JP2014025511A - 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 - Google Patents
減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014025511A JP2014025511A JP2012165017A JP2012165017A JP2014025511A JP 2014025511 A JP2014025511 A JP 2014025511A JP 2012165017 A JP2012165017 A JP 2012165017A JP 2012165017 A JP2012165017 A JP 2012165017A JP 2014025511 A JP2014025511 A JP 2014025511A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- flange
- ball bearing
- speed reduction
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
【課題】回転軸の傾きや振れの発生を抑制することができる減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供する。
【解決手段】減速伝達機構5において、第2のハウジングエレメント21の内周面にモータ軸42を回転可能に支持する玉軸受44と、玉軸受44のデフケース30側でその軸線方向に並列して配置され、デフケース30のフランジ30fをモータ軸42の外周面に回転可能に支持する玉軸受38と、玉軸受38の径方向外側に配置され、フランジ30fを自転力付与部材52の内周面に回転可能に支持する玉軸受67とを備え、玉軸受38,67は、それぞれアキシアル荷重P=P2,P4を予圧として受け、玉軸受44は、アキシアル荷重P=P3を予圧として受ける。
【選択図】図4
【解決手段】減速伝達機構5において、第2のハウジングエレメント21の内周面にモータ軸42を回転可能に支持する玉軸受44と、玉軸受44のデフケース30側でその軸線方向に並列して配置され、デフケース30のフランジ30fをモータ軸42の外周面に回転可能に支持する玉軸受38と、玉軸受38の径方向外側に配置され、フランジ30fを自転力付与部材52の内周面に回転可能に支持する玉軸受67とを備え、玉軸受38,67は、それぞれアキシアル荷重P=P2,P4を予圧として受け、玉軸受44は、アキシアル荷重P=P3を予圧として受ける。
【選択図】図4
Description
本発明は、例えば駆動源として電動モータを有する電気自動車に用いて好適な減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置に関する。
従来のモータ回転力伝達装置には、モータ回転力を発生させる電動モータ、及びこの電動モータのモータ回転力に基づく駆動力を差動機構に伝達する減速伝達機構を備え、自動車に搭載されたものがある(例えば特許文献1参照)。
電動モータは、車載バッテリの電力によって回転するモータ軸を有し、減速伝達機構の軸線上に配置されている。
減速伝達機構は、電動モータのモータ軸にスプライン嵌合する軸部(偏心部付き回転軸)、及びこの偏心部付き回転軸の周囲に位置する一対の減速伝達部を有し、電動モータと差動機構(デフケース)との間に介在して配置され、かつモータ軸及びデフケースに連結されている。そして、減速伝達機構は、電動モータ及び差動機構と共にハウジング内に収容されている。
以上の構成により、電動モータのモータ軸が車載バッテリの電力によって回転し、これに伴いモータ回転力が電動モータから減速伝達機構を介して差動機構に伝達され、この差動機構から左右の車輪に配分される。
ところで、この種のモータ回転力伝達装置の減速伝達部は、電動モータのモータ軸の回転(偏心部付き回転軸の回転)によって公転運動を行う円板状の一対の公転部材、これら公転部材に自転力を付与する複数の外ピン、及びこれら外ピンの内側で公転部材の自転力を差動機構に回転力として出力する複数の内ピンを有している。
一対の公転部材は、その中心軸線方向に開口する中心孔、及びこの中心孔の中心軸線の回りに等間隔をもって並列する複数のピン挿通孔を有し、偏心部付き回転軸の偏心部に軸受(カム側の軸受)を介して回転可能に支持されている。
複数の外ピンは、モータ軸の軸線回りに等間隔をもって配置され、かつ減速伝達機構のハウジングに取り付けられている。
複数の内ピンは、公転部材における複数のピン挿通孔を挿通し、モータ軸の軸線回りに等間隔をもって配置され、かつデフケースに取り付けられている。複数の内ピンには、一対の公転部材における複数のピン挿通孔の内周面との間の接触抵抗を低減するための軸受(ピン側の軸受)が取り付けられている。
特許文献1に示すモータ回転力伝達装置においては、複数の外ピンを用意する必要があるばかりか、公転部材の外周部を複雑な形状にする必要があり、不経済である。
そこで、公転部材を外歯歯車とするとともに、公転部材に自転力を付与するための自転力付与部材を内歯歯車とし、この内歯歯車の歯数を外歯歯車の歯数よりも大きい歯数として上記した不経済を解消することが考えられる。
しかし、このような外歯歯車と内歯歯車とによる減速伝達機構を自動車のモータ回転力伝達装置に用いると、出力時に外歯歯車からモータ軸(回転軸)の差動機構側端部に遠心力による荷重が作用した場合、回転軸が傾いたり、振れたりしていた。回転軸に傾きや振れがあると、外歯歯車が内歯歯車に傾いた状態で噛み合い、デフケースの円滑な回転が阻害されることがある。
従って、本発明の目的は、回転軸の傾きや振れの発生を抑制することができる減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、(1)〜(8)の減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供する。
(1)偏心部を有する回転軸と、前記回転軸の前記偏心部の外周囲に回転可能に配置され、軸線回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有する外歯歯車からなる入力部材と、前記入力部材に前記外歯歯車の歯数よりも大きい歯数をもって噛合する内歯歯車からなる自転力付与部材と、前記自転力付与部材によって前記入力部材に付与された自転力を受けて出力対象にその回転力として出力し、前記複数の貫通孔をそれぞれ挿通する複数の出力部材を有する出力機構と、前記出力機構の軸線上に配置され、かつ前記自転力付与部材に取り付けられたハウジングと、前記ハウジングの内周面に前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受からなる第1の内側軸受と、前記第1の内側軸受の前記出力対象側でその軸線方向に並列して配置され、前記出力対象に一体に設けられた第1の鍔部、及び前記第1の鍔部に前記複数の出力部材によって連結された第2の鍔部のうち一方の鍔部を前記回転軸の外周面に回転可能に支持する転がり軸受からなる第2の内側軸受と、前記第2の内側軸受の径方向外側に配置され、前記第2の鍔部を前記自転力付与部材の内周面に回転可能に支持する転がり軸受からなる外側軸受とを備え、前記外側軸受及び前記第2の内側軸受は、同一側に作用するアキシアル荷重であって、前記回転軸の軸線方向一方側及び軸線方向他方側のいずれかに作用するアキシアル荷重を予圧として受け、前記第1の内側軸受は、前記回転軸の軸線方向一方側に作用するアキシアル荷重を予圧として受ける減速機構。
(2)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の内側軸受は、内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向内側に上る勾配とし、前記第2の内側軸受及び前記外側軸受は、それぞれ内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向外側に上る勾配とする。
(3)上記(1)又は(2)に記載の減速機構において、前記第1の内側軸受は、弾性部材の弾性力によって定圧予圧を受け、前記第2の内側軸受は、前記複数の出力部材による前記第1の鍔部と前記第2の鍔部との連結によって定位置予圧を受け、前記外側軸受は、前記自転力付与部材に対する前記ハウジングの取り付けによって定位置予圧を受ける。
(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の減速機構において、前記出力機構は、前記回転軸の軸線方向一方側に作用するアキシアル荷重を前記第2の内側軸受に付与するための締結部材を螺合させるねじ部材によって前記複数の出力部材が形成されている。
(5)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の内側軸受は、内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向外側に上る勾配とし、前記第2の内側軸受及び前記外側軸受は、それぞれ内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向内側に上る勾配とする。
(6)上記(1)又は(5)に記載の減速機構において、前記第1の内側軸受は、前記自転力付与部材に対する前記ハウジングの取り付けによって定位置予圧を受け、前記第2の内側軸受は、前記複数の出力部材による前記第1の鍔部と前記第2の鍔部との連結によって定位置予圧を受け、前記外側軸受は、弾性部材の弾性力によって定圧予圧を受ける。
