JP2016164450A - 回転軸の嵌合構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1回転体と第2回転体とを連結する嵌合構造において、部品点数を増加することなくバックラッシュを詰める回転軸の嵌合構造を提供する。【解決手段】リングギヤR1とスナップリング52とが第1突起58および第1切欠62によって連結され、フランジ38とスナップリング52とが第2突起60および第2切欠64によって連結される。ここで、スナップリング52が弾性変形させられ、スナップリング52の弾性復帰力によってリングギヤR1とフランジ38とが回転方向において相反する方向に勢されることで、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48との間のバックラッシュが詰められる。ここで、リングギヤR1、フランジ38、およびスナップリング52に突起や切欠を設けただけであるため、部品点数が増加することも防止される。【選択図】図5
Description
本発明は、第1回転体と第2回転体とを連結する嵌合構造に関するものである。
嵌合歯が形成された第1回転体と、その嵌合歯と嵌合する嵌合歯が形成された第2回転体と、その第1回転体および第2回転体の回転軸線方向への相対移動を規制するスナップリングとを備えて構成される嵌合構造が実現されている。例えば特許文献1に記載の車両用動力伝達装置は、上記嵌合構造を備えている。特許文献1では、入力軸66に形成された嵌合歯と、サンギヤS1に形成された嵌合歯とが互いに嵌合されており、サンギヤS1の抜け止めのためのスナップリング90が、入力軸66のスナップリング溝88に嵌め付けられている。
ところで、第1回転体の嵌合歯と、第2回転体の嵌合歯との間には、通常バックラッシュ(ガタ)が形成されており、回転体の回転変動が発生すると互いの嵌合歯同士が衝突することによる歯打ち音が発生する。この歯打ち音を抑制するための対策として、例えばバックラッシュの間に弾性部材を介挿することが考えられているが、部品点数が増加してしまう問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、第1回転体と第2回転体とを連結する回転軸の嵌合構造において、部品点数を増加することなくバックラッシュを詰めることができる回転軸の嵌合構造を提供することにある。
上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)第1嵌合歯が形成されているとともにスナップリング収容溝が形成されている第1回転体と、該第1嵌合歯と嵌合する第2嵌合歯が形成されている第2回転体と、前記第1回転体および前記第2回転体の軸線方向への相対移動を規制するスナップリングとを有する回転軸の嵌合構造において、(b)前記第1回転体の前記スナップリング収容溝には、第1係止部が形成され、(c)前記第2回転体の前記スナップリングとの当接面には、第2係止部が形成され、(d)前記スナップリングには、第3係止部および第4係止部が形成され、(e)前記第1係止部と前記第3係止部とが係止され、前記第2係止部と前記第4係止部とが係止され、(f)前記スナップリングが前記スナップリング収容溝に嵌め付けられた状態では、該スナップリングが弾性変形させられ、前記第1嵌合歯と前記第2嵌合歯とが当接させられることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の回転軸の嵌合構造において、(a)前記第1回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第1回転体の内周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、(b)前記第2回転体の外周面には、前記第2嵌合歯が形成され、(c)前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部に形成される第1突起であり、(d)前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面から突き出す第2突起であり、(e)前記第3係止部は、前記スナップリングの外周部に形成され、前記第1突起と係合する第1切欠であり、(f)前記第4係止部は、前記スナップリングの内周部に形成され、前記第2突起と係合する第2切欠であることを特徴とする。
また、第3発明の要旨とするところは、第1発明の回転軸の嵌合構造において、(a)前記第1回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第1回転体の内周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、(b)前記第2回転体の外周面には、前記第2嵌合歯が形成され、(c)前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部においてさらに径方向外側に切り欠かれた切欠であり、(d)前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面に形成される係合穴であり、(e)前記第3係止部は、前記スナップリングの外周から径方向外側に突き出し、前記切欠と係合する第1突起であり、(f)前記第4係止部は、前記スナップリングの前記第2回転体と当接する面から突き出し、前記係合穴と係合する第2突起であることを特徴とする。
