JP4195526B2 - 車両駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の弾性継手を使用した車両駆動装置に係り、特に、駆動側から従動側に回転駆動力を伝達する機能と、衝撃を緩衝する機能とを備え、弾性継手の構成要素である弾性体継手要素の交換作業の作業性の向上と長寿命化を図った車両駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気車の駆動方式には電気車の車軸にモータを一体に形成し、車軸にモータのロータを組み込んでモータの回転軸をそのまま車軸として直接駆動する方式と、車軸に対してモータを別体に設け、モータの駆動力を何らかの動力伝達手段を介して車軸に伝達して間接的に駆動する方式とがある。図１５は前者の車軸を直接駆動する方式の車両駆動装置の例である。
【０００３】
同図において、電動機１は車軸２として機能する回転軸と、この回転軸（車軸２）を内包するように設けられ、内部にロータ４とステータ５を備えたフレーム３とから基本的に構成されている。ロータ４は前記車軸２の外周に一体に設けられ、ステータ５はフレーム３の内面に前記ロータ４と所定間隔離間した状態で取り付けられている。また、フレーム３は回転止め７を介して車両の床部６に結合され、軸受８によって回転自在に車軸２を支持している。また、車輪１０が嵌着された車軸２は両端部において軸受９を介して床部（台車）６に取り付けられている。なお、符号１１は車輪１０が転動するレールである。
【０００４】
このように構成された車両駆動装置では、床部６を含む図示しない車体の重量により車軸２が曲がることがある。車軸２が曲がると、ロータ４とステータ５間のギャップ１２の大きさが一様でなくなり、回転角度により変化することになる。この問題を避けるために、図１６の電動機１では、車軸２の周りに中空軸１３を設け、この中空軸１３の外周部に電動機のロータ４を取り付けた構造をとっている。また、中空軸１３と車軸２とは一対の継手１４ａ，１４ｂで連結され、ロータ４の回転力が車軸２に伝わるようになっている。その際、継手１４ａ，１４ｂの内側がそれぞれ中空軸１３に接合され、外側がそれぞれ車軸２に接合される。さらに、特開平４−１４３５９６号公報に開示されているように振動変位を動的に抑制するために継手１４を弾性体で構成し、ダイナミックダンパとして機能させることも行われている。
【０００５】
図１７は車輪の上下動を絶縁するため、図１６の継手１４を弾性体で構成し、電動機をダイナミックダンパとして機能させた例を示す図である。電動機をダイナミックダンパとして機能させる方法では、特開昭６３−６９４４４号公報記載のように電動機の両側のフランジに弾性体の機能を持たせ、弾性継手を使用しないものもある。また、車軸の曲がりがロータとステータ間のギャップを回転角度により変えてしまうことを避ける方法としては、特開平３−６１１５８号公報に記載されたもののようにロータと車軸の間に嵌挿された円筒の軸方向の中央部分に車軸との間に隙間を設けたものもある。さらに、特開平３−６１１５８号公報に記載されたもののように前記円筒の車軸と接触する部分に弾性体を嵌挿させることによって、車軸の曲がりによってロータとステータ間のギャップが回転角度により変化してしまうことを避け、且つ、電動機をダイナミックダンパーとして機能させるものもある。
【０００６】
図１８は従来のこの種の産業用弾性継手の例を示す図である。同図において、同心円上にほぼ等間隔に配置した弾性体継手要素１６を交互に挟み込むために、駆動側１５ａ（あるいは従動側（１５ｂ））の継手要素は円環の内側に突起１５ａ’（あるいは突起１５ｂ’）を有し、この円環の内側にある従動側１５ｂ（あるいは駆動側（１５ａ））の継手要素は突起を外側に有し、周方向の弾性体継手要素の面圧により回転力を伝達するようになっており、また、衝撃的な上下動に対する緩衝効果をも兼ね備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の車両駆動装置の弾性継手１５では、減衰効果を得る必要性から弾性体としてゴムが使用されていることから、クリープ変形などの永久変形が大きな問題となっている。ゴムの永久変形による予圧面の面圧の減少を補正することは困難であるため、あらかじめ定められた値以上に予圧面の面圧が減少した場合には弾性体継手要素６を交換する必要がある。しかし、図１８から分かるように車軸２に取り付けられた状態で弾性体継手要素１６を交換することは、駆動側継手要素１５ａと従動側継手要素１５ｂとを車軸の軸方向にずらす必要があるため極めて困難で、実質的には不可能といってよいものであった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、弾性体継手要素の面圧調節が容易であるとともに、弾性体継手要素の交換期間を長くすることが可能で、保守点検の容易な車両駆動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素を扇形状にして外側から半径方向に挿入し、くさび効果により前記弾性体継手要素の周方向に所定の予圧を与えることができるようにしたものである。
【００１０】
さらに、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素を複合材で構成し、この複合材の異方性により走行安定上必要とされる軸に直角及び平行な方向の剛性と軸まわりの捩り剛性を一種類の形状の弾性体継手要素で成立させることができるようにしたものである。
【００１１】
また、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素は、板状の弾性材の両面に傾斜をつけた金属性ブロックを貼り付けることにより扇形状の弾性体継手要素を構成することもある。
【００１２】
また、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素の弾性体を複数の金属の板と弾性材の板を交互に張り合わせることにより構成することもできる。
【００１３】
また、この車両駆動装置においては、弾性体継手要素の側面にも板状の弾性体を貼り付け、該弾性体の変形によって回転軸に直角な方向の荷重を弾性的に支えることができる構造にすることもできる。
【００１４】
具体的には、上記目的を達成するため、第１の手段は、複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、前記固定の際、前記弾性体継手要素のそれぞれの金属ブロックは、それぞれ駆動側継手要素と従動側継手要素に取り付けられた面圧調整用ボルトによって押し付け用金属ブロックを介して前記扇形の空間の中心方向に押し込まれ、所定の面圧に調整されてから固定されることを特徴とする。
