JP2017053394A - 動力伝達構造 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動軸１と回転軸２とをスプライン嵌合した動力伝達構造において、前記スプライン嵌合部分での歯打ち音の発生を安定して抑制できるようにする。
【解決手段】駆動軸１と回転軸２とが径方向に重なる領域に弾性部材４が介装されている。この弾性部材４は、径方向外向きに突出されかつ回転軸２に設けられる位置決め溝２３に係合される位置決め突出部４１と、径方向内向きに突出されかつ駆動軸１の外スプライン１１の溝部分に係合される弾性突出部４２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動軸と回転軸とをスプライン嵌合した動力伝達構造に関する。

例えば特許文献１には、モータのロータ軸の内周に駆動軸をスプライン嵌合し、前記ロータ軸の内スプラインと前記駆動軸の外スプラインとの衝突音つまり歯打ち音を低減するために、前記駆動軸の外周にＯリングなどの環状の弾性部材を装着し、この弾性部材を前記ロータ軸の内周面に押し潰した状態にすることが記載されている。

特開２０１１−２１４６４６号公報

上記特許文献１では、前記内スプラインと前記外スプラインとの回転方向の相対的な位置を定めることができないために、歯打ち音を低減する効果にばらつきがあることが懸念される。

このような事情に鑑み、本発明は、駆動軸と回転軸とをスプライン嵌合した動力伝達構造において、前記スプライン嵌合部分での歯打ち音の発生を安定して抑制できるようにするものである。

本発明に係る動力伝達構造は、駆動軸と、この駆動軸にスプライン嵌合される回転軸と、前記駆動軸と前記回転軸とが径方向に重なる領域に介装される弾性部材とを含み、前記弾性部材は、径方向一方に突出されかつ前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に設けられる位置決め溝に係合される位置決め突出部と、径方向他方に突出されかつ前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方のスプラインの溝部分に係合される弾性突出部とを有する、ことを特徴としている。

この構成において、無負荷時には、前記弾性部材により前記駆動軸のスプラインと前記回転軸のスプラインとの回転方向の相対位置が定められるようになる。これにより、組み付け毎に前記駆動軸のスプラインと前記回転軸のスプラインとの回転方向の相対位置がばらつくことを防止できるようになる。

そして、前記駆動軸からの回転動力の入力に伴い、前記弾性部材の弾性突出部において前記スプラインの溝部分の内側面に当接する部位が、前記駆動軸からの回転動力の入力に伴い弾性変形させられることになって前記回転動力の変動が前記回転軸に緩衝して伝達されるようになるので、前記回転動力の伝達過程において前記駆動軸のスプラインが前記回転軸のスプラインにゆっくり衝突するようになる。また、前記回転動力の変動が小さい場合には、前記弾性部材による緩衝により前記回転軸のスプラインには伝達されなくなる。これにより、前記衝突時の衝撃が緩和されることになって、歯打ち音の発生が抑制されるようになる。

このように、無負荷時に前記駆動軸のスプラインと前記回転軸のスプラインとの回転方向の相対位置を定めたうえで、前記駆動軸からの回転動力の入力時に前記駆動軸のスプラインを前記回転軸のスプラインにゆっくり衝突させるように工夫しているので、前記スプライン嵌合部分での歯打ち音の発生を安定して抑制できる結果となる。

ところで、前記弾性部材は、帯板状基材を円筒形状に丸めて形成され、前記弾性突出部は、前記弾性部材の円周所定領域から切り起こされて形成される板状片からなる、構成とすることができる。

この構成では、前記弾性部材を単一の部品で構成していることを特定しており、それによって前記弾性部材の製造コストの上昇が抑制されることが明らかになる。なお、前記板状片からなる弾性突出部は、両持ち梁状、片持ち梁状とすることができる。

本発明は、駆動軸と回転軸とをスプライン嵌合した動力伝達構造において、前記スプライン嵌合部分での歯打ち音の発生を安定して抑制することができる。

本発明に係る動力伝達構造の一実施形態を示す断面図である。 図１の動力伝達構造を分解した状態を示す斜視図である。 図１の（３）−（３）線断面の矢視図である。 本発明に係る動力伝達構造の他の実施形態を示す断面図である。 図４の動力伝達構造を分解した状態を示す斜視図である。 図４の（６）−（６）線断面の矢視図である。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図３に、本発明の一実施形態を示している。図中、１は駆動軸、２は回転軸である。

駆動軸１および回転軸２は、円筒形状に形成されており、駆動軸１の軸方向端部側の外周には外スプライン１１が設けられており、回転軸２の軸方向端部側の内周には内スプライン２１が設けられている。