また、第4発明の要旨とするところは、第1発明の回転軸の嵌合構造において、(a)前記第1回転体の外周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、(b)前記第2回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第2回転体の内周面には、前記第2嵌合歯が形成され、(c)前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部に形成される第1突起であり、(d)前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面から突き出だす第2突起であり、(e)前記第3係止部は、前記スナップリングの内周部に形成され、前記第1突起と係合する第1切欠であり、(f)前記第4係止部は、前記スナップリングの外周部に形成され、前記第2突起と係合する第2切欠であることを特徴とする。
また、第5発明の要旨とするところは、第1発明の回転軸の嵌合構造において、(a)前記第1回転体の外周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、(b)前記第2回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第2回転体の内周面には、前記第2嵌合歯が形成され、(c)前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部においてさらに径方向内側に切り欠かれた切欠であり、(d)前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面に形成される係合穴であり、(e)前記第3係止部は、前記スナップリングの内周部から径方向内側に突き出し、前記切欠と係合する第1突起であり、(f)前記第4係止部は、前記スナップリングの前記第2回転体と当接する面から突き出し、前記係合穴と係合する第2突起であることを特徴とする。
また、第6発明の要旨とするところは、第1発明から第5発明の何れか1の回転軸の嵌合構造において、前記スナップリングは、周方向の一部が開口しており、そのスナップリングが開口することで形成される、そのスナップリングの周方向の一端近傍に前記第3係止部が形成され、そのスナップリングの周方向の他端近傍に前記第4係止部が形成されることを特徴とする。
第1発明の回転軸の嵌合構造によれば、第1回転体とスナップリングとが第1係止部および第3係止部によって連結され、第2回転体とスナップリングとが第2係止部および第4係止部によって連結される。従って、第1回転体と第2回転体とがスナップリングを介して連結される。ここで、スナップリングがスナップリング収容溝に嵌め付けられた際にスナップリングが弾性変形させられ、スナップリングの弾性復帰力によって第1回転体と第2回転体とが回転方向において相反する方向に付勢されることで、第1回転体の第1嵌合歯と第2回転体の第2嵌合歯との間のバックラッシュが詰められる。従って、第1回転体の第1嵌合歯と第2回転体の第2嵌合歯とが衝突することで発生する歯打ち音が抑制される。また、第1回転体、第2回転体、およびスナップリングに係止部を設けただけであるため、部品点数が増加することも防止される。
また、第2発明の回転軸の嵌合構造によれば、第1回転体に形成された第1突起と、スナップリングに形成された第1切欠とが係合し、第2回転体に形成された第2突起と、スナップリングに形成された第2切欠とが係合することで、第1回転体および第2回転体が、スナップリングで連結される。従って、スナップリングの弾性復帰力によって、第1回転体の第1噛合歯と第2回転体の第2噛合歯との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
また、第3発明の回転軸の嵌合構造によれば、第1回転体に形成された切欠と、スナップリングに形成された第1突起とが係合し、第2回転体に形成された係合穴と、スナップリングに形成された第2突起とが係合することで、第1回転体および第2回転体がスナップリングで連結される。従って、スナップリングの弾性復帰力によって、第1回転体の第1嵌合歯と第2回転体の第2嵌合歯との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
また、第4発明の回転軸の嵌合構造によれば、第1回転体に形成された第1突起と、スナップリングに形成された第1切欠とが係合し、第2回転体に形成された第2突起と、スナップリングに形成された第2切欠とが係合することで、第1回転体および第2回転体がスナップリングで連結される。従って、スナップリングの弾性復帰力によって、第1回転体の第1噛合歯と第2回転体の第2噛合歯との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
また、第5発明の回転軸の嵌合構造によれば、第1回転体に形成された切欠と、スナップリングに形成された第1突起とが係合し、第2回転体に形成された係合穴とスナップリングに形成された第2突起とが係合することで、第1回転体および第2回転体がスナップリングで連結される。従って、スナップリングの弾性復帰力によって、第1回転体の第1噛合歯と第2回転体の第2噛合歯との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
また、第6発明の回転軸の嵌合構造によれば、第3係止部および第4係止部が、スナップリングの開口によって形成される周方向の両端部近傍に形成されるため、組み付けられたときの第3係止部および第4係止部の相対的な移動量が大きくなる。従って、第1嵌合歯と第2嵌合歯とを当接させるためのスナップリングの弾性復帰力を得やすくなる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例である車両8に備えられる動力伝達装置10の一部を示す断面図である。動力伝達装置10は、軸線Cまわりに回転する回転軸12の外周側に配置されている電動機MGおよび減速機構14を、ケーシング16内に備えて構成されている。ケーシング16は、第1ケース18および第2ケース20から構成され、ボルト等で互いに締結されている。電動機MGと減速機構14とは、第1ケース18の外周面から内周側に向かって伸びる隔壁18aを隔てて、軸線C方向に並んで配置されている。