(7)上記(1),(5)及び(6)のいずれかに記載の減速機構において、前記出力機構は、前記回転軸の軸線方向他方側に作用するアキシアル荷重を前記第2の内側軸受に付与するための締結部材を螺合させるねじ部材によって前記複数の出力部材が形成されている。
(8)モータ回転力を発生させる電動モータと、前記電動モータの前記モータ回転力を減速して駆動力を出力する減速機構とを備えたモータ回転力伝達装置において、前記減速機構は、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の減速機構であるモータ回転力伝達装置。
本発明によると、回転軸の傾きや振れの発生を抑制することができる。
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態に係る減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置につき、図面を参照して詳細に説明する。
以下、本発明の第1の実施の形態に係る減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置につき、図面を参照して詳細に説明する。
図1は四輪駆動車の概略を示す。図1に示すように、四輪駆動車101は、駆動源をエンジンとする前輪側の動力系、及び駆動源を電動モータとする後輪側の動力系が用いられ、モータ回転力伝達装置1,エンジン102,トランスアクスル103,一対の前輪104及び一対の後輪105を備えている。
モータ回転力伝達装置1は、四輪駆動車101における後輪側の動力系に配置され、かつ四輪駆動車101の車体(図示せず)に支持されている。
そして、モータ回転力伝達装置1は、電動モータ4(後述)のモータ回転力に基づく駆動力を一対の後輪105に伝達する。これにより、電動モータ4のモータ回転力が減速伝達機構5及びリヤディファレンシャル3(共に後述)を介してリヤアクスルシャフト106(一対の後輪105)に出力され、一対の後輪105が駆動される。モータ回転力伝達装置1等の詳細については後述する。
エンジン102は、四輪駆動車101における前輪側の動力系に配置されている。これにより、エンジン102の駆動力がトランスアクスル103を介してフロントアクスルシャフト107(一対の前輪104)に出力され、一対の前輪104が駆動される。
(モータ回転力伝達装置1の全体構成)
図2はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図2に示すように、モータ回転力伝達装置1は、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)の軸線を軸線O1(第1の軸線)とするハウジング2と、モータ回転力に基づく駆動力を後輪105(図1に示す)に配分するリヤディファレンシャル3と、リヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力を発生させる電動モータ4と、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する減速伝達機構5とから大略構成されている。
図2はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図2に示すように、モータ回転力伝達装置1は、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)の軸線を軸線O1(第1の軸線)とするハウジング2と、モータ回転力に基づく駆動力を後輪105(図1に示す)に配分するリヤディファレンシャル3と、リヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力を発生させる電動モータ4と、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する減速伝達機構5とから大略構成されている。
(ハウジング2の構成)
ハウジング2は、後述する自転力付与部材52の他、リヤディファレンシャル3を収容する第1のハウジングエレメント20、電動モータ4を収容する第2のハウジングエレメント21、及び第2のハウジングエレメント21の片側開口部(第1のハウジングエレメント20側の開口部とは反対側の開口部)を閉塞する第3のハウジングエレメント22を有し、車体に配置されている。
ハウジング2は、後述する自転力付与部材52の他、リヤディファレンシャル3を収容する第1のハウジングエレメント20、電動モータ4を収容する第2のハウジングエレメント21、及び第2のハウジングエレメント21の片側開口部(第1のハウジングエレメント20側の開口部とは反対側の開口部)を閉塞する第3のハウジングエレメント22を有し、車体に配置されている。
第1のハウジングエレメント20は、ハウジング2の軸線方向一方側(図2では左側)に配置され、かつ取付ボルト72によって自転力付与部材52(後述)に取り付けられ、全体が第2のハウジングエレメント21側に開口する段状の有底円筒部材によって形成されている。
第1のハウジングエレメント20の底部には、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)を挿通させるシャフト挿通孔20a、及びシャフト挿通孔20aの内周面でその径方向に突出する内フランジ20bが設けられている。内フランジ20bには、両フランジ端面のうち第2のハウジングエレメント21側のフランジ端面及びシャフト挿通孔20aの内周面に開口する円環状の切り欠き20cが設けられている。
第1のハウジングエレメント20の開口端部には、径方向外側に突出するフランジ20dが設けられている。フランジ20dには、取付ボルト72を挿通させるボルト挿通孔200dが設けられている。第1のハウジングエレメント20の開口端面には、第2のハウジングエレメント21側に突出する円環状の凸部23が一体に設けられている。凸部23の外周面は、第1のハウジングエレメント20の最大外径よりも小さい外径をもち、かつ軸線O4(第4の軸線)を中心軸線とする円周面で形成されている。図2において、軸線O4は軸線O1に一致して描かれている。
第1のハウジングエレメント20の内周面は、リヤアクスルシャフト106の外周面との間にシャフト挿通孔20aを封止するシール部材24が介在して配置されている。
第2のハウジングエレメント21は、ハウジング2の軸線方向中間部に配置され、かつ取付ボルト73によって自転力付与部材52に取り付けられ、全体が軸線O4の両方向に開口する無底円筒部材によって形成されている。
第2のハウジングエレメント21の片側開口端部(第1のハウジングエレメント20側の開口端部)には、電動モータ4と減速伝達機構5との間に介在する段状の内フランジ21aが一体に設けられている。内フランジ21aの内周面には、玉軸受44(第1の内側軸受)の外輪441のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する円環状の凸部210aが設けられている。
第2のハウジングエレメント21の片側開口端部(第1のハウジングエレメント20側の開口端部)には、径方向外側に突出するフランジ21bが設けられている。フランジ21bには、取付ボルト73を挿通させるボルト挿通孔210bが設けられている。
第2のハウジングエレメント21の片側開口端面(第1のハウジングエレメント20側の開口端面)には、第1のハウジングエレメント20側に突出する円環状の凸部27が一体に設けられている。凸部27の外周面は、第2のハウジングエレメント21の最大外径よりも小さく、かつ凸部23の外径と略同一の外径をもち、軸線O4を中心軸線とする円周面で形成されている。
第3のハウジングエレメント22は、ハウジング2の軸線方向他方側(図2では右側)に配置され、全体が第2のハウジングエレメント21側に開口する段状の有底円筒部材によって形成されている。第3のハウジングエレメント22の底部には、リヤアクスルシャフト106を挿通させるシャフト挿通孔22aが設けられている。シャフト挿通孔22aの内側開口周縁には、電動モータ4側に突出するステータ取付用の円筒部22bが一体に設けられている。第3のハウジングエレメント22の内周面は、リヤアクスルシャフト106の外周面との間にシャフト挿通孔22aを封止するシール部材28が介在して配置されている。第3のハウジングエレメント22には、玉軸受46(外輪461)の減速伝達機構5と反対側への移動を規制する円環状の段差面22cが設けられている。
(リヤディファレンシャル3の構成)
リヤディファレンシャル3は、デフケース30,ピニオンギヤシャフト31,一対のピニオンギヤ32及び一対のサイドギヤ33を有するベベルギヤ式の差動機構からなり、モータ回転力伝達装置1の一方側(図2では左側)に配置されている。
リヤディファレンシャル3は、デフケース30,ピニオンギヤシャフト31,一対のピニオンギヤ32及び一対のサイドギヤ33を有するベベルギヤ式の差動機構からなり、モータ回転力伝達装置1の一方側(図2では左側)に配置されている。
これにより、デフケース30の回転力がピニオンギヤシャフト31からピニオンギヤ32を介してサイドギヤ33に配分され、さらにサイドギヤ33からリヤアクスルシャフト106(図1に示す)を介して左右の後輪105(図1に示す)に伝達される。
一方、左右の後輪105間に駆動抵抗差が発生すると、デフケース30の回転力がピニオンギヤ32の自転によって左右の後輪105に差動配分される。