【００１５】
第２の手段は、複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、前記弾性体継手要素の金属からなるブロックには面圧調整用ボルトの挿通孔が穿設され、前記弾性体継手要素は面圧調整用ボルトを介して前記駆動側継手要素及び従動側継手要素の少なくとも一方に固定され、前記空間は前記駆動力伝達部及び駆動力被伝達部と、前記駆動側継手要素と従動側継手要素の前記車軸に平行な方向の端部に設けられたカバー部とによって形成され、前記カバー部に対向する金属製ブロックの端面に板状の弾性体が貼付されていることを特徴とする。
【００１６】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記弾性体継手要素の前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との当接部に、前記弾性体継手要素と前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との前記車軸に平行な方向の相対的な変位を規制する規制手段が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記弾性体がゴムからなることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な各部及び各実施形態に共通な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手の正面図、図２は図１の弾性継手のＡ−Ａ断面図であり、この弾性継手は、前記図１６における継手１４に対応する。なお、図２は図１６では右側に位置する継手１４ａに相当する。
【００２４】
この第１実施形態に係る弾性継手１００は、駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０と、両継手要素１１０および１２０間に挿入された８個の弾性体継手要素１３０とからなり、このうち弾性体継手要素１３０は図１に示すように正面視略扇形に形成されている。駆動側継手要素１１０には、ボス部１１１から半径方向に９０゜間隔で突出した４本の駆動力伝達部１１２が、また、受動側継手要素１２０には、同じくボス部１２１から半径方向に９０゜間隔で突出した駆動力被伝達部１２２がそれぞれ設けられている。また、図２に示すように両ボス部１１１，１２１から円周方向にカバー部１１３，１２３がそれぞれ設けられている。なお、駆動側継手要素１１０におけるボス部１１１、駆動力伝達部１１２及びカバー部１１３、ならびに受動側継手要素１２０におけるボス部１２１、駆動力伝達部１２２及びカバー１２３はそれぞれ一体に形成されている。また、前記ボス部１１１には前述の中空軸１３が挿入されて接合され、前記ボス部１２１は車軸２に接合される。
【００２５】
これらの駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０は、図１に示すように前記駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２とがほぼ４５゜間隔になるように重ね合わされ、外周側から各駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２との間の空間部１９０に弾性体継手要素１３０を挿入し、図示しない固定手段によって固定され、弾性継手１００が構成される。その際、所定圧で前記弾性継手要素１３０を固定することによって弾性継手要素１３０に予圧が付与される。このように所定の与圧が付与された状態で、各弾性体継手要素１３０は同心円上に中心からほぼ等しい距離の位置に等間隔に配置される。
【００２６】
弾性体継手要素１３０は、図１に示すようにほぼ扇形に形成され、前記空間部１９０に挿入され、扇形の両側面１３２ａ，１３３ａで駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２に接触するが、前述の予圧が与えられたとき、前記側面１３２ａ，１３３ａにおける面圧が均一になるように前記側面１３２ａ，１３３ａの角度が設定されている。言い換えれば、前記空間部１９０に弾性継手要素１３０を装着したときに、前記側面１３２ａ，１３３ａとこれらの側面に当接する駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２とがそれぞれ平行になるように前記側面の角度もしくは傾斜が設定されている。
【００２７】
弾性体継手要素１３０は、上記のような形状に形成されており、上記形状に単一の弾性体によって形成することも可能である（後述の図１１参照）。しかし、この実施形態では、複合材によって構成されている。この複合材は緩衝材として機能する方向を勘案して３つの部分からなる。すなわち、円周方向の緩衝材として主に機能する第１のブロック１３１と、この第１のブロック１３１の両側に接合され、軸に平行な方向の緩衝材として主に機能する第２及び第３のブロック１３２，１３３である。この場合、第１のブロック１３１と第２及び第３のブロック１３２，１３３を使用し、駆動軸の軸回り（円周方向）のねじり剛性に対応する部分と前記軸に平行及び直角な方向の応力に対応する部分とによって弾性材の異方性を考慮して前記弾性体継手要素１３０の形状とした。この形状では、第１のブロック１３１は直方体であって、軸回りの動力伝達機能と緩衝機能とを持たせ、第２のブロック１３２と第３のブロック１３３とに軸に平行な方向と直角な方向の緩衝機能を主に持たせている。
【００２８】
図１の最上部の弾性体継手要素１３０を例にとると、第２のブロック１３２は左側の側面１３２ａが駆動側継手要素１１０の駆動力伝達部１１２の側面に当接し、図に示すように第２のブロック１３２の車軸２と平行の方向の端部に相当する端面１３２ｂは駆動側継手要素１１０のカバー部１１３の内面にそれぞれ当接している。一方、第３のブロック１３３は右側の側面１３３ａが従動側継手要素１２０の駆動力被伝達部１２２の側面に当接し、第３のブロック１３３の端面１３３ｂは従動側継手要素１２０のカバー部１２３の内面にそれぞれ当接している。これによって、軸（中空軸１３）の円周方向については第１のブロック１３１の弾性体が回転駆動力を伝達すると共に緩衝材として機能し、軸に直交する方向（半径方向）及び軸に平行な方向については第２及び第３のブロック１３２，１３３の弾性体が緩衝材として機能する。その他、特に説明しない各部は前述の従来例と同等に構成されている。なお、第１ないし第３のブロック１３１，１３２，１３３に使用される弾性体としては例えば弾性を有する合成樹脂材や合成ゴムなどが好適である。特に、合成ゴムでは、異方性を含む種々の特性をある程度コントロールすることができるので、荷重や振動のサイクルなどを考慮して最適な特性のものを得ることが可能である。