電動機MGは、第1ケース18に固定されているステータ22と、ステータ22の内周側に設けられているロータ24と、ステータ22に巻き掛けられているコイル26とを、備えて構成されている。ステータ22およびロータ24は、それぞれ複数枚の円板状の鋼板が積層されることで構成されている。ロータ24の内周部には、ロータ軸28が接続されている。ロータ軸28は、軸受30によって回転可能に支持されており、軸線Cまわりにロータ24と一体的に回転する。
減速機構14は、シングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。減速機構14は、外周部に噛合歯15が形成されているサンギヤS1と、サンギヤS1と同軸線Cまわりに配置され、内周部にピニオンギヤP1と噛み合う噛合歯17が形成されているリングギヤR1と、サンギヤS1の噛合歯15およびリングギヤR1の噛合歯17と噛み合う噛合歯19が形成されているピニオンギヤP1と、ピニオンギヤP1を自転可能、且つ、軸線Cまわりに公転可能に支持するキャリヤCA1とを、有して構成されている。
サンギヤS1は円筒状に形成されており、そのサンギヤS1の軸線C方向において電動機MG側の外周端部が、電動機MGのロータ軸28とスプライン嵌合されている。また、サンギヤS1の軸線C方向において電動機MGに対して反対側の外周面には、ピニオンギヤP1と噛み合う噛合歯15が形成されている。
キャリヤCA1は、ピニオンギヤP1の中心を貫通するキャリヤピン32の両端を保持するようにして、軸線Cまわりに回転可能に設けられている。キャリヤCA1の軸線C方向において電動機MGに対して反対側の外周端部には、出力歯車34が溶接によって接続されている。キャリヤCA1は、軸受36によって軸線Cまわりに回転可能に支持されている。
リングギヤR1は、円筒状に形成されており、その内周面にピニオンギヤP1と噛み合う噛合歯19が形成されている。リングギヤR1は、フランジ38を介して隔壁18aに回転不能に固定されている。フランジ38は、外周面の一部が隔壁18aの内周端部と嵌合する円筒状の円筒部38aと、円筒部38aの軸線C方向の一端から径方向に伸びる円板状の鍔部38bとから構成されている。フランジ38の鍔部38bには、周方向に複数個の貫通穴40が形成されている。また、隔壁18aにも貫通穴42が貫通穴40と同じ数だけ形成されている。これらフランジ38の貫通穴40と隔壁18aの貫通穴42とは、軸方向からみて重なる位置に形成されており、これらの貫通穴40、42を貫通するようにして複数本のピン46が挿入されている。このようにして、フランジ38がピン30によって隔壁18aに回転不能に固定される。なお、リングギヤR1が本発明の第1回転体に対応し、フランジ38が本発明の第2回転体に対応している。
次に、リングギヤR1とフランジ38(鍔部38b)の外周部との接続について説明する。図1に示すように、リングギヤR1の軸線C方向において電動機MG側の内周部に、フランジ38の鍔部38bの外周部が嵌め付けられている。リングギヤR1のフランジ38が嵌合される嵌合部(内周部)には、フランジ38の外周部に形成される外周歯48と噛み合う内周歯50が形成されている。なお、リングギヤR1の内周歯50が、本発明の第1嵌合歯に対応し、フランジ38の外周歯48が、本発明の第2嵌合歯に対応している。
リングギヤR1の内周面に形成される噛合歯17および内周歯50は、形状が異なるものであり、内周歯50の歯先は、噛合歯17の歯先よりも径方向外側に形成されている。また、フランジ38の外周歯48の歯底の位置は、噛合歯17の歯先よりも径方向外側に設定されている。従って、フランジ38の外周歯48とリングギヤR1の内周歯50とが嵌合すると、フランジ38が噛合歯17の軸線方向の端部と当接し、フランジ38の噛合歯17側への相対移動が阻止される。
また、リングギヤR1の軸線C方向において電動機MG側の外周面には、スナップリング52が嵌め付けられるスナップリング収容溝54(以下、リング終了溝54)が形成されている。このスナップリング収容溝54および内周歯50は、軸線C方向で隣接して形成されている。リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが嵌合された状態でスナップリング52がリング収容溝54に嵌め付けられると、フランジ38が、軸線C方向において噛合歯17とスナップリング52との間に挟み込まれ、リングギヤR1とフランジ38の軸線C方向への相対移動が規制(阻止)される。また、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが嵌合することで、リングギヤR1およびフランジ38が連結される。このように、リングギヤR1とフランジ38とが一体的に接続され、フランジ38と隔壁18aとがピン46を介して接続されるため、リングギヤR1は、フランジ38およびピン46を介して隔壁18aに回転不能に接続される。
ところで、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48との間には、バックラッシュ(周方向のガタ)が形成されている。ここで、リングギヤR1とフランジ38との間で、例えばエンジンの爆発変動に起因する回転変動が発生すると、内周歯50と外周歯48とが互いに衝突することによる歯打ち音が発生する。これに対して、本実施例では、リングギヤR1とフランジ38とが後述するように接続されることで、外周歯48と内周歯50との間のバックラッシュが詰められ、歯打ち音が抑制される。以下、本発明の要部であるバックラッシュが詰められる構造について説明する。
