JP2020051543A - スプライン嵌合構造および車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大径合わせのスプライン嵌合構造を形成するために必要となる雄スプラインと雌スプラインの位相合わせを容易化する。【解決手段】一体回転可能に連結すべき第１部材６１および第２部材６２のうち、第１部材６１の外周面に形成された雄スプライン６３の最外径部６４ａを、第２部材６２の内周面に形成された雌スプライン６５の内底面６６ａに圧入することで形成されるスプライン嵌合構造６０である。雄スプライン６３の凸部６４の圧入方向前方側の端部、および雌スプライン６５の凸部６７のうち雄スプライン６３の圧入が開始される側の端部に、圧入方向Ｘに直交する面Ｐに対して傾斜した第１面取り６８および第２面取り６９をそれぞれ設け、第１面取り６８の傾斜角θ1を、第２面取り６９の傾斜角θ2よりも大きくした。【選択図】図６

Description

本発明は、スプライン嵌合構造、およびこの嵌合構造を有する部材を備えた車両駆動装置に関する。

トルク伝達（一体回転）可能に連結すべき二部材のうち、一方の部材の外周面に設けた雄スプラインと、他方の部材の内周面に設けた雌スプラインとを嵌合することで形成されるスプライン嵌合構造には、雄スプラインの歯先（凸部の最外径部）を雌スプラインの歯元（凹部の内底面）に圧入することで形成される「大径合わせ」と、雄スプラインと雌スプラインの歯面同士を接触させる「歯面合わせ」とがある。これらのうち、大径合わせは、上記二部材間での芯出しを精度良く行うことができ、スプライン嵌合部におけるガタの発生等を効果的に防止し得ることから、例えば車両駆動装置のように、駆動に伴う振動や異音の発生を極力防止することが望まれるアプリケーションで使用される部材に採用されている。

スプライン嵌合構造を形成する際には、まず、雄スプラインと雌スプラインの位相合わせを行う必要があるが、大径合わせのスプライン嵌合構造は、雄スプラインの最外径部を雌スプラインの内底面に圧入することで形成されるものである関係上、両スプラインの位相合わせを適切に行うのは容易ではない。そこで、例えば下記の特許文献１では、雄スプラインと雌スプラインの位相合わせを容易化するための技術手段が提案されている。簡単に説明すると、特許文献１に開示された技術手段は、圧入側部材（軸部材）の外周面に、雄スプラインと雄スプラインの圧入をガイドするガイド部とを軸方向に連ねて設け、かつガイド部を雄スプラインよりも圧入方向前方側に配置する、というものである。

特開２０１５−３６２６６号公報

特許文献１に開示されたガイド部は、雄スプラインの圧入をガイドする機能を有するものに過ぎず、それ自体にトルクを受け止める機能はない。そのため、雌スプラインに対する雄スプラインの圧入長さを減少（スプライン嵌合部におけるトルク伝達性能を低下）させることなく、雄スプラインの圧入を容易化しようとすると、少なくともガイド部の軸方向寸法分、圧入側部材および被圧入側部材を軸方向に長寸化する必要がある。従って、特許文献１に開示された技術手段は、特に軸方向寸法に制約のある製品（軸方向のコンパクト化を要求される製品）に適用することが難しい。

また、特許文献１に開示されたガイド部は、雄スプラインとは分離独立したかたちで圧入側部材の外周面に形成されるので、圧入側部材の加工コストが増加するという問題もある。

そこで、本発明の主な目的は、雄スプラインと雌スプラインの圧入長さを減少させることなく、また、加工コストや部材長さを増加させることなく、圧入開始時における両スプラインの位相合わせを容易に行うことのできるスプライン嵌合構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、一体回転可能に連結すべき第１部材および第２部材のうち、第１部材の外周面に形成された雄スプラインの最外径部を、第２部材の内周面に形成された雌スプラインの内底面に圧入することで形成されるスプライン嵌合構造において、雄スプラインを構成する凸部の圧入方向前方側の端部、および雌スプラインを構成する凸部のうち雄スプラインの圧入が開始される側の端部に、それぞれ、圧入方向に直交する面に対して傾斜した第１面取りおよび第２面取りを設け、第１面取りの傾斜角を、第２面取りの傾斜角よりも大きくしたことを特徴とする。なお、ここでいう「傾斜角」とは、圧入方向に直交する面に対する傾斜角である。