【００２９】
以上のように構成することによって弾性体継手要素１００の傾斜した側面に均一に所定の予圧を与えことができるとともに、回転力の伝達及び衝撃的な上下動に対する緩衝作用を行うことが可能になる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図３ないし図５は本発明の第２の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図３は弾性継手の要部断面拡大図、図４は図３を外周部から軸方向に見た図、図５は弾性継手要素の斜視図である。
【００３１】
この実施形態は、弾性継手１００の駆動側継手要素１１０及び従動側継手要素１２０の駆動力伝達部１１１及び駆動力被伝達部１２１の円周面に面圧調節用ボルト穴１１４，１２４を設け、該ボルト穴１１４，１２４に螺合させた面圧調節用ボルト１４０により押し付け用金属ブロック１４１を固定し、この金属ブロック１４１によって弾性体継手要素１３０に所望の予圧を与えるように構成したものである。また、この実施形態における弾性体継手要素１３０は、図５の斜視図から分かるように第１ないし第３のブロック１３１，１３２，１３３は、第１のブロック１３１は弾性体、第２及び第３のブロック１３２，１３３は金属によってそれぞれ形成されている。なお、第２及び第３のブロック１３２，１３３の駆動側継手要素１１０の駆動力伝達部１１１や従動側継手要素１１１の駆動力被伝達部１２１に当接する当接部１３２ｃ，１３３ｃは脚状に突出させ、上部は押し付け用金属ブロック１４１の下面によって半径方向に平均的に押し付けられるように隣接する弾性体継手要素１３０の前記金属ブロック１４１の被押し付け面が平面状になるような角度の傾斜面１３２ｄ，１３３ｄに形成されている。
【００３２】
また、第２及び第３のブロック１３２，１３３の端面には、前記駆動側継手要素１１０のカバー部１１３や従動側継手要素１２０のカバー部１２３との間で緩衝作用を行わせるための弾性体１３２ｅ，１３３ｅが図５に示すように貼付されている。なお、このように弾性体１３２ｅを貼付した状態で、前記金属ブロック１４１によって所定圧で弾性継手１００をセットした状態は図４に示すようになる。
【００３３】
このように構成すると、面圧調整用ボルト１４０による押し付け用金属性ブロック１４１からの押し付け力によって第２及び第３のブロック１３２，１３３の当接部１３２ｃ，１３３ｃと駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間で接触面の法線方向の圧力が等しい状態で所望の予圧を弾性体継手要素１３０に付与することができる。また前記金属ブロック１４１によって、弾性継手要素１３０の第１のブロック１３１と第２及び第３のブロック１３２，１３３とが接触する部分の半径方向の相対変位が生じないように固定することにより、第１のブロック１３１の弾性体のせん断変形により、半径方向の荷重を弾性的に支えることができる。さらに、第２及び第３のブロック１３２，１３３の端面にも板状の弾性体１３２ｅ，１３３ｅを貼り付け、これらの弾性体１３２ｅ，１３３ｅの変形によって回転軸に平行な方向の大きな荷重を弾性的に支えることができるとともに、緩衝機能を十分に果たすことができる。
【００３４】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例及び第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００３５】
＜第３の実施形態＞
図６及び図７は第３の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図６は弾性継手の要部を示す斜視図、図７は弾性継手要素の正面図である。
【００３６】
この実施形態は、第２の実施形態における弾性継手要素１３０の第１のブロック１３１を、面圧調節用ボルト穴１３５を設けた金属性ブロック１３１−１と、この両側に弾性体１３１−２，１３１−３を張り付けた３ブロックからなる弾性要素に置換し、前記ボルト穴１３５にボルト１４０を挿入して駆動側継手要素１１０もしくは受動側継手要素１２０のボス部１１１，１２１に螺合させ、弾性継手要素１３０に対して駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間に所望の予圧を得ることができるようにしたものである。
【００３７】
その際、図６に示すように駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２に溝１１２ａ，１２２ａを設け、第２及び第３のブロック１３２，１３３の側部１３２ｓ，１３３ｓを挿入して両者が車軸２と平行な方向に相対的に変位を生じないように位置決めを図ると、弾性体からなるブロック１３１−２，１３１−３のせん断変形によって車軸２に平行な方向の荷重を弾性的に支持することもできる。
【００３８】
このように構成すると、ボルト１４０によって弾性継手要素１３０の交換と予圧の調整が弾性継手１００の円周方向から自由に行え、回転駆動力の伝達及び緩衝だけでなく軸に平行な方向の荷重の支持機能と緩衝機能を弾性板からなる弾性体ブロックによって確実に得ることができる。
【００３９】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例、第１及び第２の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
図８ないし図１０は第４の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図８は弾性継手の要部を示す斜視図、図９は弾性継手要素の正面図、図１０は弾性継手要素を組み込んだ弾性継手の要部を示す断面図である。
【００４１】
この実施形態は、図５に示した第２の実施形態における金属製の第２及び第３のブロック１３２，１３３に第３の実施形態と同様のボルト穴１３６，１３７を穿設し、このボルト穴１３６，１３７にそれぞれボルト１４０を挿入して図１０に示すように駆動側継手要素１１０もしくは受動側継手要素１２０のボス部１１１，１２１に螺合させ、２本のボルト１４０によって弾性継手要素１３０に対して駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間に所望の予圧を得ることができるようにしたものである。このように構成すると、駆動力伝達部１１２に対する予圧と、駆動力被伝達部１２２に対する予圧とをそれぞれ別個に独立して調整することが可能となり、より精度の高い設定が可能になる。
