JP2020153432A - 車両の動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】互いにスプライン嵌合される回転軸の間で発生する回転方向およびスラスト方向の変動によるガタ打ちを抑制できる車両の動力伝達機構を提供する。【解決手段】ロータ軸１６の凹部３４と環状部材３６の凸部３８との間に、凹部３４および凸部３８の形状に沿うようにして形成されたゴム４０が介在されているため、リダクション軸１２とロータ軸１６との間で回転方向の変動が発生した場合にはゴム４０が弾性変形させられるとともに、リダクション軸１２とロータ軸１６との間でスラスト方向の変動が発生した場合にもゴム４０が弾性変形させられる。従って、リダクション軸１２およびロータ軸１６の間で、回転方向およびスラスト方向の変動が発生した場合であっても、リダクション軸とロータ軸１６との間で発生するガタ打ちを抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、スプライン嵌合部を備えた車両の動力伝達機構に関するものである。

車両の動力伝達機構において、互いにスプライン嵌合される回転軸を備えた構造が知られている。例えば、特許文献１に記載の動力伝達構造がそれである。特許文献１では、内周側に位置する駆動軸１と外周側に位置する回転軸２とがスプライン嵌合された動力伝達構造において、駆動軸１の外周に取り付けられ、且つ、回転軸２の軸方向の端部に当接させられる位置決め部材４と、回転軸２の端部から軸方向に延びる凸部２３とを、備え、凸部２３が弾性変形可能な位置決め部材４に形成された凹部４３に当接させられる構造が開示されている。回転軸２の凸部２３が、位置決め部材４の凹部４３に当接することで、駆動軸１と回転軸２とが位置決めされ、駆動軸１と回転軸２との間で回転方向の変動が発生した場合には、位置決め部材４が弾性変形することで、駆動軸１のスプライン歯と回転軸２のスプライン歯との間に形成されるガタによるガタ打ち（歯打ち）が抑制される。

特開２０１７−３２０８３号公報 特開２０１３−２０００４１号公報 特開２０１０−３１９２９号公報

ところで、特許文献１に記載の発明では、駆動軸１と回転軸２との間で回転方向の変動が発生した場合には、位置決め部材４が弾性変形することでガタ打ちが抑制されるものの、駆動軸１と回転軸２との間でスラスト方向の変動が発生した場合には、駆動軸１と回転軸２との間で発生するガタ打ちを効果的に抑制することが困難となっていた。

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、互いにスプライン嵌合される回転軸の間で発生する回転方向およびスラスト方向の変動によるガタ打ちを抑制できる車両の動力伝達機構を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）外周スプライン歯が形成された第１軸と、内周スプライン歯が形成された円筒状の第２軸とが、互いにスプライン嵌合されるスプライン嵌合部を備える、車両の動力伝達機構において、（ｂ）前記第２軸の軸方向で、前記第１軸が嵌め入れられる側の端面に形成される第２軸側凹凸部と、（ｃ）前記第１軸に設けられ、組付状態において前記第２軸の前記第２軸側凹凸部と係合する第１軸側凹凸部と、（ｄ）前記第１軸側凹凸部と前記第２軸側凹凸部との間に介在され、前記第１軸側凹凸部および前記第２軸側凹凸部の形状に沿うようにして形成された弾性体とを、備えることを特徴とする。

第１発明の車両の動力伝達機構によれば、第１軸側凹凸部と第２軸側凹凸部との間に、第１軸側凹凸部および第２軸側凹凸部の形状に沿うようにして形成された弾性体が介在されているため、第１軸と第２軸との間で回転方向の変動が発生した場合には弾性体が弾性変形させられるとともに、第１軸と第２軸との間でスラスト方向の変動が発生した場合にも弾性体が弾性変形させられる。従って、第１軸および第２軸の間で、回転方向およびスラスト方向の変動が発生した場合であっても、第１軸と第２軸との間で発生するガタ打ちを抑制することができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の一部を示す断面図である。 図１のロータ軸およびリダクション軸を組付前の状態に分解した図である。 図２のロータ軸およびリダクション軸の組付後において、ロータ軸から回転方向およびスラスト方向の変動が伝達されたときの緩衝装置の作動状態を示す図である。

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、本発明が適用された車両用駆動装置１０の一部を示す断面図である。車両用駆動装置１０は、図示しないエンジンおよび電動機ＭＧの動力によって車両を走行させるハイブリッド形式の駆動装置である。

図１は、車両用駆動装置１０のうち電動機ＭＧの動力を駆動輪側に伝達する動力伝達経路の一部を示す断面図である。図１に示すように、回転軸線ＣＬを中心にして、電動機ＭＧおよび電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されたリダクション軸１２が回転可能に配置されている。