図2は、図1のリングギヤR1を切断線Aで切断した断面図である。なお、図1では、軸線Cの上側のみが示されているが、図2では、リングギヤR1が全周に渡って示されている。また、図2のリングギヤR1では、ピニオンギヤP1と噛み合う噛合歯17が省略されている。図2に示すように、リングギヤR1の内周面には、外周歯48と嵌合する内周歯50が形成されている。また、リングギヤR1には、スナップリング52が嵌め付けられるリング収容溝54が形成されている。ここで、リング収容溝54は、周方向の全体に渡って切り欠かれておらず、周方向の一部で切り欠かれない部位が形成されている。これより、リング収容溝54の周方向の一部において、リング収容溝54の周壁面(底面)から径方向内側に向かって突き出す、軸線Cに垂直な面で切った断面が矩形(断面矩形)の第1突起58が形成されている。なお、第1突起58が、本発明の第1係止部に対応している。
図3は、フランジ38を軸線C方向において電動機MG側から見た図である。なお、図3のフランジ38は、貫通穴40等が省略されている。図3に示すように、フランジ38の外周部には、リングギヤR1の内周歯50と嵌合する外周歯48が形成されている。また、外周歯48の歯底よりも径方向内側の位置において、組付時にスナップリング52と当接する面から、軸線Cに垂直な面で切った断面が円形(断面円形)の第2突起60が突き出している。なお、第2突起60が、本発明の第2係止部に対応している。
図4は、スナップリング52の形状を示している。スナップリング52は、円環状に形成されており、周方向の一部が切り欠かれることで開口している。従って、スナップリング52を弾性変形させてリング収容溝54に嵌め付けることが可能となる。また、スナップリング52の外周部には、軸線C方向からみた形状が矩形の第1切欠62が形成されており、スナップリング52の内周部には、軸線C方向からみた形状が半円形状の第2切欠64が形成されている。この第1切欠62が第1突起58と係合(係止)することで、リングギヤR1とスナップリング52とが連結され、第2切欠64が第2突起60と係合(係止)することで、フランジ38とスナップリング52とが連結される。これに関連して、第1突起58と第1切欠62とが互いに係合可能となるように、第1切欠62の形状が、第1突起58の断面と同じ矩形に形成されている。また、第2突起60と第2切欠64とが互いに係合可能となるように、第2切欠64の形状が、断面円形の第2突起60の一部と同じ半円形状に形成されている。なお、第1切欠62が、本発明の第3係止部に対応し、第2切欠64が、本発明の第4係止部に対応している。
また、スナップリング52の第1切欠62および第2切欠64の周方向の位置は、リングギヤR1とフランジ38とを組み付けた際に、第1突起58と第1切欠62とが係合するとともに、第2突起60と第2切欠64とが係合する位置に設定されている。さらに、第1切欠62および第2切欠64は、互いにスナップリング52の開口を挟んで対向する位置、すなわちスナップリング52の周方向の一端近傍に第1切欠62が形成されるとともに、スナップリング52の周方向の他端近傍に第2切欠64が形成されている。
図5は、リングギヤR1、フランジ38、およびスナップリング52の組付後において、図1において径方向からみてリングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが重なる位置で切断した断面図である。図5において一点鎖線は、スナップリング52を示している。組付後においては、径方向からみて、第1突起58と第1切欠62とが重なり合い、第2突起60と第2切欠64とが重なり合っている。そして、第1突起58と第1切欠62とが係合するとともに、第2突起60と第2切欠64とが係合させられる。なお、組付の際には、これらが係合するように、リングギヤR1およびフランジ38の位相が調整される。
また、スナップリング52がリング収容溝54に嵌め付けられ、第1突起58および第1切欠62が係合するとともに、第2突起60および第2切欠64が係合すると、図5に示すように、スナップリング52が弾性変形させられ、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが、スナップリング52の弾性復帰力(復元力)によって回転方向において相反する方向に付勢されることで互いに当接するように設定されている。これより、内周歯50と外周歯48との間のバックラッシュが詰められることとなる。また、組付後において、エンジンの爆発変動に起因する回転変動が発生しても、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが相対移動して歯打ち音が発生しない程度の弾性復帰力が発生するように、スナップリング52の剛性や寸法等が設定されている。従って、回転変動が発生しても内周歯50と外周歯48とが衝突することがなくなるため、歯打ち音が抑制される。また、第1切欠62および第2切欠64が、スナップリング52の開口によって形成される周方向の両端近傍に形成されることで、スナップリング52がリング収容溝54に嵌め付けられた際には、第1切欠62および第2切欠64の相対的な変形量が大きくなる。従って、組み付けられた際に得られる弾性復帰力も大きくなり、所望する弾性復帰力を得やすくなる。
上述のように、本実施例によれば、リングギヤR1とスナップリング52とが第1突起58および第1切欠62によって連結され、フランジ38とスナップリング52とが第2突起60および第2切欠64によって連結される。従って、リングギヤR1とフランジ38とがスナップリング52を介して連結される。ここで、スナップリング52がスナップリング収容溝54に嵌め付けられた際にスナップリング52が弾性変形させられ、スナップリング52の弾性復帰力によってリングギヤR1とフランジ38とが回転方向において相反する方向に付勢されることで、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48との間のバックラッシュが詰められる。従って、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯とが衝突することで発生する歯打ち音が抑制される。また、リングギヤR1、フランジ38、およびスナップリング52に突起や切欠を設けただけであるため、部品点数が増加することも防止される。