上記の構成によれば、雌スプライン（第２部材）に対する雄スプライン（第１部材）の圧入を開始すると、雄スプラインを構成する凸部の先端部を、雌スプラインを構成する凸部に設けた第２面取りの基端部を超えた位置に位置させること、すなわち雌スプラインの凹部に嵌合することができるので、雄スプラインと雌スプラインの位相合わせを容易に行うことができる。そして、このような作用効果は、雄スプラインを構成する凸部および雌スプラインを構成する凸部の軸方向端部に通常設けられる面取りの面取り量を調整するだけで得られるので、特許文献１に記載の技術手段を採用した場合に起こり得る加工コストの増加や部材の長寸化問題を生じさせることなく、必要とされるスプラインの圧入長さ（連結強度）を確保することができる。

本発明に係るスプライン嵌合構造は、第１部材と第２部材を連結することで形成されるアセンブリのうち、例えば、第１部材が軸部および第１の外歯歯車を一体に有するもので構成されると共に、第２部材が第１の外歯歯車と軸方向で近接配置された第２の外歯歯車で構成され、雄スプラインが軸部の外周面に形成され、雌スプラインが第２の外歯歯車の内周面に形成されたもの（歯車軸）に好ましく適用することができる。これは、第１および第２の外歯歯車が軸方向で近接配置された歯車軸の場合、両外歯歯車を軸部に一体的に設けることが加工上難しいためである。

第１および第２の外歯歯車が何れもはすば歯車で構成されている場合、第１部材と第２部材を連結することで得られるアセンブリ（歯車軸）には、はすば歯車からなる第１および第２の外歯歯車とこれらと噛み合ったはすば歯車とが相対回転するのに伴って、ラジアル荷重およびスラスト荷重が作用する。そのため、第１部材と第２部材をスプライン嵌合構造を介して連結する場合、スプライン嵌合部には、第１部材と第２部材にスラスト荷重が作用した場合でも両者が分離しないような連結強度（スプラインの圧入長さ）を確保しておく必要がある。この点、本発明に係るスプライン嵌合構造では、上記のとおり、雄スプラインの圧入開始時における雄スプラインと雌スプラインの位相合わせを容易化でき、かつスプラインの圧入長さは減少しない。そのため、本発明は、例えば、第１および第２の外歯歯車を有し、かつ両外歯歯車がはすば歯車で構成された歯車軸にスプライン嵌合部を形成する場合に好適に採用し得る。

本発明に係るスプライン嵌合構造は、一体回転可能に連結すべき第１部材および第２部材を軸方向に長寸化せずとも必要とされる連結強度を確保し得る。そのため、本発明は、コンパクト化が求められる（軸方向の長寸化に制約がある）車両駆動装置のうち、例えば、互いに平行に配置された入力歯車軸、中間歯車軸および出力歯車軸を有し、入力歯車軸に入力された電動モータの回転を減速して出力する減速機を備えた車両駆動装置において、減速機を構成する中間歯車軸に好ましく適用することができる。

以上から、本発明によれば、雄スプラインと雌スプラインの圧入長さを減少させることなく、また、加工コストや部材長さを増加させることなく、圧入開始時における両スプラインの位相合わせを容易に行うことのできるスプライン嵌合構造を提供することができる。従って、このスプライン嵌合構造を介して連結された第１部材と第２部材とからなるアセンブリは、低コストに作製可能でかつ軸方向にコンパクトでありながら、第１部材と第２部材の連結強度が高くて信頼性に富む、という特長を有する。

本発明の一実施形態に係る車両駆動装置（インホイールモータ駆動装置）の断面図である。 図１に示す減速機の要部を模式的に示す図である。 （ａ）図は、中間歯車軸の断面図、（ｂ）図は、（ａ）図のＺ−Ｚ線矢視断面図である。 第１部材のうち雄スプラインを設けた部分の横断面図である。 第２部材の部分横断面図である。 中間歯車軸の作製工程の初期段階を示す断面図である。 中間歯車軸の作製工程の途中段階を示す断面図である。 （ａ）図は、本発明に係るスプライン嵌合構造とは異なるスプライン嵌合構造を採用して中間歯車軸を作製する場合に生じる問題を説明するための拡大断面図、（ｂ）図は、本発明に係るスプライン嵌合構造とは異なるスプライン嵌合構造を採用した中間歯車軸の縦断面図である。 インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略平面図である。 図９に示す電気自動車の後方断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置の具体例について説明してから、本発明に係るスプライン嵌合構造について説明する。