これら駆動軸１および回転軸２は、転がり軸受３を介して不図示のケースなどに軸方向不動に位置決めされるとともに回転自在となるように支持されている。

駆動軸１の軸方向端部側が回転軸２の内孔の軸方向端部側に挿入されることによって、駆動軸１の外スプライン１１が回転軸２の内スプライン２１に嵌合されるようになっているとともに、駆動軸１の内孔と回転軸２の内孔とが連通連結されていて、そこに潤滑油が流通されるようになっている。

この実施形態では、内径側に位置する駆動軸１の外スプライン１１が外径側に位置する回転軸２の内スプライン２１に衝突するとき、あるいは回転軸２の内スプライン２１が駆動軸１の外スプライン１１に衝突するときに、それぞれ歯打ち音の発生を安定して抑制できるように工夫している。

詳しくは、駆動軸１と回転軸２との間において駆動軸１と回転軸２とが径方向に重なる領域には、弾性部材４が径方向内外に突っ張るような状態で設置されている。

この弾性部材４は、帯板状基材を円筒形状に丸めて側面視でＣ字形状に形成されており、径方向外向きに突出する位置決め突出部４１と、径方向内向きに突出する弾性突出部４２とを有している。

位置決め突出部４１および弾性突出部４２は、前記帯板状基材からなる弾性部材４の円周所定領域から切り起こされて形成される板状片からなる。

この板状片からなる位置決め突出部４１は、その両端を前記弾性部材４としての前記帯板状基材に一体に連接させた状態、つまり両持ち梁状とされており、側面視でＵ字形に形成されている。この位置決め突出部４１は、円周方向において１８０度対向する２ヶ所に設けられている。

また、前記板状片からなる弾性突出部４２は、その両端を前記弾性部材４としての前記帯板状基材に一体に連接させた状態、つまり両持ち梁状とされており、側面視でＶ字形に形成されている。このように弾性突出部４２は先細り形状になっていて、その円周方向両側に位置する２つの側面は斜面になっている。この弾性突出部４２は、円周方向の複数ヶ所例えば８ヶ所に設けられている。

そして、弾性部材４を駆動軸１と回転軸２との間に設置するときには、弾性部材４を縮径するように弾性変形させた状態で回転軸２の軸方向端部の大径部２２の内周面に嵌合することによって、この弾性部材４の弾性変形の反力（弾性復元力）でもって位置決め突出部４１を外径側に位置する回転軸２に設けられる位置決め溝２３に係合させるようにしているとともに、弾性部材４の弾性突出部４２を内径側に位置する駆動軸１の外スプライン１１の溝部分に係合させるようにしている。このとき、位置決め突出部４１が回転軸２の位置決め溝２３に、また、弾性突出部４２が駆動軸１の外スプライン１１の溝部分の両内壁面に、それぞれ密着するように付勢された状態になっている。

このように、弾性部材４の弾性復元力でもって当該弾性部材４が駆動軸１と回転軸２との間で径方向内外に突っ張る状態になっており、その突っ張り作用により駆動軸１の外スプライン１１と回転軸２の内スプライン２１との回転方向の相対位置が定められるようになる。

次に、上記動力伝達構造の作用について説明する。

まず、駆動軸１と回転軸２とを連結した状態において無負荷時には、前記したような弾性部材４の弾性復元力による突っ張り作用でもって、駆動軸１の外スプライン１１と回転軸２の内スプライン２１との回転方向の相対位置が定められることになる。

特に、この実施形態では、Ｖ字形の弾性突出部４２における尖った先端を駆動軸１の外スプライン１１の溝底に当接させているので、そのことに伴う調心作用でもって、駆動軸１の外スプライン１１の溝部分に対して回転軸２の内スプライン２１の歯部分が円周方向ほぼ中央に非接触に位置する状態にセンタリングされるようになる。これにより、組み付け毎に駆動軸１の外スプライン１１と回転軸２の内スプライン２１との回転方向の相対位置がばらつくことを防止できるようになる。

そして、駆動軸１から回転動力が入力されたときには、弾性突出部４２が回転方向下流側に弾性変形させられることによって、駆動軸１から入力される回転動力が回転軸２に緩衝して伝達されるようになるので、駆動軸１の外スプライン１１が回転軸２の内スプライン２１にゆっくり衝突するようになる。また、前記回転動力の変動が小さい場合には、弾性部材４による緩衝により回転軸２の内スプライン２１には伝達されなくなる。これにより、前記衝突時の衝撃が緩和されることになって、歯打ち音の発生が抑制されるようになる。

ところで、駆動軸１から回転軸２への回転動力の伝達途中において駆動軸１の回転動力が一時的に途絶えたときには、弾性部材４の弾性突出部４２を反回転方向に弾性変形させるようになって、回転軸２の内スプライン２１が駆動軸１の外スプライン１１にゆっくり衝突するようになる。これにより、前記衝突時の衝撃が緩和されることになって、歯打ち音の発生が抑制されるようになる。