電動機ＭＧは、図示しないステータと、ステータの内周側に配置されている円環状のロータ１４と、ロータ１４の内周に接続されているロータ軸１６とを、含んで構成されている。ロータ１４は、複数枚の円板状の鋼板が回転軸線ＣＬの方向に積層されて構成されている。

ロータ軸１６は、円筒状に形成されており、回転軸線ＣＬを中心にして回転可能に支持されている。ロータ軸１６は、軸方向の両端に配置されている一対の軸受１８ａ、１８ｂを介して、非回転部材であるケース２０によって回転可能に支持されている。

リダクション軸１２は、円筒状に形成されており、回転軸線ＣＬを中心にして回転可能に支持されている。リダクション軸１２は、軸方向の両端に配置されている一対の軸受２２ａ、２２ｂを介して、ケース２０によって回転可能に支持されている。リダクション軸１２には、図示しないカウンタギヤと噛み合うリダクションギヤ２４が形成されている。

ロータ軸１６とリダクション軸１２とは、互いにスプライン嵌合されることで、動力伝達可能に連結されている。ロータ軸１６には、リダクション軸１２の一端が嵌め入れられる軸穴２５が形成され、軸穴２５の軸方向でリダクション軸１２が嵌め入れられる側の内周面には、内周スプライン歯２６が形成されている。また、リダクション軸１２の軸方向でロータ軸１６の軸穴２５に嵌め入れられる側の外周面には、外周スプライン歯２８が形成されている。組付状態において、これら内周スプライン歯２６および外周スプライン歯２８がスプライン嵌合されることで、ロータ軸１６とリダクション軸１２とを相対回転不能に連結するスプライン嵌合部３０が形成される。なお、リダクション軸１２が本発明の第１軸に対応し、ロータ軸１６が本発明の第２軸に対応している。

ところで、電動機ＭＧにおいて、走行中に回転方向およびスラスト方向の変動が発生することが知られており、この変動がロータ軸１６に伝達されると、内周スプライン歯２６と外周スプライン歯２８との間で、互いのスプライン歯２６、２８が衝突することによるガタ打ち（歯打ち）が発生する虞がある。この衝突によるガタ打ちを抑制するため、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間には、ガタ打ちを抑制するための緩衝装置３２が設けられている。なお、スプライン嵌合部３０および緩衝装置３２が、本発明の車両の動力伝達機構に対応している。

図２は、図１のロータ軸１６およびリダクション軸１２を組付前（スプライン嵌合前）の状態に分解した図である。図２に示すように、ロータ軸１６の軸方向でリダクション軸１２が嵌め入れられる側の端面には、軸方向でリダクション軸１２から離れる側に窪む凹部３４が形成されている。凹部３４は、ロータ軸１６の軸方向の端面が切り欠かれることで、凹形状に形成されている。なお、凹部３４が、本発明の第２軸側凹凸部に対応している。

また、リダクション軸１２の外周面であって、外周スプライン歯２８から軸方向で所定距離だけ離れた位置には、環状形状を有する環状部材３６が圧入によって固定されている。環状部材３６は、金属材料から構成されている。環状部材３６の軸方向でロータ軸１６と対向する側には、組付後（スプライン嵌合後）において凹部３４と係合する凸部３８が形成されている。なお、凸部３８が、本発明の第１軸側凹凸部に対応している。

また、環状部材３６の軸方向でロータ軸１６と対向する面には、弾性体であるゴム４０が貼り付けられている。ゴム４０は、環状部材３６の周方向に沿って連続して貼り付けられている。従って、ゴム４０は、環状部材３６に形成された凸部３８の形状に沿うようにしてに形成されている。なお、凹部３４は、凸部３８と係合可能な形状に形成されているため、ゴム４０は、ロータ軸１６に形成された凹部３４の形状にも沿うようにして形成されている。

ロータ軸１６とリダクション軸１２とがスプライン嵌合された状態では、ゴム４０がロータ軸１６の凹部３４と環状部材３６の凸部３８との間に介在させられる。緩衝装置３２は、ロータ軸１６の軸端面に形成される凹部３４、環状部材３６に形成され組付後において凹部３４と係合する凸部３８、および組付後において凹部３４と凸部３８との間に介在されるゴム４０を、含んで構成される。

図３は、ロータ軸１６およびリダクション軸１２の組付後（スプライン嵌合後）において、ロータ軸１６から回転方向およびスラスト方向の変動が伝達されたときの緩衝装置３２の作動を説明する図である。図３（ａ）は、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間に動力が伝達されないときの状態を示し、図３（ｂ）は、ロータ軸１６から回転方向の変動が伝達されたときの状態を示し、図３（ｃ）は、ロータ軸１６からスラスト方向の変動が伝達されたときの状態を示している。