まず、図９および図１０に基づき、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車１１の概要を説明する。図９に示すように、電気自動車１１は、シャシー１２と、操舵輪として機能する一対の前輪１３と、駆動輪として機能する一対の後輪１４と、左右の後輪１４のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図１０に示すように、後輪１４は、シャシー１２のホイールハウジング１５の内部に収容され、懸架装置１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。

この電気自動車１１では、左右のホイールハウジング１５の内部に、左右の後輪１４それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１が組み込まれるので、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなる。そのため、この電気自動車１１は、客室スペースを広く確保でき、しかも、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。

なお、インホイールモータ駆動装置２１は、上記のように、後輪１４を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車１１のみならず、前輪１３を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪１３および後輪１４の双方を駆動輪とした四輪駆動タイプの電気自動車に適用することもできる。

電気自動車１１の走行安定性およびＮＶＨ特性を向上するためには、ばね下重量を抑える必要がある。また、電気自動車１１の客室スペースを拡大するためには、インホイールモータ駆動装置２１をできるだけコンパクト化する必要がある。そこで、以下に説明するようなインホイールモータ駆動装置２１を採用する。

図１に、本発明に係るスプライン嵌合構造を有する部材（詳細には、後述する中間歯車軸３６）を備えたインホイールモータ駆動装置２１の断面図を示す。このインホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させる電動モータ部Ａと、電動モータ部Ａの回転を減速して出力する減速機部Ｂと、減速機部Ｂの出力を駆動輪に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備える。電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂはケーシング２２に収容され、車輪用軸受部Ｃはケーシング２２に取り付けられている。なお、以下の説明では、インホイールモータ駆動装置２１をホイールハウジング１５（図１０参照）内に取り付けた状態で車幅方向外側および車幅方向内側となる側を、それぞれ、アウトボード側およびインボード側ともいう。図１においては、紙面左側がアウトボード側であり、紙面右側がインボード側である。

電動モータ部Ａは、ケーシング２２に固定された筒状のステータ２３と、径方向隙間を介してステータ２３の内周に配置されたロータ２４と、外周にロータ２４を装着したモータ回転軸２５とを有するラジアルギャップ型の電動モータ２６を備える。モータ回転軸２５は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４０，４１によってケーシング２２に対して回転自在に支持されており、毎分１万数千回程度の回転速度で回転可能である。なお、電動モータ部Ａには、ラジアルギャップ型に替えてアキシャルギャップ型の電動モータを採用しても良い。

図１に示すように、減速機部Ｂは、外歯歯車からなる入力歯車３１を有する入力歯車軸３５と、外歯歯車からなる第１中間歯車３２および第２中間歯車３３を有する中間歯車軸３６と、外歯歯車からなる出力歯車３４を有する出力歯車軸３７とを備え、各歯車軸３５〜３７の中心軸線が互いに平行に配置された、いわゆる平行軸歯車減速機３０を備える。

ここで、インホイールモータ駆動装置２１を軸方向にコンパクト化するには、減速機部Ｂを軸方向にコンパクト化することが考えられ、これを実現するための技術手段として、各歯車３１〜３４の軸方向寸法を小さくする（各歯車３１〜３４を薄板化する）ことが考えられる。しかしながら、単に各歯車３１〜３４を薄板化するだけでは、歯車同士のかみ合い率が低下し、減速機３０のトルク伝達性能や音振性能に悪影響が及ぶ。

そこで、本実施形態では、図２に模式的に示すように、各歯車３１〜３４を、歯３１ａ〜３４ａの歯筋がつるまき線状に形成された（歯筋が軸線に対して傾斜した）はすば歯車で構成している。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が多く、歯当たりが分散されるため、噛合い時の音が静かでトルク変動が少ない。従って、各歯車３１〜３４をはすば歯車で構成すれば、軸方向にコンパクトでありながら、静粛かつトルク伝達効率に優れた減速機３０を実現することができる。また、本実施形態では、中間歯車軸３６に設けられる第１中間歯車３２と第２中間歯車３３とを軸方向で近接配置することにより、中間歯車軸３６、ひいては平行軸歯車軸減速機３０の軸方向のコンパクト化を図っている。