デフケース30は、軸線O5(第5の軸線)上に配置され、かつ第1のハウジングエレメント20に玉軸受34を介して、また電動モータ4のモータ軸42に玉軸受35を介して回転可能に支持されている。そして、デフケース30は、電動モータ4のモータ回転力に基づく駆動力を減速伝達機構5から受けて軸線O5の回りに回転する。図2において、軸線O5は軸線O1に一致して描かれている。
デフケース30には、差動機構部(ピニオンギヤシャフト31,ピニオンギヤ32及びサイドギヤ33)を収容する収容空間30a、及び収容空間30aに連通して左右のリヤアクスルシャフト106をそれぞれ連結する一対のシャフト挿通孔30bが設けられている。
また、デフケース30には、減速伝達機構5に対向する第1の鍔部としての円環状のフランジ30cが一体に設けられている。デフケース30の軸線方向一方側端部には玉軸受34(内輪340)のモータ軸42側への移動を規制する円環状の段差面30dが、また軸線方向他方側端部には減速伝達機構5側に開口する円環状の凹孔30eがそれぞれ設けられている。凹孔30e内には、玉軸受35(外輪351)のデフケース30側への移動を規制する円環状の段差面300eが設けられている。
フランジ30cには、軸線O1の回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔300cが設けられている。フランジ30cの減速伝達機構5側には、そのフランジ端面に対向する第2の鍔部としてのフランジ30fが配置されている。
フランジ30fは、モータ軸42の軸線上でフランジ30cに複数の出力部材53(後述)によって連結され、かつモータ軸42の外周面に円環状のスリーブ37及び玉軸受(第2の内側軸受)38を介して回転可能に支持され、全体が段状の円環部材によって形成されている。フランジ30fには、モータ軸42を挿通させ、かつスリーブ37及び玉軸受38を収容する収容孔300fが設けられている。また、フランジ30fには、軸線O1の回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔301f、及び玉軸受38(外輪381)の電動モータ4側への移動を収容孔300f内で規制する円環状の凸部302fが設けられている。フランジ30fの外周面には、リヤディファレンシャル3側で径方向に突出する円環状の凸部303fが設けられている。
ピニオンギヤシャフト31は、デフケース30の収容空間30aで軸線O1に直交する軸線L上に配置され、かつ軸線L回りの回転及び軸線L方向の移動がピン(図示せず)によって規制されている。
一対のピニオンギヤ32は、ピニオンギヤシャフト31に回転可能に支持され、かつデフケース30の収容空間30aに収容されている。
一対のサイドギヤ33は、デフケース30の収容空間30aに収容され、かつシャフト挿通孔30bを挿通するリヤアクスルシャフト106(図1に示す)にスプライン嵌合によって連結されている。そして、一対のサイドギヤ33は、そのギヤ軸を一対のピニオンギヤ32のギヤ軸に直交させ、一対のピニオンギヤ32に噛合する。
(電動モータ4の構成)
電動モータ4は、ステータ40,ロータ41及びモータ軸42(偏心部付きのモータ軸)を有し、モータ回転力伝達装置1の他方側(図2では右側)に配置され、軸線O1上でリヤディファレンシャル3に減速伝達機構5を介して連結されている。また、電動モータ4は、ステータ40がECU(Electronic Control Unit:図示せず)に接続されている。そして、電動モータ4は、ステータ40がECUから制御信号を入力してリヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力をロータ41との間で発生させ、ロータ41をモータ軸42と共に回転させる。
電動モータ4は、ステータ40,ロータ41及びモータ軸42(偏心部付きのモータ軸)を有し、モータ回転力伝達装置1の他方側(図2では右側)に配置され、軸線O1上でリヤディファレンシャル3に減速伝達機構5を介して連結されている。また、電動モータ4は、ステータ40がECU(Electronic Control Unit:図示せず)に接続されている。そして、電動モータ4は、ステータ40がECUから制御信号を入力してリヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力をロータ41との間で発生させ、ロータ41をモータ軸42と共に回転させる。
ステータ40は、電動モータ4の外周側に配置され、かつ第2のハウジングエレメント21における内フランジ21aに取付ボルト43によって取り付けられている。
ロータ41は、電動モータ4の内周側に配置され、かつモータ軸42の外周面に取り付けられている。
モータ軸42は、一方側端部が内フランジ21aの内周面に玉軸受44及びスリーブ45を介して、また他方側端部が第3のハウジングエレメント22の内周面に玉軸受46を介してそれぞれ回転可能に支持されている。また、モータ軸42は、軸線O1上に配置され、全体がリヤアクスルシャフト106(図1に示す)を挿通させる円筒状の軸部材によって形成されている。
モータ軸42の軸線方向一方側端部には、玉軸受35(内輪350)の減速伝達機構5側への移動を規制する円環状の段差面42cが設けられている。また、モータ軸42の軸線方向一方側端部には、その軸線(軸線O1)に偏心量δ=δ1をもって平行に偏心する軸線O2(第2の軸線)をもつ平面円形状の偏心部42a、及び軸線O1に偏心量δ=δ2(δ1=δ2)をもって平行に偏心する軸線O´2(第2の軸線)をもつ平面円形状の偏心部42bが一体に設けられている。そして、一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとは、軸線O1の回りに等間隔(180°)をもって並列する位置に配置されている。すなわち、一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとは、軸線O2から軸線O1までの距離と軸線O´2から軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との間の軸線O1回りの距離を等しくするようにモータ軸42の外周面に配置されている。また、偏心部42aと偏心部42bとは、軸線O1の方向に沿って互いに並列する位置に配置されている。
偏心部42aには、玉軸受54の内輪540の電動モータ4側への移動を規制する段差面42eが設けられている。
同様に、偏心部42bには、玉軸受56の内輪560のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する段差面42gが設けられている。
モータ軸42の軸線方向他方側端部には、その外周面と円筒部22bの内周面との間に介在する回転角度検出器としてのレゾルバ47が配置されている。また、モータ軸42の軸線方向他方側端部には、電動モータ4のロータ41と玉軸受46(内輪460)との間に内輪460の減速伝達機構5側への移動を規制するスリーブ63が介在して配置されている。レゾルバ47は、ステータ470及びロータ471を有し、第3のハウジングエレメント22内に収容されている。ステータ470は円筒部22bの内周面に、ロータ471はモータ軸42(スリーブ63)の外周面にそれぞれ取り付けられている。
(減速伝達機構5の構成)
図3は減速伝達機構の全体を示す。図4はモータ回転力伝達装置の要部(軸受機構)を示す。本実施の形態において、減速伝達機構は、偏心揺動減速機構であり、偏心揺動減速機構のうちでも少歯数差インボリュート減速機構である。本偏心揺動減速機構を用いることにより大きな減速比を得ることができる。図2〜図4に示すように、減速伝達機構5は、一対の入力部材50・51,自転力付与部材52,出力機構53A(複数の出力部材53),軸受機構A(内側軸受としての玉軸受35,38,44)及び軸受機構B(外側軸受としての玉軸受67)を有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4との間に介在して配置されている。そして、減速伝達機構5は、前述したように、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する。
図3は減速伝達機構の全体を示す。図4はモータ回転力伝達装置の要部(軸受機構)を示す。本実施の形態において、減速伝達機構は、偏心揺動減速機構であり、偏心揺動減速機構のうちでも少歯数差インボリュート減速機構である。本偏心揺動減速機構を用いることにより大きな減速比を得ることができる。図2〜図4に示すように、減速伝達機構5は、一対の入力部材50・51,自転力付与部材52,出力機構53A(複数の出力部材53),軸受機構A(内側軸受としての玉軸受35,38,44)及び軸受機構B(外側軸受としての玉軸受67)を有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4との間に介在して配置されている。そして、減速伝達機構5は、前述したように、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する。
一方の入力部材50は、軸線O3(第3の軸線)を中心軸線とする中心孔50aを有する外歯歯車からなり、他方の入力部材51のリヤディファレンシャル3側に配置され、かつ中心孔50aの内周面と偏心部42aとの間に玉軸受54を介して回転可能に支持されている。そして、一方の入力部材50は、電動モータ4からモータ回転力を受けて偏心量δ=δ1をもつ矢印m1,m2方向の円運動(軸線O1回りの公転運動)を行う。図2及び図3において、軸線O3は軸線O2に一致して描かれている。