【００４２】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例、第１ないし第３の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
図１１ないし図１４は本発明の他の実施形態に係る弾性体継手要素の実施例の正面図または正面断面図である。図１１の弾性体継手要素１３０では扇形状の弾性体継手要素の全てを弾性体で構成している。
【００４４】
図１２の弾性体継手要素１３０では扇形状の弾性体１３１（第１のブロックに対応）の両端に金属性の板１３２，１３３（第２及び第３のブロックに対応）貼り付けてある。
【００４５】
図１３では第２の実施形態と同様に板状の弾性体１３１（第１のブロックに対応）の両端にテーパを持った金属製のブロック１３２，１３３（第２及び第３のブロックに対応）が貼り付けられて扇形状の弾性体を構成している。
【００４６】
図１４は図１３の実施形態における弾性体からなる第１のブロック１３１を３層の弾性板層１３１ｇと２層の金属板層１３１ｍとを交互に積層して一体で弾性を有するブロックとしたものである。
【００４７】
なお、図１１ないし図１４に図示した実施形態に係る弾性体継手要素１３０では、第２の実施形態のような押し付け用金属ブロック１４１などの押さえ手段を介して駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０との間に保持され、また、所望の予圧を得るように構成される。
【００４８】
このような形式の弾性体継手要素１３０によって、同様に平均化された予圧を付与することが可能であるとともに、弾性継手１００の外周側から取り付け、取り外し、あるいは予圧の調整が容易に行える。
【００４９】
以上のように本実施の形態によれば、弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で弾性体継手要素を固定したので、クリープ変形などの永久変形による弾性体継手要素の予圧の減少を調節することが容易にでき、保守点検が容易になる。また、予圧による面圧が平均化するので、弾性体継手要素の交換期間を延長することが可能になる。さらに、弾性継手を分解することなく弾性継手の外周側から弾性体継手要素を交換することができるので、交換作業が簡単で作業時間を大幅に削減することができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、駆動側継手要素と従動側継手要素にボルト螺合用の穴を設け、弾性体継手要素を押さえ部材を介してボルトにより固定するので、予圧調整が簡単に行え、保守点検作業が容易になる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、弾性体継手要素の駆動側継手要素及び従動側継手要素との当接部に、弾性体固定継手と駆動側継手要素及び従動側継手要素との軸に平行な方向の相対的な変位を規制する規制手段を設けたので、軸に方向な平行の荷重を弾性体のせん断変形によって弾性的に支持することができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、弾性体継手要素は弾性体からなるブロックとボルトの挿通孔が穿設された金属からなるブロックとを接合して形成され、弾性体継手要素はボルトを介して駆動側継手要素及び従動側継手要素の少なくとも一方に固定されているので、予圧調整が簡単に行え、保守点検作業が容易になる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、カバー部に対向する金属製ブロックの端面に板状の弾性体が貼付されているので、軸に平行な方向の荷重変動を前記弾性体によって吸収することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、弾性継手要素に使用する弾性体をゴムで構成したので、異方性を含む種々の特性をある程度コントロールすることが可能となり、荷重や振動のサイクル等を考慮して最適な特性の弾性継手を備えた車両駆動装置を提供することができる。
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、弾性体継手要素の面圧調節が容易であるとともに、弾性体継手要素の交換期間を長くすることが可能で、保守点検の容易な車両駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手全体の正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る弾性継手の予圧調節機構を説明するための車両駆動装置の要部拡大断面図である。
【図４】図３の予圧調整機構を示す車両駆動装置の要部平面図である。
【図５】図３の弾性継手の弾性体継手要素全体を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図７】図６の弾性継手の弾性体継手要素の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図９】図７の弾性継手の弾性体継手要素の断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１５】電気車の車軸に直接駆動する電動機の概略を説明する断面図である。
【図１６】電気車の車軸に直接駆動する電動機の例を説明する半断面図である。
【図１７】電動機と弾性継手によりダイナミックダンパの機能を持たせることを示す概略説明図である。
【図１８】従来例に係る産業用に使用されている弾性継手の概略構造を示す半断面図である。
【符号の説明】
１ 電動機
２ 車軸
３ 中空軸
４ 車輪
１００ 弾性継手
１１０ 駆動側継手要素
１１１ ボス部
１１２ 駆動力伝達部
１１２ａ 溝
１１３ カバー部
１１４ 面圧調整用ボルト穴
１２０ 従動側継手要素
１２１ ボス部
１２２ 駆動力被伝達部
１２２ａ 溝
１２３ カバー部
１２４ 面圧調整用ボルト穴
１３０ 弾性体継手要素
１３１ 第１のブロック
１３２ 第２のブロック
１３２ｓ 側面部
１３３ 第３のブロック
１３３ｓ 側面部
１３５，１３６，１３７ ボルト孔
１４０ ボルト
１４１ 押し付け用金属ブロック
１９０ 空間部
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の弾性継手を使用した車両駆動装置に係り、特に、駆動側から従動側に回転駆動力を伝達する機能と、衝撃を緩衝する機能とを備え、弾性継手の構成要素である弾性体継手要素の交換作業の作業性の向上と長寿命化を図った車両駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気車の駆動方式には電気車の車軸にモータを一体に形成し、車軸にモータのロータを組み込んでモータの回転軸をそのまま車軸として直接駆動する方式と、車軸に対してモータを別体に設け、モータの駆動力を何らかの動力伝達手段を介して車軸に伝達して間接的に駆動する方式とがある。図１５は前者の車軸を直接駆動する方式の車両駆動装置の例である。