また、本実施例によれば、リングギヤR1に形成された第1突起58と、スナップリング52に形成された第1切欠62とが係合し、フランジ38に形成された第2突起60と、スナップリング52に形成された第2切欠64とが係合することで、リングギヤR1およびフランジ38が、スナップリング52で連結される。従って、スナップリング52の弾性復帰力によって、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
また、本実施例によれば、第1切欠62および第2切欠64が、スナップリング52の開口によって形成される周方向の両端部近傍に形成されるため、組み付けられたときの第1切欠62および第2切欠64の相対的な移動量が大きくなる。従って、内周歯50と外周歯48とを当接させるためのスナップリング52の弾性復帰力(復元力)を得やすくなる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述した実施例では、スナップリング52に切欠62、64が形成され、互いに嵌合するリングギヤR1およびフランジ38にそれぞれ突起58、60が形成されていた。これに対して本実施例では、スナップリングに突起が形成され、リングギヤR1およびフランジ38に切欠が形成されている。
図6は、前述した実施例のスナップリング52に形成されている第1切欠62が第1突起82に変更され、第2切欠64が第2突起84に変更されたスナップリング80の一例である。第1突起82は、スナップリング80の外周部からさらに径方向外側に突き出す突起である。また、第1突起82は、スナップリング80の周方向において開口する部位の一端に形成されている。第2突起84は、スナップリング80のフランジ38と当接する面から垂直方向に突き出す断面円形の突起である。また、第2突起84は、スナップリング80の周方向において開口する部位の他端近傍に形成されている。なお、第1突起82が、本発明の第3係止部に対応し、第2突起84が、本発明の第4係止部に対応している。
図6の一点鎖線は、図1のリングギヤR1およびフランジ38がスナップリング80によって接続される場合において、リングギヤR1に形成されるスナップリング収容溝86(以下、リング収容溝86)の形状を示している。リング収容溝86には、周方向の一部においてさらに径方向外側に切り欠かれた切欠88が形成されている。この切欠88に第1突起82が係合される。また、フランジ38には、スナップリング80と当接する面に形成され、組み付けられた際には第2突起84と係合する、破線で示すような係合穴90が形成されており、第2突起84と係合穴90とが係合される。なお、切欠88が、本発明の第1係止部に対応し、係合穴90が、本発明の第2係止部に対応している。
上記のように構成される場合においても、リングギヤR1およびフランジ38が組み付けられると、第1突起82と切欠88とが係合し、第2突起84と係合穴90とが係合する。また、前述の実施例と同様に、スナップリング80が弾性変形させられ、スナップリング80の弾性復帰力(復元力)によってリングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48とが、回転方向において相反する方向に付勢され、内周歯50と外周歯48との間のバックラッシュが詰められるため、内周歯50と外周歯48との間で発生する歯打ち音が抑制される。
上述のように、本実施例によれば、リングギヤR1に形成された切欠88と、スナップリング80に形成された第1突起82とが係合し、フランジ38に形成された係合穴90と、スナップリング80に形成された第2突起84とが係合することで、リングギヤR1およびフランジ38がスナップリング80で連結される。従って、スナップリング80の弾性復帰力によって、リングギヤR1の内周歯50とフランジ38の外周歯48との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
図7は、本発明のさらに他の実施例である車両に備えられる動力伝達装置100の断面図である。動力伝達装置100は、軸線Cまわりに回転する回転軸102の外周側に配置される電動機MGおよび電動機MGの回転を減速する減速機構104を、ケーシング106内に備えて構成されている。電動機MGと減速機構104とは、ケーシング106の隔壁106aを隔てて軸線C方向に並んで配置されている。
回転軸102の外周側には、電動機MGに連結される円筒形状のロータ軸108が配置されている。ロータ軸108は、隔壁106aの内周端部に設けられている軸受110によって回転可能に支持されている。ロータ軸108の軸線方向の一端が電動機MGに接続され、軸線方向の他端が減速機構104に動力伝達可能に接続されている。
減速機構104は、サンギヤS2、リングギヤR2、キャリヤCA2、ピニオンギヤP2からなるシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。減速機構104を構成するサンギヤS2は円筒状に形成され、その内周面にはロータ軸108に形成される外周歯112と嵌合する内周歯114が形成されるとともに、外周部には、ピニオンギヤP2と噛み合う噛合歯116が形成されている。なお、外周歯112が、本発明の第1嵌合歯に対応し、内周歯114が、本発明の第2嵌合歯に対応している。
ピニオンギヤP2は、内部を貫通するキャリヤピン118によって回転可能に支持されている。キャリヤCA2は、キャリヤピン118の両端を支持するとともに、隔壁106aに嵌合することで回転不能とされている。リングギヤR2は、軸受120によって回転可能に支持されており、外周部には出力歯車122が形成されている。