詳細な図示は省略しているが、歯車軸３５〜３７は、それぞれの回転中心Ｏ１〜Ｏ３を結ぶ直線で形成される軌跡が三角形状をなすように配置される。係る構成は、例えば、入力歯車軸３５の回転中心Ｏ１と出力歯車軸３７の回転中心Ｏ３とを結ぶ直線が三角形状の軌跡の底辺を構成すると共に、中間歯車軸３６の回転中心Ｏ２が三角形状の軌跡の頂点を構成するように、各歯車軸３５〜３７を配置することで実現できる。上記態様で歯車軸３５〜３７を配置することにより、減速機部Ｂ、ひいてはインホイールモータ駆動装置２１を径方向にコンパクト化することができる。

図１および図２に示すように、平行軸歯車減速機３０では、入力歯車３１と第１中間歯車３２とが噛み合い、第２中間歯車３３と出力歯車３４とが噛み合っている。第１中間歯車３２は、入力歯車３１および第２中間歯車３３よりも大径で歯数が多く、出力歯車３４は、第２中間歯車３３よりも大径で歯数が多い。係る構成から、本実施形態の平行軸歯車減速機３０は、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して出力する。

図１に示すように、入力歯車軸３５は、モータ回転軸２５と同軸に配置され、スプライン嵌合によってモータ回転軸２５と一体回転可能に連結されている。従って、モータ回転軸２５の回転中心は、入力歯車軸３５の回転中心Ｏ１と一致している。入力歯車軸３５は、その両端に配置された転がり軸受４２，４３によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。中間歯車軸３６はその両端に配置された転がり軸受４４，４５により、また、出力歯車軸３７はその両端に配置された転がり軸受４６，４７により、それぞれ、ケーシング２２に対して回転自在に支持されている。

以上で説明した歯車軸３５〜３７を支持する転がり軸受４２〜４７としては、何れも、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を受けることができる軸受、例えば深溝玉軸受が使用される。これは、各歯車３１〜３４にはすば歯車を使用している関係上、歯車同士の噛み合い部を介して各歯車軸３５〜３７にラジアル荷重およびスラスト荷重が作用するためである。

図１に示すように、車輪用軸受部Ｃは、いわゆる内輪回転タイプの車輪用軸受５０で構成される。車輪用軸受５０は、ハブ輪５１および内輪５２からなる内方部材５３と、外輪５４と、ボール５７と、図示外の保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受からなる。図示は省略しているが、車輪用軸受５０の内部空間には、潤滑剤としてのグリースが充填されている。軸受内部空間への異物侵入および軸受外部へのグリース漏洩を防止するため、車輪用軸受５０の軸方向両端部にはシール部材が設けられている。

ハブ輪５１は、スプライン嵌合によって平行軸歯車減速機３０を構成する出力歯車軸３７と一体回転可能に連結されている。ハブ輪５１のアウトボード側の端部にはフランジ部５１ａが設けられ、このフランジ部５１ａに対して駆動輪がボルト５９により取り付けられる。また、ハブ輪５１のインボード側の端部には、内輪５２を加締め固定してなる加締め部５１ｂが形成されている。この加締め部５１ｂは、車輪用軸受５０に予圧を付与する機能を有する。

ハブ輪５１の外周にアウトボード側の内側軌道面５５が形成され、内輪５２の外周にインボード側の内側軌道面５５が形成されている。外輪５４の内周には、両内側軌道面５５，５５に対応する複列の外側軌道面５６が形成されており、対をなす内側軌道面５５と外側軌道面５６とで形成されるボールトラックに複数のボール５７が組み込まれている。外輪５４は、そのアウトボード側の端部から径方向外向きに延びるフランジ部を有し、このフランジ部がケーシング２２に対してボルト止めされている。

以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動態様を簡単に説明する。まず、電動モータ部Ａにおいて、ステータ２３に交流電流が供給されると、これに伴って生じる電磁力によりロータ２４およびモータ回転軸２５が一体回転する。モータ回転軸２５の回転は、減速機部Ｂにおいて平行軸歯車減速機３０によって減速された上で車輪用軸受５０に伝達されるので、低トルクで高回転型の電動モータ（小型の電動モータ）２６を採用した場合でも、駆動輪に必要なトルクを伝達することができる。