【０００３】
同図において、電動機１は車軸２として機能する回転軸と、この回転軸（車軸２）を内包するように設けられ、内部にロータ４とステータ５を備えたフレーム３とから基本的に構成されている。ロータ４は前記車軸２の外周に一体に設けられ、ステータ５はフレーム３の内面に前記ロータ４と所定間隔離間した状態で取り付けられている。また、フレーム３は回転止め７を介して車両の床部６に結合され、軸受８によって回転自在に車軸２を支持している。また、車輪１０が嵌着された車軸２は両端部において軸受９を介して床部（台車）６に取り付けられている。なお、符号１１は車輪１０が転動するレールである。
【０００４】
このように構成された車両駆動装置では、床部６を含む図示しない車体の重量により車軸２が曲がることがある。車軸２が曲がると、ロータ４とステータ５間のギャップ１２の大きさが一様でなくなり、回転角度により変化することになる。この問題を避けるために、図１６の電動機１では、車軸２の周りに中空軸１３を設け、この中空軸１３の外周部に電動機のロータ４を取り付けた構造をとっている。また、中空軸１３と車軸２とは一対の継手１４ａ，１４ｂで連結され、ロータ４の回転力が車軸２に伝わるようになっている。その際、継手１４ａ，１４ｂの内側がそれぞれ中空軸１３に接合され、外側がそれぞれ車軸２に接合される。さらに、特開平４−１４３５９６号公報に開示されているように振動変位を動的に抑制するために継手１４を弾性体で構成し、ダイナミックダンパとして機能させることも行われている。
【０００５】
図１７は車輪の上下動を絶縁するため、図１６の継手１４を弾性体で構成し、電動機をダイナミックダンパとして機能させた例を示す図である。電動機をダイナミックダンパとして機能させる方法では、特開昭６３−６９４４４号公報記載のように電動機の両側のフランジに弾性体の機能を持たせ、弾性継手を使用しないものもある。また、車軸の曲がりがロータとステータ間のギャップを回転角度により変えてしまうことを避ける方法としては、特開平３−６１１５８号公報に記載されたもののようにロータと車軸の間に嵌挿された円筒の軸方向の中央部分に車軸との間に隙間を設けたものもある。さらに、特開平３−６１１５８号公報に記載されたもののように前記円筒の車軸と接触する部分に弾性体を嵌挿させることによって、車軸の曲がりによってロータとステータ間のギャップが回転角度により変化してしまうことを避け、且つ、電動機をダイナミックダンパーとして機能させるものもある。
【０００６】
図１８は従来のこの種の産業用弾性継手の例を示す図である。同図において、同心円上にほぼ等間隔に配置した弾性体継手要素１６を交互に挟み込むために、駆動側１５ａ（あるいは従動側（１５ｂ））の継手要素は円環の内側に突起１５ａ’（あるいは突起１５ｂ’）を有し、この円環の内側にある従動側１５ｂ（あるいは駆動側（１５ａ））の継手要素は突起を外側に有し、周方向の弾性体継手要素の面圧により回転力を伝達するようになっており、また、衝撃的な上下動に対する緩衝効果をも兼ね備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の車両駆動装置の弾性継手１５では、減衰効果を得る必要性から弾性体としてゴムが使用されていることから、クリープ変形などの永久変形が大きな問題となっている。ゴムの永久変形による予圧面の面圧の減少を補正することは困難であるため、あらかじめ定められた値以上に予圧面の面圧が減少した場合には弾性体継手要素６を交換する必要がある。しかし、図１８から分かるように車軸２に取り付けられた状態で弾性体継手要素１６を交換することは、駆動側継手要素１５ａと従動側継手要素１５ｂとを車軸の軸方向にずらす必要があるため極めて困難で、実質的には不可能といってよいものであった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、弾性体継手要素の面圧調節が容易であるとともに、弾性体継手要素の交換期間を長くすることが可能で、保守点検の容易な車両駆動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素を扇形状にして外側から半径方向に挿入し、くさび効果により前記弾性体継手要素の周方向に所定の予圧を与えることができるようにしたものである。
【００１０】
さらに、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素を複合材で構成し、この複合材の異方性により走行安定上必要とされる軸に直角及び平行な方向の剛性と軸まわりの捩り剛性を一種類の形状の弾性体継手要素で成立させることができるようにしたものである。
【００１１】
また、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素は、板状の弾性材の両面に傾斜をつけた金属性ブロックを貼り付けることにより扇形状の弾性体継手要素を構成することもある。
【００１２】
また、この車両駆動装置においては、弾性継手の弾性体継手要素の弾性体を複数の金属の板と弾性材の板を交互に張り合わせることにより構成することもできる。
【００１３】
また、この車両駆動装置においては、弾性体継手要素の側面にも板状の弾性体を貼り付け、該弾性体の変形によって回転軸に直角な方向の荷重を弾性的に支えることができる構造にすることもできる。
【００１４】
具体的には、上記目的を達成するため、第１の手段は、複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、前記固定の際、前記弾性体継手要素のそれぞれの金属ブロックは、それぞれ駆動側継手要素と従動側継手要素に取り付けられた面圧調整用ボルトによって押し付け用金属ブロックを介して前記扇形の空間の中心方向に押し込まれ、所定の面圧に調整されてから固定されることを特徴とする。
【００１５】
第２の手段は、複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、前記弾性体継手要素の金属からなるブロックには面圧調整用ボルトの挿通孔が穿設され、前記弾性体継手要素は面圧調整用ボルトを介して前記駆動側継手要素及び従動側継手要素の少なくとも一方に固定され、前記空間は前記駆動力伝達部及び駆動力被伝達部と、前記駆動側継手要素と従動側継手要素の前記車軸に平行な方向の端部に設けられたカバー部とによって形成され、前記カバー部に対向する金属製ブロックの端面に板状の弾性体が貼付されていることを特徴とする。