ここで、ロータ軸108の外周面に形成される外周歯112とサンギヤS2の内周歯114とがスプライン嵌合されており、サンギヤS2の外周面に形成されているスナップリング収容溝124(以下、リング収容溝124)に嵌め付けられているスナップリング126によって、ロータ軸108とサンギヤS2との間で軸線C方向への相対移動が阻止されている。また、スナップリング収容溝124と外周歯112とは、ロータ軸108の外周面において軸線C方向で隣接して形成されている。
このロータ軸108の外周歯112とサンギヤS2の内周歯114との間においても周方向のガタ(隙間)であるバックラッシュが形成され、回転変動が発生した際には歯打ち音が発生する可能性があるが、前述の実施例と同様の構造を取ることでバックラッシュが詰められて歯打ち音が抑制される。なお、ロータ軸108が、本発明の第1回転体に対応し、サンギヤS2が、本発明の第2回転体に対応している。
図8は、図7のロータ軸108を切断線Bで切断した断面図である。図8に示すように、リング収容溝124の周方向の一部が切り欠かれないことで、周方向の一部にリング収容溝124の周壁面(底面)から径方向外側に向かって突き出す第1突起128が形成されている。第1突起128は、軸線方向からみた断面が略矩形に形成されている。
図9は、図7のサンギヤS2を軸線方向において電動機MGと反対側(図において右側)から見た図である。図9に示すように、サンギヤS2の外周部には、ピニオンギヤP2の噛合歯と噛み合う噛合歯116が形成され、サンギヤS2の内周部には、ロータ軸108の外周歯112と嵌合する内周歯114が形成されている。また、スナップリング126と当接する面から垂直方向に突き出す断面円形の第2突起130が形成されている。なお、第1突起128が、本発明の第1係止部に対応し、第2突起130が、本発明の第2係止部に対応している。
また、図10に示すように、スナップリング126には、その内周部に第1突起128と係合する第1切欠132が形成されるとともに、外周部に第2突起130と係合する第2切欠134が形成されている。第1切欠132は、軸線C方向からみて略矩形に形成され、第2切欠134は、軸線C方向からみて半円形状に形成されている。なお、第1切欠132が、本発明の第3係止部に対応し、第2切欠134が、本発明の第4係止部に対応している。
ここで、ロータ軸108とサンギヤS2とが組み付けられると、第1突起128と第1切欠132とが係合するとともに、第2突起130と第2切欠134とが係合する位置に、各突起128、130および各切欠132、134が形成されている。さらにスナップリング126は、リング収容溝124に嵌め付けられ、第1突起128と第1切欠132とが係合するとともに、第2突起130と第2切欠134とが係合すると、弾性変形させられ、ロータ軸108とサンギヤS2とを回転方向において相反する方向に付勢するように設定されている。
従って、ロータ軸108とサンギヤS2とが組み付けられると、第1突起128と第1切欠132とが係合(係止)させられるとともに、第2突起130と第2切欠134とが係合(係止)させられる。さらに、スナップリング126がリング収容溝124に嵌め付けられると、スナップリング126が弾性変形させられ、ロータ軸108の外周歯112とサンギヤS2の内周歯114とが回転方向において相反する方向に付勢され、外周歯112と内周歯114とが当接させられる。
上記のように構成される場合であっても、前述の実施例と略同じ構成をとることができ、サンギヤS2の内周歯114とロータ軸108の外周歯112との間のバックラッシュを詰めることで、歯打ち音を抑制することができる。
上述のように本実施例によれば、ロータ軸108に形成された第1突起128と、スナップリング126に形成された第1切欠132とが係合し、サンギヤS2に形成された第2突起130と、スナップリング126に形成された第2切欠134とが係合することで、ロータ軸108およびサンギヤS2がスナップリング126で連結される。従って、スナップリング126の弾性復帰力によって、ロータ軸108の外周歯112とサンギヤS2の内周歯114との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
図11は、前述した実施例のスナップリング126に形成されている第1切欠132が第1突起142に変更され、第2切欠134が第2突起144に変更されたスナップリング140の一例である。第1突起142は、スナップリング140の内周部から径方向内側に突き出す突起である。また、第1突起142は、周方向においてスナップリング140の開口する部位の一端に形成されている。第2突起144は、スナップリング140の外周部においてサンギヤS2と当接する面から垂直方向に突き出す突起である。また、第2突起144は、スナップリング140の周方向において開口する部位の他端近傍に形成されている。なお、第1突起142が、本発明の第3係止部に対応し、第2突起144が、本発明の第4係止部に対応している。
図11の一点鎖線は、図7のロータ軸108およびサンギヤS2がスナップリング140によって接続される場合において、ロータ軸108に形成されるスナップリング収容溝146(リング収容溝146)の形状を示している。リング収容溝146には、周方向の一部においてさらに径方向内側に切り欠かれた切欠148が形成されている。また、サンギヤS2には、第2突起144と係合する、破線で示すような係合穴150が形成されている。なお、切欠148が、本発明の第1係止部に対応し、係合穴150が、本発明の第2係止部に対応している。
上記のように構成される場合において、ロータ軸108およびサンギヤS2が組み付けられると、第1突起142と切欠148とが係合され、第2突起144と係合穴150とが係合される。また、スナップリング140が弾性変形させられ、スナップリング140の弾性復帰力(復元力)によってロータ軸108の外周歯112とサンギヤS2の内周歯114との間のバックラッシュが詰められ、外周歯112と内周歯114との間で発生する歯打ち音が抑制される。