図示は省略しているが、インホイールモータ駆動装置２１は、電動モータ２６および平行軸歯車減速機３０の各部に潤滑油を供給するための潤滑機構を有する。インホイールモータ駆動装置２１の駆動中には、上記潤滑機構から供給される潤滑油により、電動モータ２６の各部が冷却されると共に平行軸歯車減速機３０の各部が潤滑および冷却される。

以上で説明したとおり、本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１では、これを軸方向にコンパクト化するために、平行軸歯車減速機３０を構成する各歯車３１〜３４にはすば歯車を使用すると共に、中間歯車軸３６に設けた第１中間歯車３２と第２中間歯車３３とを軸方向で近接配置している。このように、はすば歯車からなる第１中間歯車３２と第２中間歯車３３とを近接配置した中間歯車軸３６は、これを切削等の機械加工で作製するにしても、一部材で構成するのは相当に困難である。そこで、本実施形態では、個別に作製した二部材を連結（結合一体化）してなる中間歯車軸３６を採用しており、上記二部材は、本発明に係るスプライン嵌合構造を介して連結されている。以下、図１および図３〜図７を参照しながら、本実施形態の中間歯車軸３６について詳細に説明する。

図１および図３（ａ）に示すように、中間歯車軸３６は、軸部３６ａおよび第１中間歯車３２を一体に有する第１部材６１と、中空状の第２中間歯車３３からなる第２部材６２とをスプライン嵌合構造６０を介して連結することで形成される。スプライン嵌合構造６０を形成するため、第１部材６１の軸部３６ａの外周面には、図３（ｂ）および図４に示すように、軸方向に延びた歯（凸部）６４と凹部とを周方向で交互に設けてなる雄スプライン６３が形成され、また、第２部材６２の内周面には、図３（ｂ）および図５に示すように、軸方向に延びた凹部６６と凸部６７とを周方向で交互に設けてなる雌スプライン６５が形成されている。雄スプライン６３および雌スプライン６５の形成方法は特に問わず、転造等の塑性加工や切削等の機械加工で形成することができる。

図３（ｂ）に示すように、第１部材６１と第２部材６２の芯出しを精度良く行うため、第１部材６１と第２部材６２とは、雄スプライン６３の最外径部（凸部６４の頂部６４ａ）を雌スプライン６５の内底面（凹部６６の内底面６６ａ）に圧入することで形成される、いわゆる大径合わせのスプライン嵌合構造６０により結合一体化されている。そのため、雄スプライン６３の最大外径寸法（凸部６４の頂部６４ａを通る外接円の直径寸法）Ｄ１（図４参照）は、雌スプライン６５の最大内径寸法（凹部６６の内底面６６ａを通る内接円の直径寸法）Ｄ２（図５参照）よりも大きく形成される。雌スプライン６５に対する雄スプライン６３の圧入代［＝（Ｄ１−Ｄ２）／２］は実際のところは最大でも数十μｍ程度であるが、図３（ｂ）では、理解の容易化のため、同図中に点線で示す上記圧入代を誇張して描いている。

上記のとおり、スプライン嵌合構造６０は、いわゆる大径合わせにより形成されることから、図３（ｂ）に示す、スプライン嵌合構造６０が形成された状態において、雄スプライン６３の凸部６４の側面（歯面）と雌スプライン６５の凸部６７の側面（歯面）との間には周方向隙間が存在し、また、雄スプライン６３の最小径部（内底面）と雌スプライン６５の最小径部（凸部６７の頂部）との間には径方向隙間が存在する。

図６中の拡大図に示すように、雄スプライン６３を構成する凸部６４のうち、雄スプライン６３（第１部材６１）の圧入方向前方側の端部（アウトボード側の端部）には、圧入方向Ｘに直交する面Ｐに対して傾斜した第１面取り６８が設けられている。本実施形態では、凸部６４のインボード側の端部にも同様の第１面取り６８を設けている。また、雌スプライン６５を構成する凸部６７のうち、雄スプライン６３の圧入が開始される側の端部（インボード側の端部）には、圧入方向Ｘに直交する面Ｐに対して傾斜した第２面取り６９が設けられている。本実施形態では、凸部６７のアウトボード側の端部にも同様の第２面取り６９を設けている。第１面取り６８の傾斜角（直交面Ｐに対する角度。以下「傾斜角」という場合も同様。）θ₁は、第２面取り６９の傾斜角θ₂よりも大きく設定されている。図示例では、傾斜角θ₁を６０°程度、傾斜角θ₂を３０°程度としている。