一方の入力部材50には、軸線O3(軸線O2)回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔(貫通孔)50bが設けられている。ピン挿通孔50bの孔径は、出力部材53の外径に針状ころ軸受55の外径を加えた寸法よりも大きい寸法に設定されている。
一方の入力部材50のリヤディファレンシャル側端部には、中心孔50aの内周面から突出して玉軸受54(外輪541)のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する円環状の内フランジ50dが設けられている。
一方の入力部材50の外周面には、軸線O3を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯50cが設けられている。外歯50cの歯数Z1は例えばZ1=195に設定されている。
他方の入力部材51は、軸線O´3を中心軸線とする中心孔51aを有する外歯歯車からなり、一方の入力部材50の電動モータ4側に配置され、かつ中心孔51aの内周面と偏心部42bとの間に玉軸受56を介して回転可能に支持されている。そして、他方の入力部材51は、電動モータ4からモータ回転力を受けて偏心量δ=δ2をもつ矢印m1,m2方向の円運動(軸線O1回りの公転運動)を行う。図2及び図3において、軸線O´3は軸線O´2に一致して描かれている。
他方の入力部材51には、軸線O´3(軸線O´2)回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔(貫通孔)51bが設けられている。ピン挿通孔51bの孔径は、出力部材53の外径に針状ころ軸受57の外径を加えた寸法よりも大きい寸法に設定されている。
他方の入力部材51のモータ側端部には、中心孔51aの内周面から突出して玉軸受56(外輪561)の電動モータ4側への移動を規制する円環状の内フランジ51dが設けられている。
他方の入力部材51の外周面には、軸線O´3を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯51cが設けられている。外歯51cの歯数Z2は例えばZ2=195に設定されている。
自転力付与部材52は、軸線O4(第4の軸線)を中心軸線とする内歯歯車からなり、第1のハウジングエレメント20(図2に示す)と第2のハウジングエレメント21との間に介在して配置され、全体が軸線O4の両方向に開口してハウジング2の一部を構成する無底円筒部材によって形成されている。そして、自転力付与部材52は、一対の入力部材50,51に噛合し、電動モータ4のモータ回転力を受けて公転する一方の入力部材50に矢印n1,n2方向の自転力を、また他方の入力部材51に矢印l1,l2方向の自転力をそれぞれ付与する。
自転力付与部材52には、凸部23(図2に示す)の外周面に嵌合する第1の嵌合部52a、及び凸部27の外周面に嵌合する第2の嵌合部52bが軸線O4の方向に所定の間隔をもって設けられている。また、自転力付与部材52には、第1の嵌合部52aと内歯52cとの間に介在する段差面52d、及び第2の嵌合部52bと内歯52cとの間に介在する段差面52eが設けられている。
自転力付与部材52の内周面には、一方の入力部材50の外歯50c及び他方の入力部材51の外歯51cに噛合し、かつ軸線O4(軸線O1)を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形の内歯52cが設けられている。内歯52cの歯数Z3は例えばZ3=208に設定されている。内歯52cの歯数Z3は例えばZ3=208に設定されている。減速伝達機構5の減速比αはα=Z2/(Z3−Z2)から算出される。
出力機構53Aは、複数(本実施の形態では6個)の出力部材53からなり、リヤディファレンシャル3と電動モータ4との間に介在して配置され、かつハウジング2(図2に示す)内に収容されている。
複数の出力部材53は、軸線O1の回りに等間隔をもって配置され、かつ一方の入力部材50のピン挿通孔50b及び他方の入力部材51のピン挿通孔51bを挿通しデフケース30のフランジ30c,30fに取り付けられている。そして、複数の出力部材53は、自転力付与部材52によって付与された自転力を一対の入力部材50,51から受けてデフケース30にその回転力として出力する。複数の出力部材53としては、第1の締結部材としてのナット64を螺合させるねじ部53a、第2の締結部材としてのナット65を螺合させるねじ部53b、これら両ねじ部53a,53bにそれぞれ隣接する軸部53c,53d、これら両軸部53c,53d間に介在する中間部53e、及び中間部を53eを軸線方向に二分する仕切部53fを有する段状の丸軸からなるねじ部材が用いられる。
ナット64は軸線方向一方側(図2に示す電動モータ4側)に作用するアキシアル荷重P=P1を玉軸受35に、ナット65は軸線方向他方側(図2に示すリヤディファレンシャル3側)に作用するアキシアル荷重P=P2(|P2|=|P1|)を玉軸受38にそれぞれ予圧として付与する。図4において、「P1」は右向きの荷重の大きさを、「P2」は左向きの荷重の大きさをそれぞれ示す。
複数の出力部材53には、一方側(リヤディファレンシャル3側)の軸部53cと中間部53eとの間に介在する段差面(第1の段差面)53g、及び他方側(電動モータ4側)の軸部53dと中間部53eとの間に介在する段差面(第2の段差面)53hが設けられている。また、複数の出力部材53には、ナット64と段差面53gとの間に介在するフランジ30c、及びナット65と段差面53hとの間に介在するフランジ30fが配置されている。
複数の出力部材53における中間部53eの外周面であって、仕切部53fのリヤディファレンシャル3側に位置する部位には、一方の入力部材50におけるピン挿通孔50bの内周面との間の接触抵抗を低減するための針状ころ軸受55が取り付けられている。また、複数の出力部材53における中間部53eの外周面であって、仕切部53fの電動モータ4側に位置する部位には、他方の入力部材51におけるピン挿通孔51bとの間の接触抵抗を低減するための針状ころ軸受57が取り付けられている。
軸受機構Aは、複数の出力部材53の径方向内側でモータ軸42の外周面にフランジ30c,30fをそれぞれ支持する内側軸受としての玉軸受35,38、及びモータ軸42を第2のハウジングエレメント21の内フランジ21aに支持する玉軸受44を有し、複数の出力部材53の径方向内側に配置されている。
軸受機構Aにおいて、玉軸受35,38は、一方の入力部材50及び他方の入力部材51を介して軸線O1上で互いに対向して配置されている。そして、玉軸受35,38は、複数の出力部材53によるデフケース30のフランジ30c,30fの連結によって互いに反対の方向(玉軸受35は電動モータ4側に、また玉軸受38はリヤディファレンシャル3側)に作用するアキシアル荷重P=P1,P2を定位置予圧として受ける。また、軸受機構Aにおいて、玉軸受44は、玉軸受38に電動モータ4側で並列して配置されている。そして、玉軸受44は、弾性部材68の弾性力によってリヤディファレンシャル3側に作用するアキシアル荷重P=P3を定圧予圧として受ける。
玉軸受35は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪350,351(内輪350,外輪351)、及び内輪350と外輪351との間で転動する転動体352を有し、モータ軸42の段差面42cのリヤディファレンシャル3側でデフケース30の凹孔30eの内周面とモータ軸42の軸線方向一方側端部の外周面との間に介在して配置されている。そして、玉軸受35は、内輪350と転動体352とが接触する呼び接触点aと、外輪351と転動体352とが接触する呼び接触点bとを結ぶ線分H1の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向内側に上る勾配とする。
内輪350は、一方側(電動モータ4側)端面350aを偏心部42a(段差面42c)に当接させてモータ軸42の軸線方向一方側端部の外周面にしまりばめによって取り付けられている。
外輪351は、一方側(リヤディファレンシャル3側)端面351aをデフケース30の凹孔30eの段差面300eに当接させ、凹孔30eの内周面にすきまばめによって取り付けられている。外輪351には、複数の出力部材53のねじ部53aにナット64を螺合させて軸部53cにフランジ30cを取り付ける(締め付ける)ことにより、デフケース30における凹孔30eの段差面300eから軸線方向一方側(電動モータ4側)に作用するアキシアル荷重P=P1が予圧(定位置予圧)として付与されている。
転動体352は、内輪350と外輪351との間に介在して配置され、かつ保持器353によって転動可能に保持されている。
玉軸受38(第2の内側軸受)は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪380,381(内輪380,外輪381)、及び内輪380と外輪381との間で転動する転動体382を有し、モータ軸42の偏心部42bの電動モータ4側でフランジ30fの収容孔300fの内周面とモータ軸42の軸線方向一方側端部(スリーブ37)の外周面との間に介在して配置されている。そして、玉軸受38は、内輪380と転動体382とが接触する呼び接触点cと、外輪381と転動体382とが接触する呼び接触点dとを結ぶ線分H2の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向外側に上る勾配とする。
内輪380は、一方側(リヤディファレンシャル3側)端面380aを偏心部42b(スリーブ37の鍔部37a)に当接させてモータ軸42の軸線方向一方側端部(スリーブ37)の外周面にしまりばめによって取り付けられている。