以上説明したように本発明を適用した実施形態では、無負荷時に駆動軸１の外スプライン１１と回転軸２の内スプライン２１との回転方向の相対位置を定めたうえで、駆動軸１からの回転動力の入力時に駆動軸１の外スプライン１１を回転軸２の内スプライン２１にゆっくり衝突させるように工夫しているので、駆動軸１と回転軸２とのスプライン嵌合部分での歯打ち音の発生を安定して抑制できるようになる。

特に、この実施形態では、駆動軸１の外径側に弾性部材４の弾性突出部４２を係合するための溝を形成せずに駆動軸１の外スプライン１１の溝部分に前記弾性突出部４２を係合させるように工夫しているから、コストアップを回避できるようになる。

また、この実施形態では、弾性部材４を駆動軸１と回転軸２とが径方向に重なる領域に介装していて、駆動軸１の内孔と回転軸２の内孔との連通部分を塞ぐようなことがないから、潤滑油の流通が妨げられないなど、信頼性を確保できるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

（１）例えば図４から図６には、本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、弾性部材４の弾性突出部４２について、その一端のみを前記弾性部材４としての前記帯板状基材に一体に連接させた状態、つまり片持ち梁状とされており、側面視でＪ字形に形成されている。

この実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。しかも、この実施形態の弾性突出部４２の場合には、弾性変形の反力（弾性復元力）を弱く設定することが容易になり、それに伴い組み付け作業が比較的簡単になるなど、組み付け性が向上する。

（２）上記実施形態では、駆動軸１と回転軸２との間において駆動軸１と回転軸２とが径方向に重なる領域に弾性部材４を突っ張るような状態で介装した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

図示していないが、例えば駆動軸１と回転軸２との間において駆動軸１と回転軸２とが径方向に重なる領域に弾性部材４を突っ張るような状態にせずにぴったり形状が一致している状態で設置することが可能である。

（３）上記実施形態では、内径側に位置する軸を駆動軸１として、外径側に位置する軸を回転軸２とした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

図示していないが、例えば外径側に位置する軸を駆動軸として、内径側に位置する軸を回転軸とすることが可能である。

（４）上記実施形態では、Ｖ字形の弾性突出部４２における尖った先端を駆動軸１の外スプライン１１の溝底に当接させた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

図示していないが、例えばＶ字形の弾性突出部４２における先端を駆動軸１の外スプライン１１の溝底に当接させずに、Ｖ字形の弾性突出部４２における両側面を外スプライン１１の溝の内側面の径方向途中に当接させるようにすることが可能である。

（５）上記実施形態では、位置決め突出部４１を側面視でＵ字形に形成した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、図示していないが、例えば側面視でコの字形、Ｖ字形などとすることが可能である。位置決め突出部４１の数も特に限定されない。また、位置決め溝２３の形状についても前記位置決め突出部４１の形状に対応した形状にすることが可能である。

（６）上記実施形態では、弾性突出部４２を側面視でＶ字形またはＪ字形に形成した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、図示していないが、例えばＵ字形などとすることが可能である。弾性突出部４２の数も特に限定されない。

（７）上記実施形態では、弾性部材４の位置決め突出部４１を回転軸２の内周面において内スプライン２１が形成されていない円形領域に設けられる位置決め溝２３に係合させるようにしていて、弾性部材４の弾性突出部４２を駆動軸１の外スプライン１１の溝部分に係合させるようにした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

図示していないが、例えば駆動軸１の外周面において外スプライン１１が形成されていない円形領域に位置決め溝を設け、この位置決め溝に弾性部材４の径方向内向きに突出する位置決め突出部を係合させるようにして、弾性部材４の径方向外向きに突出する弾性突出部を回転軸２の内スプライン２１の溝部分に係合させるようにすることが可能である。

本発明は、駆動軸と回転軸とをスプライン嵌合した動力伝達構造に好適に利用することが可能である。

１ 駆動軸
１１ 外スプライン
１２ キー溝
２ 回転軸
２１ 内スプライン
２２ 大径部
２３ 位置決め溝
３ 転がり軸受
４ 弾性部材
４１ 位置決め突出部
４２ 弾性突出部

Claims (2)

1. 駆動軸と、この駆動軸にスプライン嵌合される回転軸と、前記駆動軸と前記回転軸とが径方向に重なる領域に介装される弾性部材とを含み、
   前記弾性部材は、径方向一方に突出されかつ前記駆動軸および前記回転軸のうちの一方に設けられる位置決め溝に係合される位置決め突出部と、径方向他方に突出されかつ前記駆動軸および前記回転軸のうちの他方のスプラインの溝部分に係合される弾性突出部とを有する、ことを特徴とする動力伝達構造。
2. 請求項１に記載の動力伝達構造において、
   前記弾性部材は、帯板状基材を円筒形状に丸めて形成され、
   前記弾性突出部は、前記弾性部材の円周所定領域から切り起こされて形成される板状片からなる、ことを特徴とする動力伝達構造。

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