上述のように、本実施例によれば、ロータ軸108に形成された切欠148と、スナップリング140に形成された第1突起142とが係合し、サンギヤS2に形成された係合穴150とスナップリング140に形成された第2突起144とが係合することで、ロータ軸108およびサンギヤS2がスナップリング140で連結される。従って、スナップリング140の弾性復帰力によって、ロータ軸108の外周歯112とサンギヤS2の内周歯114との間のバックラッシュが詰められるため、歯打ち音が抑制される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、リングギヤR1とフランジ38との接続部、および、電動機MGのロータ軸108とサンギヤS2との接続部に、本発明が適用されているが、本発明はこれらの態様に限定されない。本発明は、互いに嵌合する嵌合歯が形成された2つの回転体であれば適宜適用することができる。なお、本実施例においてリングギヤR1およびフランジ38は、隔壁18aに固定されることで実際には回転しないが、噛合歯を介して他の回転体に動力伝達可能に連結されていれば、そのような部材は回転体に含まれるものとする。
また、前述の実施例の第2突起60、84、144は、何れも断面円形の突起となっているが、断面の形状は必ずしもこれに限定されない。例えば四角形や三角形など適宜変更しても構わない。同様に、切欠の形状についても半円形状に限定されず、突起と切欠とが係合する形状であれば適宜適用することができる。
また、前述の実施例では、スナップリング52にあっては、第1切欠62および第2切欠64が形成されているが、第1切欠64および第2切欠64の何れか一方を突起に代えて実施しても構わない。例えば、スナップリング52の第1切欠62が、前述した実施例の第1突起82に変更されも構わない。この場合には、リングギヤR1側に切欠が形成される。或いは、スナップリング52の第2切欠64が、前述した実施例の第2突起84に変更されても構わない。この場合には、フランジ38に係合穴が形成される。
また、前述の実施例では、スナップリング126にあっては、第1切欠132および第2切欠134が形成されているとしたが、第1切欠132および第2切欠134の何れか一方を突起に代えて実施しても構わない。例えば、スナップリング126の第1切欠132が、前述した実施例の第1突起142に変更されも構わない。この場合には、ロータ軸108側に切欠が形成される。或いは、スナップリング126の第2切欠134が、前述した実施例の第2突起144に変更されても構わない。この場合には、サンギヤS2に係合穴が形成される。このように、互いに接続される2つの回転体と、これらの回転体を係止するスナップリングとの連結構造は特に限定されるものではなく、これらを連結するものであれば適宜適用することができる。
また、スナップリング52の第1切欠62および第2切欠64は、それぞれスナップリング52の開口近傍に形成されているが、これらの切欠の位置は必ずしも開口近傍に限定されない。しかしながら、第1切欠62および第2切欠64がスナップリング52の開口近傍に形成されることで、スナップリング52をリング収容溝54に嵌め付けた際の相対的な変形量が最も大きくなり、所望するスナップリング52の弾性復帰力(復元力)が得やすくなる。
また、前述した各実施例は、何れも車両8に備えられるものであったが、本発明は、必ずしも車両に限定されず2つの回転体を嵌合する構造であれば適宜適用することができる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
38:フランジ(第2回転体)
48:外周歯(第2嵌合歯)
50:内周歯(第1嵌合歯)
52、80、126、140:スナップリング
54、86、124、146:スナップリング収容溝
58、128:第1突起(第1係止部)
60、84、130:第2突起(第2係止部)
62、132:第1切欠(第3係止部)
64、134:第2切欠(第4係止部)
108:ロータ軸(第1回転体)
112:外周歯(第1嵌合歯)
114:内周歯(第2嵌合歯)
82、142:第1突起(第3係止部)
84、144:第2突起(第4係止部)
88、148:切欠(第1係止部)
90、150:係合穴(第2係止部)
R1:リングギヤ(第1回転体)
S2:サンギヤ(第2回転体)
48:外周歯(第2嵌合歯)
50:内周歯(第1嵌合歯)
52、80、126、140:スナップリング
54、86、124、146:スナップリング収容溝
58、128:第1突起(第1係止部)
60、84、130:第2突起(第2係止部)
62、132:第1切欠(第3係止部)
64、134:第2切欠(第4係止部)
108:ロータ軸(第1回転体)
112:外周歯(第1嵌合歯)
114:内周歯(第2嵌合歯)
82、142:第1突起(第3係止部)
84、144:第2突起(第4係止部)
88、148:切欠(第1係止部)
90、150:係合穴(第2係止部)
R1:リングギヤ(第1回転体)
S2:サンギヤ(第2回転体)
Claims (6)
- 第1嵌合歯が形成されているとともにスナップリング収容溝が形成されている第1回転体と、該第1嵌合歯と嵌合する第2嵌合歯が形成されている第2回転体と、前記第1回転体および前記第2回転体の軸線方向への相対移動を規制するスナップリングとを有する回転軸の嵌合構造において、
前記第1回転体の前記スナップリング収容溝には、第1係止部が形成され、
前記第2回転体の前記スナップリングとの当接面には、第2係止部が形成され、
前記スナップリングには、第3係止部および第4係止部が形成され、
前記第1係止部と前記第3係止部とが係止され、前記第2係止部と前記第4係止部とが係止され、
前記スナップリングが前記スナップリング収容溝に嵌め付けられた状態では、該スナップリングが弾性変形させられ、前記第1嵌合歯と前記第2嵌合歯とが当接させられる