外輪381は、一方側(電動モータ4側)端面381aをフランジ30fの凸部302fに当接させ、収容孔300fの内周面にすきまばめによって取り付けられている。外輪381には、複数の出力部材53のねじ部53bにナット65を螺合させて軸部53dにフランジ30fを取り付ける(締め付ける)ことにより、フランジ30fの凸部302fから軸線方向他方側(リヤディファレンシャル3側)に作用するアキシアル荷重P=P2が予圧(定位置予圧)として付与されている。
転動体382は、内輪380と外輪381との間に介在して配置され、かつ保持器383によって転動可能に保持されている。
同様に、玉軸受44(第1の内側軸受)は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪440,441(内輪440,外輪441)、及び内輪440と外輪441との間で転動する転動体442を有し、内フランジ21aの内周面とスリーブ45の外周面との間に介在して配置されている。そして、玉軸受44は、内輪440と転動体442とが接触する呼び接触点eと、外輪441と転動体442とが接触する呼び接触点fとを結ぶ線分H3の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向内側に上る勾配とする。
内輪440は、一方側(電動モータ4側)端面440aをスリーブ45の鍔部45aに当接させてスリーブ45の外周面にしまりばめによって取り付けられている。内輪440には、電動モータ4側からリヤディファレンシャル3側に作用する弾性部材68の弾性力(ばね力)によるアキシアル荷重P=P3が予圧(定圧予圧)として付与されている。弾性部材68は、電動モータ4のロータ41とスリーブ45の鍔部45a(内輪440の一方側端面440a)との間に介在して配置され、全体が円環部材によって形成されている。そして、弾性部材68は、そのばね力を内輪460の一方側端面440aに付与する。弾性部材68としては、例えば断面波形状の板ばねが用いられる。断面波形状の板ばねに代えてウェーブワッシャを用いてもよい。
外輪441は、一方側(リヤディファレンシャル3側)端面441aを凸部210aに当接させ、内フランジ21aの内周面にすきまばめによって取り付けられている。
転動体442は、内輪440と外輪441との間に介在して配置され、かつ保持器443によって転動可能に保持されている。
軸受機構Bは、複数の出力部材53の径方向外側で自転力付与部材52の内周面にフランジ30c,30fのうちフランジ30fを支持する外側軸受としての玉軸受67を有し、軸受機構Aの外周側に配置されている。
軸受機構Bにおいて、玉軸受67は、複数の出力部材53の径方向外側に配置されている。そして、玉軸受67は、取付ボルト73による自転力付与部材52に対する第2のハウジングエレメント21の取り付けによってリヤディファレンシャル3側に作用するアキシアル荷重P=P4を定位置予圧として受ける。
玉軸受67は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪670,671(内輪670,外輪671)、及び内輪670と外輪671との間で転動する転動体672を有し、デフケース30のフランジ30c,30fのうちフランジ30fの凸部303fの電動モータ4側でフランジ30fの外周面と自転力付与部材52の内周面との間に介在して配置されている。そして、玉軸受67は、内輪670と転動体672とが接触する呼び接触点gと、外輪671と転動体672とが接触する呼び接触点hとを結ぶ線分H4の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向外側に上る勾配とする。
内輪670は、一方側(リヤディファレンシャル3側)端面670aを凸部303fに当接させてフランジ30fの外周面にしまりばめによって取り付けられている。
外輪671は、一方側(電動モータ4側)端面671aを第2のハウジングエレメント21の凸部27に当接させ、自転力付与部材52の軸線方向他方側(電動モータ4側)端部の内周面にすきまばめによって取り付けられている。外輪671には、自転力付与部材52に第2のハウジングエレメント21を取付ボルト73で取り付ける(締め付ける)ことにより、電動モータ4側からリヤディファレンシャル3側に作用するアキシアル荷重P=P4が定位置予圧として付与されている。
転動体672は、内輪670と外輪671との間に介在して配置され、かつ保持器673によって転動可能に保持されている。
このように構成されたモータ回転力伝達装置1の軸受機構Aにおいては、玉軸受35にアキシアル荷重P=P1が、玉軸受38にアキシアル荷重P=P2がそれぞれ定位置予圧として作用する。また、玉軸受44にアキシアル荷重P=P3が定圧予圧として作用する。軸受機構Bにおいては、玉軸受67にアキシアル荷重P=P4が定位置予圧として作用する。
上記した各予圧(P=P1,P2,P4)を軸受機構Aの玉軸受35,38及び軸受機構Bの玉軸受67に付与するには、例えば次に示すようにして行われる。本実施の形態における玉軸受35,38及び玉軸受67に対する予圧の付与は、「デフケース側フランジの取り付け」,「電動モータ側フランジの取り付け」及び「第2のハウジングエレメントの取り付け」の各工程を順次実施して行われるため、これら各工程を順次説明する。なお、本実施の形態においては、一方の入力部材50が偏心部42aの外周面に玉軸受54を介して、他方の入力部材51が偏心部42bの外周面に玉軸受56を介してそれぞれ予め支持されている。また、デフケース30のフランジ30cがモータ軸42の外周面に玉軸受35を介して予め支持されている。
「デフケース側フランジの取り付け」
先ず、針状ころ軸受55,57が予め取り付けられた複数の出力部材53を一方の入力部材50のピン挿通孔50b及び他方の入力部材51のピン挿通孔51bに挿通させる。次いで、デフケース30におけるフランジ30cのピン挿通孔300cに複数の出力部材53を挿通させる。しかる後、複数の出力部材53の挿通端部(ねじ部53a)にナット64を螺合させて複数の出力部材53の軸部53cにフランジ30cを取り付ける。この際、複数の出力部材53のねじ部53aに対するナット64の螺合に伴い、フランジ30cにおける凹孔30eの段差面300eが玉軸受35の外輪351を電動モータ4側に押し付ける。
先ず、針状ころ軸受55,57が予め取り付けられた複数の出力部材53を一方の入力部材50のピン挿通孔50b及び他方の入力部材51のピン挿通孔51bに挿通させる。次いで、デフケース30におけるフランジ30cのピン挿通孔300cに複数の出力部材53を挿通させる。しかる後、複数の出力部材53の挿通端部(ねじ部53a)にナット64を螺合させて複数の出力部材53の軸部53cにフランジ30cを取り付ける。この際、複数の出力部材53のねじ部53aに対するナット64の螺合に伴い、フランジ30cにおける凹孔30eの段差面300eが玉軸受35の外輪351を電動モータ4側に押し付ける。
これにより、図4に示すように、玉軸受35の外輪351が段差面300eからアキシアル荷重P=P1を電動モータ4側に受けて移動し、玉軸受35のアキシアル方向の内部すきまがなくなり、あるいは玉軸受35のアキシアル方向の内部すきまが負すきまとされる。
「電動モータ側フランジの取り付け」
先ず、モータ軸42の外周面にスリーブ37及び玉軸受38を介してデフケース30のフランジ30fを支持するとともに、フランジ30fのピン挿通孔301fに複数の出力部材53を挿通させる。次に、複数の出力部材53の挿通端部(ねじ部53b)にナット65を螺合させて複数の出力部材53の軸部53dにフランジ30fを取り付ける。この際、複数の出力部材53のねじ部53bに対するナット65の螺合に伴い、フランジ30fの凸部302fが玉軸受38の外輪381をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
先ず、モータ軸42の外周面にスリーブ37及び玉軸受38を介してデフケース30のフランジ30fを支持するとともに、フランジ30fのピン挿通孔301fに複数の出力部材53を挿通させる。次に、複数の出力部材53の挿通端部(ねじ部53b)にナット65を螺合させて複数の出力部材53の軸部53dにフランジ30fを取り付ける。この際、複数の出力部材53のねじ部53bに対するナット65の螺合に伴い、フランジ30fの凸部302fが玉軸受38の外輪381をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
これにより、図4に示すように、玉軸受38の外輪381が凸部302fからアキシアル荷重P=P2をリヤディファレンシャル3側に受けて移動し、玉軸受38のアキシアル方向の内部すきまがなくなり、あるいは玉軸受38のアキシアル方向の内部すきまが負すきまとされる。
「第2のハウジングエレメントの取り付け」
先ず、第2のハウジングエレメント21における内フランジ21aの内周面に玉軸受44及びスリーブ45を介してモータ軸42を支持する。次いで、第2のハウジングエレメント21における凸部27の外周面を自転力付与部材52の第2の嵌合部52bの内周面に嵌合させる。この場合、凸部27の外周面が第2の嵌合部52bの内周面に嵌合すると、凸部27のリヤディファレンシャル側端面が玉軸受67の外輪671の一方側端面671aに当接するとともに、第2のハウジングエレメント21のフランジ21bのリヤディファレンシャル側端面が第2の嵌合部52bのモータ側端面に当接する。しかる後、フランジ21bを自転力付与部材52に取付ボルト73で取り付け(締め付け)る。この際、自転力付与部材52に対する取付ボルト73によるフランジ21bの締め付けに伴い、第2のハウジングエレメント21の凸部27が玉軸受67の外輪671をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