【００１６】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記弾性体継手要素の前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との当接部に、前記弾性体継手要素と前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との前記車軸に平行な方向の相対的な変位を規制する規制手段が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記弾性体がゴムからなることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な各部及び各実施形態に共通な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手の正面図、図２は図１の弾性継手のＡ−Ａ断面図であり、この弾性継手は、前記図１６における継手１４に対応する。なお、図２は図１６では右側に位置する継手１４ａに相当する。
【００２４】
この第１実施形態に係る弾性継手１００は、駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０と、両継手要素１１０および１２０間に挿入された８個の弾性体継手要素１３０とからなり、このうち弾性体継手要素１３０は図１に示すように正面視略扇形に形成されている。駆動側継手要素１１０には、ボス部１１１から半径方向に９０゜間隔で突出した４本の駆動力伝達部１１２が、また、受動側継手要素１２０には、同じくボス部１２１から半径方向に９０゜間隔で突出した駆動力被伝達部１２２がそれぞれ設けられている。また、図２に示すように両ボス部１１１，１２１から円周方向にカバー部１１３，１２３がそれぞれ設けられている。なお、駆動側継手要素１１０におけるボス部１１１、駆動力伝達部１１２及びカバー部１１３、ならびに受動側継手要素１２０におけるボス部１２１、駆動力伝達部１２２及びカバー１２３はそれぞれ一体に形成されている。また、前記ボス部１１１には前述の中空軸１３が挿入されて接合され、前記ボス部１２１は車軸２に接合される。
【００２５】
これらの駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０は、図１に示すように前記駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２とがほぼ４５゜間隔になるように重ね合わされ、外周側から各駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２との間の空間部１９０に弾性体継手要素１３０を挿入し、図示しない固定手段によって固定され、弾性継手１００が構成される。その際、所定圧で前記弾性継手要素１３０を固定することによって弾性継手要素１３０に予圧が付与される。このように所定の与圧が付与された状態で、各弾性体継手要素１３０は同心円上に中心からほぼ等しい距離の位置に等間隔に配置される。
【００２６】
弾性体継手要素１３０は、図１に示すようにほぼ扇形に形成され、前記空間部１９０に挿入され、扇形の両側面１３２ａ，１３３ａで駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２に接触するが、前述の予圧が与えられたとき、前記側面１３２ａ，１３３ａにおける面圧が均一になるように前記側面１３２ａ，１３３ａの角度が設定されている。言い換えれば、前記空間部１９０に弾性継手要素１３０を装着したときに、前記側面１３２ａ，１３３ａとこれらの側面に当接する駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２とがそれぞれ平行になるように前記側面の角度もしくは傾斜が設定されている。
【００２７】
弾性体継手要素１３０は、上記のような形状に形成されており、上記形状に単一の弾性体によって形成することも可能である（後述の図１１参照）。しかし、この実施形態では、複合材によって構成されている。この複合材は緩衝材として機能する方向を勘案して３つの部分からなる。すなわち、円周方向の緩衝材として主に機能する第１のブロック１３１と、この第１のブロック１３１の両側に接合され、軸に平行な方向の緩衝材として主に機能する第２及び第３のブロック１３２，１３３である。この場合、第１のブロック１３１と第２及び第３のブロック１３２，１３３を使用し、駆動軸の軸回り（円周方向）のねじり剛性に対応する部分と前記軸に平行及び直角な方向の応力に対応する部分とによって弾性材の異方性を考慮して前記弾性体継手要素１３０の形状とした。この形状では、第１のブロック１３１は直方体であって、軸回りの動力伝達機能と緩衝機能とを持たせ、第２のブロック１３２と第３のブロック１３３とに軸に平行な方向と直角な方向の緩衝機能を主に持たせている。
【００２８】
図１の最上部の弾性体継手要素１３０を例にとると、第２のブロック１３２は左側の側面１３２ａが駆動側継手要素１１０の駆動力伝達部１１２の側面に当接し、図に示すように第２のブロック１３２の車軸２と平行の方向の端部に相当する端面１３２ｂは駆動側継手要素１１０のカバー部１１３の内面にそれぞれ当接している。一方、第３のブロック１３３は右側の側面１３３ａが従動側継手要素１２０の駆動力被伝達部１２２の側面に当接し、第３のブロック１３３の端面１３３ｂは従動側継手要素１２０のカバー部１２３の内面にそれぞれ当接している。これによって、軸（中空軸１３）の円周方向については第１のブロック１３１の弾性体が回転駆動力を伝達すると共に緩衝材として機能し、軸に直交する方向（半径方向）及び軸に平行な方向については第２及び第３のブロック１３２，１３３の弾性体が緩衝材として機能する。その他、特に説明しない各部は前述の従来例と同等に構成されている。なお、第１ないし第３のブロック１３１，１３２，１３３に使用される弾性体としては例えば弾性を有する合成樹脂材や合成ゴムなどが好適である。特に、合成ゴムでは、異方性を含む種々の特性をある程度コントロールすることができるので、荷重や振動のサイクルなどを考慮して最適な特性のものを得ることが可能である。
【００２９】
以上のように構成することによって弾性体継手要素１００の傾斜した側面に均一に所定の予圧を与えことができるとともに、回転力の伝達及び衝撃的な上下動に対する緩衝作用を行うことが可能になる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図３ないし図５は本発明の第２の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図３は弾性継手の要部断面拡大図、図４は図３を外周部から軸方向に見た図、図５は弾性継手要素の斜視図である。