第１部材６１と第２部材６２を連結（結合一体化）する際には、図６に示すように両部材６１，６２を同軸配置してから、図７に示すように、両部材６１，６２を相対的に接近移動させ、雌スプライン６５の内底面６６ａに対して雄スプライン６３の最外径部を圧入する。この圧入作業を実施するときには、まず、雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせを行う必要があるが、本実施形態では、図６を参照して説明したように、雄スプライン６３を構成する凸部６４の圧入方向前方側の端部に第１面取り６８を設けると共に、雌スプライン６５を構成する凸部６７のうち雄スプライン６３の圧入が開始される側の端部に第２面取り６９を設け、かつ第１面取り６８の傾斜角θ₁を第２面取り６９の傾斜角θ₂よりも大きくしたので、圧入開始直後に、雄スプライン６３の凸部６４の先端部６４ｂを、雌スプライン６５の凸部６７に設けた第２面取り６９の基端部６９ａを超えた位置に位置させることが、すなわち雄スプライン６３の凸部６４を雌スプライン６５の凹部６６に嵌合することができる（図７中の拡大図参照）。そのため、雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせを容易に行うことができる。

雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせが行われた後、第１部材６１と第２部材６２が軸方向で当接するまで両部材６１，６２を相対的に接近移動させる。これにより、第１部材６１と第２部材６２との間に図３（ｂ）に示すスプライン嵌合構造６０が形成され、このスプライン嵌合構造６０を介して第１部材６１と第２部材６２が連結された中間歯車軸３６が得られる。

上述したように、本発明では、いわゆる大径合わせのスプライン嵌合構造６０を形成するために必要となる雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせを容易化するため、雄スプライン６３の凸部６４の圧入開始側の端部に設ける第１面取り６８の傾斜角θ₁を、雌スプライン６５の凸部６７のうち雄スプライン６３の圧入が開始される側の端部に設けられる第２面取り６９の傾斜角θ₂よりも大きくするという技術手段を採用した。係る技術手段は、雄スプライン６３の凸部６４および雌スプライン６５の凸部６７の軸方向端部に通常設けられる面取りの面取り量を調整するだけのものであることから、特許文献１に記載された技術手段（ガイド部）を採用した場合に起こり得る加工コストの増加問題や部材の長寸化問題を生じさせることなく、必要とされるスプラインの圧入長さを確保して、両部材６１，６２間で適切にトルクを伝達することができる。

因みに、以上で説明した実施形態とは逆に、第１面取り６８の傾斜角θ₁を第２面取り６９の傾斜角θ₂よりも小さくした場合［図８（ａ）参照］には、雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせを行おうとしても、雄スプライン６３の凸部６４の先端部６４ｂが雌スプライン６５の凹部６６に嵌合するよりも先に、第１部材６１に設けた雄スプライン６３の最外径部と第２部材６２とが軸方向で当接してしまうため、雄スプライン６３と雌スプライン６５の位相合わせを適切に行うことができない。

また、中間歯車軸３６としては、図８（ｂ）に示すように、第１部材６１と第２部材６２とが、いわゆる歯面合わせのスプライン嵌合構造６０’を介して結合一体化されたものを用いることも可能である。しかしながら、歯面合わせのスプライン嵌合構造６０’では、第１部材６１と第２部材６２の芯出しを精度良く行うことができないことから、別途の芯出し構造（図示例ではインロー嵌合構造７０）をスプライン嵌合構造６０’の軸方向外側に設ける必要がある。この場合、中間歯車軸３６の全長寸法を変えないとすれば、スプライン嵌合構造６０’の軸方向寸法は、図３（ａ）に示す大径合わせのスプライン嵌合構造６０に比べて短くなるため、第１部材６１と第２部材６２の間でのトルク伝達性能が低下するおそれがある。また、インロー嵌合構造７０を形成するために、第１部材６１と第２部材６２のそれぞれに凸部および凹部を別途設ける必要が生じるため、加工コストが増加する。