先ず、第2のハウジングエレメント21における内フランジ21aの内周面に玉軸受44及びスリーブ45を介してモータ軸42を支持する。次いで、第2のハウジングエレメント21における凸部27の外周面を自転力付与部材52の第2の嵌合部52bの内周面に嵌合させる。この場合、凸部27の外周面が第2の嵌合部52bの内周面に嵌合すると、凸部27のリヤディファレンシャル側端面が玉軸受67の外輪671の一方側端面671aに当接するとともに、第2のハウジングエレメント21のフランジ21bのリヤディファレンシャル側端面が第2の嵌合部52bのモータ側端面に当接する。しかる後、フランジ21bを自転力付与部材52に取付ボルト73で取り付け(締め付け)る。この際、自転力付与部材52に対する取付ボルト73によるフランジ21bの締め付けに伴い、第2のハウジングエレメント21の凸部27が玉軸受67の外輪671をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
これにより、図4に示すように、玉軸受67の外輪671が凸部27からアキシアル荷重P=P4をリヤディファレンシャル3側に受けて移動し、玉軸受67のアキシアル方向の内部すきまがなくなり、あるいは玉軸受67のアキシアル方向の内部すきまが負すきまとされる。
一方、軸受機構Aの玉軸受44に予圧(P=P3)を付与するには、例えば次に示すようにして行われる。本実施の形態における玉軸受44に対する予圧の付与は、「電動モータの取り付け」の工程を実施して行われるため、この工程を説明する。なお、本実施の形態においては、モータ軸42(スリーブ45)の外周面と内フランジ21aの内周面との間に玉軸受44が介在して配置され、第2のハウジングエレメント21が自転力付与部材52に取り付けられている。
「電動モータの取り付け」
第2のハウジングエレメント21の内フランジ21aに電動モータ4のステータ40を取付ボルト43で取り付けるとともに、ロータ41のリヤディファレンシャル側端面と偏心部42bのモータ側端面との間に弾性部材68及びスリーブ37,45を介してモータ軸42の外周面にロータ41を取り付ける。この際、モータ軸42の外周面に対するロータ41の取り付けに伴い、ロータ41のリヤディファレンシャル側端面が弾性部材68を撓ませた状態で玉軸受44の内輪440をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
第2のハウジングエレメント21の内フランジ21aに電動モータ4のステータ40を取付ボルト43で取り付けるとともに、ロータ41のリヤディファレンシャル側端面と偏心部42bのモータ側端面との間に弾性部材68及びスリーブ37,45を介してモータ軸42の外周面にロータ41を取り付ける。この際、モータ軸42の外周面に対するロータ41の取り付けに伴い、ロータ41のリヤディファレンシャル側端面が弾性部材68を撓ませた状態で玉軸受44の内輪440をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
これにより、図4に示すように、玉軸受44の内輪440がロータ41からアキシアル荷重P=P3をリヤディファレンシャル3側に受けて移動し、玉軸受44のアキシアル方向の内部すきまがなくなり、あるいは玉軸受44のアキシアル方向の内部すきまが負すきまとされる。
(モータ回転力伝達装置1の動作)
次に、本実施の形態に示すモータ回転力伝達装置の動作につき、図1〜図3を用いて説明する。
次に、本実施の形態に示すモータ回転力伝達装置の動作につき、図1〜図3を用いて説明する。
図2において、モータ回転力伝達装置1の電動モータ4に電力を供給して電動モータ4を駆動すると、この電動モータ4のモータ回転力がモータ軸42を介して減速伝達機構5に付与され、減速伝達機構5が作動する。
このため、減速伝達機構5において、入力部材50,51が例えば図3に示す矢印m1方向に偏心量δをもって円運動を行う。
これに伴い、入力部材50が外歯50cを自転力付与部材52の内歯52cに噛合させながら軸線O2の回り(図3に示す矢印n1方向)に、また入力部材51が外歯51cを自転力付与部材52の内歯52cに噛合させながら軸線O´2の回り(図3に示す矢印l1方向)にそれぞれ自転する。この場合、入力部材50,51の自転によって図2に示すようにピン挿通孔50bの内周面が針状ころ軸受55のレース550に、またピン挿通孔51bの内周面が針状ころ軸受57のレース570にそれぞれ当接する。
このため、出力部材53には入力部材50,51の公転運動が伝達されず、入力部材50,51の自転運動のみが伝達され、この自転運動による自転力が出力部材53からデフケース30にその回転力として出力される。
これにより、リヤディファレンシャル3が作動し、電動モータ4のモータ回転力に基づく駆動力が図1におけるリヤアクスルシャフト106に配分され、リヤアクスルシャフト106から左右の後輪105に伝達される。
なお、上記実施の形態においては、入力部材50,51を矢印m1方向に円運動させてモータ回転力伝達装置1を作動させる場合について説明したが、入力部材50,51を矢印m2方向に円運動させてもモータ回転力伝達装置1を上記実施の形態と同様に作動させることができる。この場合、入力部材50の自転運動は矢印n2方向に、また入力部材51の自転運動は矢印l2方向にそれぞれ行われる。
[第1の実施の形態の効果]
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
(1)デフケース30は、ラジアル方向にがたつきの無い玉軸受35,38によってモータ軸42に、同じくラジアル方向にがたつきが無い玉軸受67によって自転力付与部材52に支持される。また、モータ軸42は、ラジアル方向にがたつきの無い玉軸受35,38によってデフケース30に、同じくラジアル方向にがたつきの無い玉軸受44によってハウジング2(第2のハウジングエレメント21)に支持される。このため、モータ軸42の支持状態(デフケース30とモータ軸42との軸心性)が改善され、モータ軸42の回転時における傾きや振れの発生を抑制することができる。
(2)自転力付与部材52がハウジング2の一部を構成する円筒部材によって形成されているため、自転力付与部材52をハウジング2内に収容する場合と比べて自転力付与部材52の外径を大きい寸法に設定することができ、自転力付与部材52の機械的強度を高めることができる。また、自転力付与部材52がハウジング2の一部を構成することは、装置全体の径方向寸法を短縮して小型化を図ることができる。
(3)自転力付与部材52の第1の嵌合部52aを凸部23の外周面に、また第2の嵌合部52bを凸部27の外周面にそれぞれ嵌合させて芯合わせを行うことができ、自転力付与部材52の製造加工を簡単に行うことができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2実施の形態に係るモータ回転力伝達装置につき、図5及び図6を用いて説明する。図5はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図6はモータ回転力伝達装置の要部を示す。図5及び図6において、図2及び図4と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態においては、玉軸受38に代えて玉軸受35が本発明の第2の内側軸受となる。
次に、本発明の第2実施の形態に係るモータ回転力伝達装置につき、図5及び図6を用いて説明する。図5はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図6はモータ回転力伝達装置の要部を示す。図5及び図6において、図2及び図4と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態においては、玉軸受38に代えて玉軸受35が本発明の第2の内側軸受となる。
図5及び図6に示すように、本発明の第2の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置100は、玉軸受44に付与する予圧を定位置予圧とするとともに、玉軸受67に付与する予圧を定圧予圧とする点に特徴がある。
このため、第2のハウジングエレメント21の内フランジ21aの内周面には、玉軸受44の外輪441の他方側(電動モータ4側)端面441bに当接して玉軸受44の外輪441の電動モータ4側への移動を規制する円環状の凸部211aが設けられている。電動モータ4のロータ41とスリーブ37の鍔部37aとの間には、スリーブ45が玉軸受44の内輪440の他方側(リヤディファレンシャル3側)端面440bをリヤディファレンシャル3側で鍔部45aに当接させて配置されている。玉軸受44は、内輪440と転動体442とが接触する呼び接触点iと、外輪441と転動体442とが接触する呼び接触点jとを結ぶ線分H5の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向外側に上る勾配とする。
また、玉軸受67の外輪671の他方側(リヤディファレンシャル3側)端面671bと自転力付与部材52の内歯52cのモータ側端面との間には弾性部材69を介在させ、デフケース30のフランジ30fの外周面には電動モータ4側で径方向に突出する凸部304fが設けられている。玉軸受67は、内輪670と転動体672とが接触する呼び接触点kと、外輪671と転動体672とが接触する呼び接触点lとを結ぶ線分H6の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向内側に上る勾配とする。