【００３１】
この実施形態は、弾性継手１００の駆動側継手要素１１０及び従動側継手要素１２０の駆動力伝達部１１１及び駆動力被伝達部１２１の円周面に面圧調節用ボルト穴１１４，１２４を設け、該ボルト穴１１４，１２４に螺合させた面圧調節用ボルト１４０により押し付け用金属ブロック１４１を固定し、この金属ブロック１４１によって弾性体継手要素１３０に所望の予圧を与えるように構成したものである。また、この実施形態における弾性体継手要素１３０は、図５の斜視図から分かるように第１ないし第３のブロック１３１，１３２，１３３は、第１のブロック１３１は弾性体、第２及び第３のブロック１３２，１３３は金属によってそれぞれ形成されている。なお、第２及び第３のブロック１３２，１３３の駆動側継手要素１１０の駆動力伝達部１１１や従動側継手要素１１１の駆動力被伝達部１２１に当接する当接部１３２ｃ，１３３ｃは脚状に突出させ、上部は押し付け用金属ブロック１４１の下面によって半径方向に平均的に押し付けられるように隣接する弾性体継手要素１３０の前記金属ブロック１４１の被押し付け面が平面状になるような角度の傾斜面１３２ｄ，１３３ｄに形成されている。
【００３２】
また、第２及び第３のブロック１３２，１３３の端面には、前記駆動側継手要素１１０のカバー部１１３や従動側継手要素１２０のカバー部１２３との間で緩衝作用を行わせるための弾性体１３２ｅ，１３３ｅが図５に示すように貼付されている。なお、このように弾性体１３２ｅを貼付した状態で、前記金属ブロック１４１によって所定圧で弾性継手１００をセットした状態は図４に示すようになる。
【００３３】
このように構成すると、面圧調整用ボルト１４０による押し付け用金属性ブロック１４１からの押し付け力によって第２及び第３のブロック１３２，１３３の当接部１３２ｃ，１３３ｃと駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間で接触面の法線方向の圧力が等しい状態で所望の予圧を弾性体継手要素１３０に付与することができる。また前記金属ブロック１４１によって、弾性継手要素１３０の第１のブロック１３１と第２及び第３のブロック１３２，１３３とが接触する部分の半径方向の相対変位が生じないように固定することにより、第１のブロック１３１の弾性体のせん断変形により、半径方向の荷重を弾性的に支えることができる。さらに、第２及び第３のブロック１３２，１３３の端面にも板状の弾性体１３２ｅ，１３３ｅを貼り付け、これらの弾性体１３２ｅ，１３３ｅの変形によって回転軸に平行な方向の大きな荷重を弾性的に支えることができるとともに、緩衝機能を十分に果たすことができる。
【００３４】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例及び第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００３５】
＜第３の実施形態＞
図６及び図７は第３の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図６は弾性継手の要部を示す斜視図、図７は弾性継手要素の正面図である。
【００３６】
この実施形態は、第２の実施形態における弾性継手要素１３０の第１のブロック１３１を、面圧調節用ボルト穴１３５を設けた金属性ブロック１３１−１と、この両側に弾性体１３１−２，１３１−３を張り付けた３ブロックからなる弾性要素に置換し、前記ボルト穴１３５にボルト１４０を挿入して駆動側継手要素１１０もしくは受動側継手要素１２０のボス部１１１，１２１に螺合させ、弾性継手要素１３０に対して駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間に所望の予圧を得ることができるようにしたものである。
【００３７】
その際、図６に示すように駆動力伝達部１１２と駆動力被伝達部１２２に溝１１２ａ，１２２ａを設け、第２及び第３のブロック１３２，１３３の側部１３２ｓ，１３３ｓを挿入して両者が車軸２と平行な方向に相対的に変位を生じないように位置決めを図ると、弾性体からなるブロック１３１−２，１３１−３のせん断変形によって車軸２に平行な方向の荷重を弾性的に支持することもできる。
【００３８】
このように構成すると、ボルト１４０によって弾性継手要素１３０の交換と予圧の調整が弾性継手１００の円周方向から自由に行え、回転駆動力の伝達及び緩衝だけでなく軸に平行な方向の荷重の支持機能と緩衝機能を弾性板からなる弾性体ブロックによって確実に得ることができる。
【００３９】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例、第１及び第２の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
図８ないし図１０は第４の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手を説明するためのもので、図８は弾性継手の要部を示す斜視図、図９は弾性継手要素の正面図、図１０は弾性継手要素を組み込んだ弾性継手の要部を示す断面図である。
【００４１】
この実施形態は、図５に示した第２の実施形態における金属製の第２及び第３のブロック１３２，１３３に第３の実施形態と同様のボルト穴１３６，１３７を穿設し、このボルト穴１３６，１３７にそれぞれボルト１４０を挿入して図１０に示すように駆動側継手要素１１０もしくは受動側継手要素１２０のボス部１１１，１２１に螺合させ、２本のボルト１４０によって弾性継手要素１３０に対して駆動力伝達部１１２及び駆動力被伝達部１２２との間に所望の予圧を得ることができるようにしたものである。このように構成すると、駆動力伝達部１１２に対する予圧と、駆動力被伝達部１２２に対する予圧とをそれぞれ別個に独立して調整することが可能となり、より精度の高い設定が可能になる。
【００４２】
その他、特に説明しない各部は前述の従来例、第１ないし第３の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
図１１ないし図１４は本発明の他の実施形態に係る弾性体継手要素の実施例の正面図または正面断面図である。図１１の弾性体継手要素１３０では扇形状の弾性体継手要素の全てを弾性体で構成している。
【００４４】
図１２の弾性体継手要素１３０では扇形状の弾性体１３１（第１のブロックに対応）の両端に金属性の板１３２，１３３（第２及び第３のブロックに対応）貼り付けてある。
【００４５】