従って、以上で説明した本発明に係るスプライン嵌合構造（大径合わせのスプライン嵌合構造）６０を適用すれば、低コストに作製可能で軸方向にコンパクトなものでありながら、第１部材６１と第２部材６２の連結強度（両部材６１，６２間でのトルク伝達性能）が高くて信頼性に富む中間歯車軸３６を得ることができる。

以上、本発明の実施形態に係るスプライン嵌合構造６０、およびこのスプライン嵌合構造６０を有する歯車軸（中間歯車軸３６）を備えたインホイールモータ駆動装置２１について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限られない。

例えば、以上で説明した実施形態では、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に一軸の中間歯車軸３６を配置してなり、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して車輪用軸受部Ｃに伝達する平行軸歯車減速機３０（三軸タイプの平行軸歯車減速機３０）を採用したが、減速機部Ｂには、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に二軸以上の中間歯車軸３６を配置してなる四軸以上の平行軸歯車減速機３０を採用することも可能である（図示省略）。この場合、二つの中間歯車軸３６に、本発明に係るスプライン嵌合構造６０を適用することができる。

また、以上では、ケーシング２２に収容された電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂと、ケーシング２２に取り付けられた車輪用軸受部Ｃとを備えたインホイールモータ駆動装置２１（を構成する中間歯車軸３６）に本発明に係るスプライン嵌合構造６０を適用したが、本発明は、インホイールモータ駆動装置２１以外の車両駆動装置、例えば、電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂを収容したケーシングが車体に取り付けられ、減速機部Ｂの出力がドライブシャフトを介して駆動輪（車輪用軸受）に伝達される、いわゆるオンボードタイプの車両駆動装置（を構成する中間歯車軸）にも適用することができる。

また、本発明に係るスプライン嵌合構造６０は、以上で説明したような歯車軸（中間歯車軸３６）のみならず、一体回転可能に連結すべき二部材間で高い同軸度や連結強度が必要とされるその他の部材にも好ましく適用できることは言うまでもない。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

２１ インホイールモータ駆動装置（車両駆動装置）
２６ 電動モータ
３０ 減速機（平行軸歯車減速機）
３２ 第１中間歯車
３３ 第２中間歯車
３６ 中間歯車軸
５０ 車輪用軸受
６０ スプライン嵌合構造
６１ 第１部材
６２ 第２部材
６３ 雄スプライン
６４ 凸部
６５ 雌スプライン
６６ 凹部
６７ 凸部
６８ 第１面取り
６９ 第２面取り
Ａ 電動モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｐ 圧入方向に直交する面
Ｘ 圧入方向
θ₁ 第１面取りの傾斜角
θ₂ 第２面取りの傾斜角

Claims (4)

1. 一体回転可能に連結すべき第１部材および第２部材のうち、前記第１部材の外周面に形成された雄スプラインの最外径部を、前記第２部材の内周面に形成された雌スプラインの内底面に圧入することで形成されるスプライン嵌合構造において、
   前記雄スプラインを構成する凸部の圧入方向前方側の端部、および前記雌スプラインを構成する凸部のうち前記雄スプラインの圧入が開始される側の端部に、それぞれ、圧入方向に直交する面に対して傾斜した第１面取りおよび第２面取りを設け、前記第１面取りの傾斜角を、前記第２面取りの傾斜角よりも大きくしたことを特徴とするスプライン嵌合構造。
2. 前記第１部材が、軸部および第１の外歯歯車を有する部材で構成されると共に、前記第２部材が、前記第１の外歯歯車と軸方向で近接配置される第２の外歯歯車で構成され、
   前記雄スプラインが前記軸部の外周面に形成され、前記雌スプラインが前記第２の外歯歯車の内周面に形成されている請求項１に記載のスプライン嵌合構造。
3. 前記第１の外歯歯車および前記第２の外歯歯車が、はすば歯車で構成されている請求項２に記載のスプライン嵌合構造。
4. 互いに平行に配置された入力歯車軸、中間歯車軸および出力歯車軸を有し、前記入力歯車軸に入力された電動モータの回転を減速して出力する減速機を備えた車両駆動装置であって、前記中間歯車軸に、請求項２又は３に記載のスプライン嵌合構造を適用してなる車両駆動装置。

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