このように構成されたモータ回転力伝達装置100の軸受機構A,Bには、第1の実施の形態と同様のアキシアル荷重が作用する。すなわち、軸受機構Aにおいては、玉軸受35にアキシアル荷重P=P1が、玉軸受38にアキシアル荷重P=P2が、また玉軸受44がアキシアル荷重P=P5がそれぞれ定位置予圧として作用する。軸受機構Bにおいては、玉軸受67にアキシアル荷重P=P6が定圧予圧として作用する。
[第2の実施の形態の効果]
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
なお、本実施の形態においては、デフケース30のフランジ30c,30fのうちフランジ30fのみを自転力付与部材52の内周面に玉軸受67で支持する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図7に示すように自転力付与部材52の内周面に対してフランジ30fを玉軸受67で支持するとともに、フランジ30cを玉軸受66で支持してもよい。この場合、モータ軸42の支持状態(デフケース30とモータ軸42との軸心性)が一層効果的に改善される。
図7において、玉軸受66の外周面には、リヤディファレンシャル3側で径方向に突出して内輪660の一方側端面660aに当接する円環状の凸部301cが設けられている。玉軸受66の外輪661の一方側端面661aと自転力付与部材52のリヤディファレンシャル側端面との間には弾性部材70が介在して配置されている。玉軸受66は、内輪660と転動体662とが接触する呼び接触点mと、外輪661と転動体662とが接触する呼び接触点nとを結ぶ線分H7の傾きをモータ軸42の軸線方向一方側(リヤディファレンシャル3側)から軸線方向他方側(電動モータ4側)に向かって径方向外側に上る勾配とする。これにより、玉軸受67にはアキシアル荷重P=P7が定圧予圧として付与される。転動体662は、内輪660と外輪661との間に介在して配置され、かつ保持器663によって転動可能に保持されている。上記変形例では、第2の実施の形態において用いた玉軸受38が用いられていない。
以上、本発明の減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
(1)上記実施の形態では、軸線O2から軸線O1までの距離と軸線O´2から軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との軸線O1回りの距離を等しくするように一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとがモータ軸42の外周囲に配置されているとともに、軸線O1回りに互いに等間隔(180°)をもって離間する部位で一対の入力部材50,51が配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、入力部材の個数は適宜変更することができる。
すなわち、入力部材がn(n≧3)個の場合には、電動モータ(モータ軸)の軸線に直交する仮想面において、第1の偏心部の軸線,第2の偏心部の軸線,…,第nの偏心部の軸線がモータ軸の軸線回りの一方向に順次配置されているものとすると、各偏心部の軸線からモータ軸の軸線までの距離を等しく、かつ第1の偏心部,第2の偏心部,…,第nの偏心部のうち互いに隣り合う2つの偏心部の軸線とモータ軸の軸線とを結ぶ線分でつくる挟角を360°/nとするように各偏心部がモータ軸の外周囲に配置されるとともに、軸線O1回りに360°/nの間隔をもって離間する部位でn個の入力部材が配置される。
例えば、入力部材が3個の場合には、モータ軸の軸線に直交する仮想面において、第1の偏心部の軸線,第2の偏心部の軸線,第3の偏心部の軸線がモータ軸の軸線回りの一方向に順次配置されているものとすると、各偏心部の軸線からモータ軸の軸線までの距離を等しく、かつ第1の偏心部,第2の偏心部,第3の偏心部のうち互いに隣り合う2つの偏心部の軸線とモータ軸の軸線とを結ぶ線分でつくる挟角を120°とするように各偏心部がモータ軸の外周囲に配置されるとともに、その軸線回りに120°の間隔をもって離間する部位で3個の入力部材が配置される。
(2)上記実施の形態では、駆動源としてエンジン102及び電動モータ4を併用した四輪駆動車101に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電動モータのみを駆動源とした四輪駆動車又は二輪駆動車である電気自動車にも適用することができる。また、本発明は、エンジン,電動モータによる第1の駆動軸と電動モータによる第2の駆動軸とを有する四輪駆動車にも上記実施の形態と同様に適用可能である。
(3)上記実施の形態では、モータ軸42の外周面とフランジ30c,30fの内周面との間にそれぞれ深溝玉軸受である玉軸受35,38を用い、自転力付与部材52の内周面とフランジ30fの外周面との間に深溝玉軸受である玉軸受67を用い、さらには内フランジ21aの内周面とスリーブ45の外周面との間に深溝玉軸受である玉軸受44を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、深溝玉軸受に換えて深溝玉軸受以外の玉軸受やころ軸受を用いてもよい。このような玉軸受やころ軸受は、例えばアンギュラ玉軸受,針状ころ軸受,棒状ころ軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,自動調心ころ軸受などが挙げられる。
(4)上記実施の形態では、玉軸受35,38,44の内輪350,380,440がそれぞれモータ軸42の外周面(玉軸受38,44はそれぞれスリーブ37,45の外周面)にしまりばめで取り付けられ、玉軸受35,38,44の外輪351,381,441がそれぞれフランジ30c・30f,内フランジ21aの内周面にすきまばめで取り付けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、いずれの内輪,外輪もこれらが取り付けられる周面に対してしまりばめであっても、すきまばめであっても、あるいはとまりばめであってもよい。同様に、玉軸受67の内輪,外輪もこれらが取り付けられる周面に対してしまりばめであっても、すきまばめであっても、あるいはとまりばめであってもよい。
1…モータ回転力伝達装置、2…ハウジング、20…第1のハウジングエレメント、20a…シャフト挿通孔、20b…フランジ、20c…切り欠き、20d…フランジ、200d…ボルト挿通孔、21…第2のハウジングエレメント、21a…内フランジ、210a,211a…凸部、21b…フランジ、210b…ボルト挿通孔、22…第3のハウジングエレメント、22a…シャフト挿通孔、22b…円筒部、22c…段差面、23…凸部、24…シール部材、27…凸部、28…シール部材、3…リヤディファレンシャル、30…デフケース、30a…収容空間、30b…シャフト挿通孔、30c…フランジ、300c…ピン挿通孔、301c…凸部、30d…段差面、30e…凹孔、300e…段差面、30f…フランジ、300f…収容孔、301f…ピン挿通孔、302f,303f,304f…凸部、31…ピニオンギヤシャフト、32…ピニオンギヤ、33…サイドギヤ、34…玉軸受、340…内輪、35…玉軸受、350…内輪、350a…一方側端面、351a…一方側端面、351…外輪、352…転動体、353…保持器、37…スリーブ、37a…鍔部、38…玉軸受、380…内輪、380a…一方側端面、381…外輪、381a…一方側端面、382…転動体、383…保持器、4…電動モータ、40…ステータ、41…ロータ、42…モータ軸、42a,42b…偏心部、42c,42e,42g…段差面、43…取付ボルト、44…玉軸受、440…内輪、440a…一方側端面、440b…他方側端面、441…外輪、441a…一方側端面、441b…他方側端面、442…転動体、443…保持器、45…スリーブ、45a…鍔部、46…玉軸受、460…内輪、461…外輪、47…レゾルバ、470…ステータ、471…ロータ、5…減速伝達機構、50,51…入力部材、50a,51a…中心孔、50b,51b…ピン挿通孔、50c,51c…外歯、50d、51d…内フランジ、52…自転力付与部材、52a…第1の嵌合部、52b…第2の嵌合部、52c…内歯、52d,52e…段差面、53A…出力機構、53…出力部材、53a,53b…ねじ部、53c,53d…軸部、53e…中間部、53f…仕切部、53g,53h…段差面、54…玉軸受、540,541…軌道輪(内輪540,外輪541)、55…針状ころ軸受、550…レース、56…玉軸受、560,561…軌道輪(内輪560,外輪561)、57…針状ころ軸受、570レース、63…スリーブ、64,65…ナット、66…玉軸受、660…内輪、660a…一方側端面、661…外輪、661a…一方側端面、662…転動体、663…保持器、67…玉軸受、670…内輪、670a…一方側端面、671…外輪、671a…一方側端面、671b…他方側端面、672…転動体、673…保持器、68,69,70…弾性部材、72,73…取付ボルト、100…モータ回転力伝達装置、101…四輪駆動車、102…エンジン、103…トランスアクスル、104…前輪、105…後輪、106…リヤアクスルシャフト、107…フロントアクスルシャフト、A,B…軸受機構、a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n…呼び接触点、H1,H2,H3,H4,H5,H6,H7…線分、L,O1,O2,O´2,O3,O4,O5…軸線、P…アキシアル荷重、δ…偏心量