ことを特徴とする回転軸の嵌合構造。 - 前記第1回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第1回転体の内周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、
前記第2回転体の外周面には、前記第2嵌合歯が形成され、
前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部に形成される第1突起であり、
前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面から突き出す第2突起であり、
前記第3係止部は、前記スナップリングの外周部に形成され、前記第1突起と係合する第1切欠であり、
前記第4係止部は、前記スナップリングの内周部に形成され、前記第2突起と係合する第2切欠である
ことを特徴とする請求項1の回転軸の嵌合構造。 - 前記第1回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第1回転体の内周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、
前記第2回転体の外周面には、前記第2嵌合歯が形成され、
前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部においてさらに径方向外側に切り欠かれた切欠であり、
前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面に形成される係合穴であり、
前記第3係止部は、前記スナップリングの外周から径方向外側に突き出し、前記切欠と係合する第1突起であり、
前記第4係止部は、前記スナップリングの前記第2回転体と当接する面から突き出し、前記係合穴と係合する第2突起である
ことを特徴とする請求項1の回転軸の嵌合構造。 - 前記第1回転体の外周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、
前記第2回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第2回転体の内周面には、前記第2嵌合歯が形成され、
前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部に形成される第1突起であり、
前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面から突き出だす第2突起であり、
前記第3係止部は、前記スナップリングの内周部に形成され、前記第1突起と係合する第1切欠であり、
前記第4係止部は、前記スナップリングの外周部に形成され、前記第2突起と係合する第2切欠である
ことを特徴とする請求項1の回転軸の嵌合構造。 - 前記第1回転体の外周面には、前記リング収容溝および前記第1嵌合歯が軸線方向で隣接して形成され、
前記第2回転体は、円筒状に形成されるとともに、該第2回転体の内周面には、前記第2嵌合歯が形成され、
前記第1係止部は、前記スナップリング収容溝の周方向の一部においてさらに径方向内側に切り欠かれた切欠であり、
前記第2係止部は、前記第2回転体の前記スナップリングと当接する面に形成される係合穴であり、
前記第3係止部は、前記スナップリングの内周部から径方向内側に突き出し、前記切欠と係合する第1突起であり、
前記第4係止部は、前記スナップリングの前記第2回転体と当接する面から突き出し、前記係合穴と係合する第2突起である
ことを特徴とする請求項1の回転軸の噛合構造。 - 前記スナップリングは、周方向の一部が開口しており、
該スナップリングが開口することで形成される該スナップリングの周方向の一端近傍に前記第3係止部が形成され、該スナップリングの周方向の他端近傍に前記第4係止部が形成される
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1の回転軸の噛合構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015045332A JP2016164450A (ja) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 回転軸の嵌合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015045332A JP2016164450A (ja) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 回転軸の嵌合構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016164450A true JP2016164450A (ja) | 2016-09-08 |
Family
ID=56876800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015045332A Pending JP2016164450A (ja) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | 回転軸の嵌合構造 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2016164450A (ja) |
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2015
- 2015-03-06 JP JP2015045332A patent/JP2016164450A/ja active Pending
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