成される構成とした。
このため、ギヤカップリング軸５０よりも大きくがたつくことの多いハブ軸５３ａに対してトルク伝達部材６０が押圧されて圧接することになり、トルク伝達リング６０が摺接することを効果的に防止し、焼入れの必要性をさらに低減することができる。

(3) 前記車軸（ハブ軸）５３ａと前記トルク伝達部材（トルク伝達リング）６０との間には、前記トルク伝達部材（トルク伝達リング）６０が前記車軸（ハブ軸）５３ａに嵌合するインロー構造（車軸側インロー面５６、リング側インロー面６３）が形成される構成とした。
このため、トルク伝達リング６０とハブ軸５３ａとを軸合わせ（芯出し）を容易に行うことができる。

(4) 互いに圧接する前記車軸ギヤ面（ハブギヤ部）５５と前記車軸噛合面（車軸噛合部）６２は、軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜する構成とした。
このため、ハブギヤ部５５と車軸噛合部６２との接触面積を、より広く確保することができ、ハブギヤ部５５や車軸噛合部６２の耐久性能の向上を図ることができる。

(5) 前記トルク伝達部材（トルク伝達リング）６０は、前記出力軸（ギヤカップリング軸）５０と前記車軸（ハブ軸）５３ａとの間に介装されたねじ込み式のリテーナ機構５９によって、軸方向に押圧される構成とした。
このため、トルク伝達リング６０とハブギヤ部５５との間の軸方向の隙間寸法の管理を容易に行うことができる。

以上、本発明の車軸支持構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、出力軸であるギヤカップリング軸５０がトルク伝達リング６０の内周面に形成された出力軸噛合部６１噛み合い、車軸であるハブ軸５３ａがトルク伝達リング６０の外方に面した車軸噛合部６２に噛み合う例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、トルク伝達リング６０の外周面に形成された出力軸噛合部がギヤカップリング軸５０に噛み合い、トルク伝達リング６０の内周面に形成された車軸噛合部がハブ軸５３ａに噛み合うものであってもよい。

また、実施例１では、トルク伝達リング６０がハブ軸５３ａに形成されたハブギヤ部５５に圧接される例を示しているが、これに限らない。トルク伝達リング６０を軸方向に押圧した際、ギヤカップリング軸５０に形成された出力軸ギヤ面に相当する第２接続部に圧接するものであってもよい。この場合、トルク伝達リング６０の出力軸噛合部６１と圧接させるために、第２接続部の少なくとも一部をギヤカップリング軸５０の径方向に立ち上がらせる必要がある。

そして、実施例１では、本発明の車軸支持構造をインホイールモータユニットMUに適用した例を示したが、これに限らない。駆動源により回転する出力軸と、この出力軸と同軸に配置されると共に車輪と一体に回転する車軸と、を有する車両であれば、エンジン自動車やハイブリッド自動車、１つの駆動用モータによって走行する電気自動車等の車両一般に適用することができる。

MU インホイールモータユニット
１０ モータケース
２０ 電動モータ（駆動源）
２２ａ ロータ回転軸
３０ 減速機
３４ キャリア
３４ａ 中心円筒部
３６ｂ 接続部
４０ 車輪
４１ ホイール
５０ ギヤカップリング軸（出力軸）
５１ 第１接続部
５２ 第２接続部（出力軸ギヤ面）
５３ ホイールハブ
５３ａ ハブ軸（車軸）
５４ ハブベアリング
５５ ハブギヤ部（車軸ギヤ面）
５５ａ 車輪対向面
５６ 車軸側インロー面（インロー構造）
５７ａ ねじ溝
５９ リテーナ機構
５９ａ リテーナ本体
５９ｂ 座金
６０ トルク伝達リング（トルク伝達部材）
６１ 出力軸噛合部（出力軸噛合面）
６２ 車軸噛合部（車軸噛合面）
６３ リング側インロー面（インロー構造）
６４ 車軸側端面
６５ モータ側端面

Claims (5)

1. 駆動源により回転すると共に、出力軸ギヤ面が形成された出力軸と、
   前記出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面が形成された車軸と、
   前記出力軸ギヤ面に噛合する出力軸噛合面と、前記車軸ギヤ面に噛合する車軸噛合面と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面又は前記車軸ギヤ面のいずれか一方に圧接された状態で配置され、前記出力軸と前記車軸との間でトルクを伝達するトルク伝達部材と、
   を備えることを特徴とする車軸支持構造。
2. 請求項１に記載された車軸支持構造において、
   前記トルク伝達部材は、前記車軸ギヤ面に対して圧接されると共に、前記出力軸噛合面にセレーションが形成され、前記車軸噛合面にフェイススプラインが形成された
   ことを特徴とする車軸支持構造。
3. 請求項２に記載された車軸支持構造において、
   前記車軸と前記トルク伝達部材との間には、一方が他方に嵌合するインロー構造が形成された
   ことを特徴とする車軸支持構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
   前記出力軸ギヤ面と前記出力軸噛合面、又は、前記車軸ギヤ面と前記車軸噛合面のうち、互いに圧接する方は、軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜する
   ことを特徴とする車軸支持構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
   前記トルク伝達部材は、前記出力軸と前記車軸との間に介装されたねじ込み式のリテーナ機構によって軸方向に押圧される
   ことを特徴とする車軸支持構造。