Claims (8)
- 偏心部を有する回転軸と、
前記回転軸の前記偏心部の外周囲に回転可能に配置され、軸線回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有する外歯歯車からなる入力部材と、
前記入力部材に前記外歯歯車の歯数よりも大きい歯数をもって噛合する内歯歯車からなる自転力付与部材と、
前記自転力付与部材によって前記入力部材に付与された自転力を受けて出力対象にその回転力として出力し、前記複数の貫通孔をそれぞれ挿通する複数の出力部材を有する出力機構と、
前記出力機構の軸線上に配置され、かつ前記自転力付与部材に取り付けられたハウジングと、
前記ハウジングの内周面に前記回転軸を回転可能に支持する転がり軸受からなる第1の内側軸受と、
前記第1の内側軸受の前記出力対象側でその軸線方向に並列して配置され、前記出力対象に一体に設けられた第1の鍔部、及び前記第1の鍔部に前記複数の出力部材によって連結された第2の鍔部のうち一方の鍔部を前記回転軸の外周面に回転可能に支持する転がり軸受からなる第2の内側軸受と、
前記第2の内側軸受の径方向外側に配置され、前記第2の鍔部を前記自転力付与部材の内周面に回転可能に支持する転がり軸受からなる外側軸受とを備え、
前記外側軸受及び前記第2の内側軸受は、同一側に作用するアキシアル荷重であって、前記回転軸の軸線方向一方側及び軸線方向他方側のいずれかに作用するアキシアル荷重を予圧として受け、
前記第1の内側軸受は、前記回転軸の軸線方向一方側に作用するアキシアル荷重を予圧として受ける
減速機構。 - 前記第1の内側軸受は、内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向内側に上る勾配とし、
前記第2の内側軸受及び前記外側軸受は、それぞれ内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向外側に上る勾配とする請求項1に記載の減速機構。 - 前記第1の内側軸受は、弾性部材の弾性力によって定圧予圧を受け、
前記第2の内側軸受は、前記複数の出力部材による前記第1の鍔部と前記第2の鍔部との連結によって定位置予圧を受け、
前記外側軸受は、前記自転力付与部材に対する前記ハウジングの取り付けによって定位置予圧を受ける請求項1又は2に記載の減速機構。 - 前記出力機構は、前記回転軸の軸線方向一方側に作用するアキシアル荷重を前記第2の内側軸受に付与するための締結部材を螺合させるねじ部材によって前記複数の出力部材が形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の減速機構。
- 前記第1の内側軸受は、内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向外側に上る勾配とし、
前記第2の内側軸受及び前記外側軸受は、それぞれ内側軌道輪と転動体とが接触する呼び接触点と、外側軌道輪と前記転動体とが接触する呼び接触点とを結ぶ線分の傾きを前記回転軸の軸線方向一方側から軸線方向他方側に向かって径方向内側に上る勾配とする請求項1に記載の減速機構。 - 前記第1の内側軸受は、前記自転力付与部材に対する前記ハウジングの取り付けによって定位置予圧を受け、
前記第2の内側軸受は、前記複数の出力部材による前記第1の鍔部と前記第2の鍔部との連結によって定位置予圧を受け、
前記外側軸受は、弾性部材の弾性力によって定圧予圧を受ける請求項1又は5に記載の減速機構。 - 前記出力機構は、前記回転軸の軸線方向他方側に作用するアキシアル荷重を前記第2の内側軸受に付与するための締結部材を螺合させるねじ部材によって前記複数の出力部材が形成されている請求項1,5及び6のいずれか1項に記載の減速機構。
- モータ回転力を発生させる電動モータと、
前記電動モータの前記モータ回転力を減速して駆動力を出力する減速機構とを備えたモータ回転力伝達装置において、
前記減速機構は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の減速機構である
モータ回転力伝達装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012165017A JP2014025511A (ja) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012165017A JP2014025511A (ja) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014025511A true JP2014025511A (ja) | 2014-02-06 |
Family
ID=50199337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012165017A Pending JP2014025511A (ja) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014025511A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9903443B2 (en) | 2016-05-20 | 2018-02-27 | Denso Corporation | Eccentric speed variator |
-
2012
- 2012-07-25 JP JP2012165017A patent/JP2014025511A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9903443B2 (en) | 2016-05-20 | 2018-02-27 | Denso Corporation | Eccentric speed variator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5910378B2 (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
EP2615329B1 (en) | Speed reduction mechanism, and motor torque transmission device including the same | |
JP6152680B2 (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
US8721484B2 (en) | Speed reduction mechanism, and motor torque transmission device including the same | |
US20140128192A1 (en) | Motor driving force transmission system | |
US8827854B2 (en) | Bearing device, speed reduction mechanism including the bearing device, and motor torque transmission device | |
US8961361B2 (en) | Wheel drive unit | |
JP2013007443A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014005890A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2013117284A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP6003557B2 (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014025511A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014052063A (ja) | 減速機及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014001813A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2013142447A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014016019A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP6028386B2 (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014005892A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP5849783B2 (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014005891A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014016017A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 | |
JP2014001814A (ja) | 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 |