図３（ａ）に示す、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間に動力が伝達されない状態では、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間に介在されるゴム４０は圧縮されない。一方、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間で回転方向の変動が伝達された場合には、図３（ｂ）に示すように、凹部３４と凸部３８との間に介在されるゴム４０のうち、矢印で示す回転方向の間に介在される部位で弾性変形させられる。このように、回転方向の変動に対して、ゴム４０が弾性変形させられることで、内周スプライン歯２６と外周スプライン歯２８との衝突が緩和され、この衝突によるガタ打ちが抑制される。

また、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間でスラスト方向の変動が伝達された場合には、図３（ｃ）に示すように、凹部３４と凸部３８との間に介在されるゴム４０のうち、矢印で示す軸方向に介在される部位で弾性変形させられる。さらに、ロータ軸１６と環状部材３６との間において、凹部３４および凸部３８が形成されない部位の間で、矢印で示す軸方向に介在されるゴム４０が弾性変形させられる。このように、スラスト方向の変動に対して、ロータ軸１６と環状部材３６との間で軸方向に介在されるゴム４０が弾性変形させられることで、内周スプライン歯２６の軸方向の端面と、外周スプライン歯２８の軸方向の端面（根本側）との衝突が緩和され、この衝突によるガタ打ちが抑制される。

上述のように、本実施例によれば、ロータ軸１６の凹部３４と環状部材３６の凸部３８との間に、凹部３４および凸部３８の形状に沿うようにして形成されたゴム４０が介在されているため、リダクション軸１２とロータ軸１６との間で回転方向の変動が発生した場合にはゴム４０が弾性変形させられるとともに、リダクション軸１２とロータ軸１６との間でスラスト方向の変動が発生した場合にもゴム４０が弾性変形させられる。従って、リダクション軸１２およびロータ軸１６の間で、回転方向およびスラスト方向の変動が発生した場合であっても、リダクション軸とロータ軸１６との間で発生するガタ打ちを抑制することができる。

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、ロータ軸１６の軸方向の端面が切り欠かれることで凹部３４が形成され、環状部材３６に凹部３４と係合する凸部３８が形成されるものであったが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、ロータ軸１６に軸方向に突き出す凸部が形成され、環状部材３６にロータ軸１６の凸部に係合する凹部が形成されるものであっても構わない。要は、ロータ軸１６の軸方向の端面に凹凸形状（本発明において第２軸側凹凸部）が形成され、環状部材３６には、組付後（スプライン嵌合後）においてロータ軸１６の凹凸形状と係合する凹凸形状（本発明において第１軸側凹凸部）が形成されるものであれば構わない。

また、前述の実施例では、凸部３８にゴム４０が貼り付けられていたが、凹部３４側にゴム４０が貼り付けられるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、凹部３４と凸部３８との間に介在される弾性体としてゴム４０が用いられていたが、ゴム４０以外の弾性体であっても適用することができる。例えば、ゴム４０に代わって、弾性部材として機能する樹脂材料が用いられても構わない。

また、前述の実施例では、ロータ軸１６とリダクション軸１２との間に緩衝装置３２が設けられていたが、本発明は、一対の回転軸がスプライン嵌合されることによって接続される構造であれば、適宜適用され得る。

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。

１２：リダクション軸（第１軸）
１６：ロータ軸（第２軸）
２６：内周スプライン歯
２８：外周スプライン歯
３０：スプライン嵌合部（車両の動力伝達機構）
３２：緩衝装置（車両の動力伝達機構）
３４：凹部（第２軸側凹凸部）
３８：凸部（第１軸側凹凸部）
４０：ゴム（弾性体）

Claims (1)

1. 外周スプライン歯が形成された第１軸と、内周スプライン歯が形成された円筒状の第２軸とが、互いにスプライン嵌合されるスプライン嵌合部を備える、車両の動力伝達機構において、
   前記第２軸の軸方向で、前記第１軸が嵌め入れられる側の端面に形成される第２軸側凹凸部と、
   前記第１軸に設けられ、組付状態において前記第２軸の前記第２軸側凹凸部と係合する第１軸側凹凸部と、
   前記第１軸側凹凸部と前記第２軸側凹凸部との間に介在され、前記第１軸側凹凸部および前記第２軸側凹凸部の形状に沿うようにして形成された弾性体とを、備える
   ことを特徴とする車両の動力伝達機構。

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