図１３では第２の実施形態と同様に板状の弾性体１３１（第１のブロックに対応）の両端にテーパを持った金属製のブロック１３２，１３３（第２及び第３のブロックに対応）が貼り付けられて扇形状の弾性体を構成している。
【００４６】
図１４は図１３の実施形態における弾性体からなる第１のブロック１３１を３層の弾性板層１３１ｇと２層の金属板層１３１ｍとを交互に積層して一体で弾性を有するブロックとしたものである。
【００４７】
なお、図１１ないし図１４に図示した実施形態に係る弾性体継手要素１３０では、第２の実施形態のような押し付け用金属ブロック１４１などの押さえ手段を介して駆動側継手要素１１０と従動側継手要素１２０との間に保持され、また、所望の予圧を得るように構成される。
【００４８】
このような形式の弾性体継手要素１３０によって、同様に平均化された予圧を付与することが可能であるとともに、弾性継手１００の外周側から取り付け、取り外し、あるいは予圧の調整が容易に行える。
【００４９】
以上のように本実施の形態によれば、弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で弾性体継手要素を固定したので、クリープ変形などの永久変形による弾性体継手要素の予圧の減少を調節することが容易にでき、保守点検が容易になる。また、予圧による面圧が平均化するので、弾性体継手要素の交換期間を延長することが可能になる。さらに、弾性継手を分解することなく弾性継手の外周側から弾性体継手要素を交換することができるので、交換作業が簡単で作業時間を大幅に削減することができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、駆動側継手要素と従動側継手要素にボルト螺合用の穴を設け、弾性体継手要素を押さえ部材を介してボルトにより固定するので、予圧調整が簡単に行え、保守点検作業が容易になる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、弾性体継手要素の駆動側継手要素及び従動側継手要素との当接部に、弾性体固定継手と駆動側継手要素及び従動側継手要素との軸に平行な方向の相対的な変位を規制する規制手段を設けたので、軸に方向な平行の荷重を弾性体のせん断変形によって弾性的に支持することができる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、弾性体継手要素は弾性体からなるブロックとボルトの挿通孔が穿設された金属からなるブロックとを接合して形成され、弾性体継手要素はボルトを介して駆動側継手要素及び従動側継手要素の少なくとも一方に固定されているので、予圧調整が簡単に行え、保守点検作業が容易になる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、カバー部に対向する金属製ブロックの端面に板状の弾性体が貼付されているので、軸に平行な方向の荷重変動を前記弾性体によって吸収することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、弾性継手要素に使用する弾性体をゴムで構成したので、異方性を含む種々の特性をある程度コントロールすることが可能となり、荷重や振動のサイクル等を考慮して最適な特性の弾性継手を備えた車両駆動装置を提供することができる。
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、弾性体継手要素の面圧調節が容易であるとともに、弾性体継手要素の交換期間を長くすることが可能で、保守点検の容易な車両駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置の弾性継手全体の正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る弾性継手の予圧調節機構を説明するための車両駆動装置の要部拡大断面図である。
【図４】図３の予圧調整機構を示す車両駆動装置の要部平面図である。
【図５】図３の弾性継手の弾性体継手要素全体を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図７】図６の弾性継手の弾性体継手要素の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図９】図７の弾性継手の弾性体継手要素の断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る弾性継手の予圧調整機構を説明するための車両駆動装置の要部断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る弾性継手の弾性体継手要素の正面図である。
【図１５】電気車の車軸に直接駆動する電動機の概略を説明する断面図である。
【図１６】電気車の車軸に直接駆動する電動機の例を説明する半断面図である。
【図１７】電動機と弾性継手によりダイナミックダンパの機能を持たせることを示す概略説明図である。
【図１８】従来例に係る産業用に使用されている弾性継手の概略構造を示す半断面図である。
【符号の説明】
１ 電動機
２ 車軸
３ 中空軸
４ 車輪
１００ 弾性継手
１１０ 駆動側継手要素
１１１ ボス部
１１２ 駆動力伝達部
１１２ａ 溝
１１３ カバー部
１１４ 面圧調整用ボルト穴
１２０ 従動側継手要素
１２１ ボス部
１２２ 駆動力被伝達部
１２２ａ 溝
１２３ カバー部
１２４ 面圧調整用ボルト穴
１３０ 弾性体継手要素
１３１ 第１のブロック
１３２ 第２のブロック
１３２ｓ 側面部
１３３ 第３のブロック
１３３ｓ 側面部
１３５，１３６，１３７ ボルト孔
１４０ ボルト
１４１ 押し付け用金属ブロック
１９０ 空間部
Claims (4)
- 複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、
前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、
前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、
前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、
前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、前記固定の際、前記弾性体継手要素のそれぞれの金属ブロックは、それぞれ駆動側継手要素と従動側継手要素に取り付けられた面圧調整用ボルトによって押し付け用金属ブロックを介して前記扇形の空間の中心方向に押し込まれ、所定の面圧に調整されてから固定されることを特徴とする車両駆動装置。 - 複数の弾性体継手要素を同心円上にほぼ等間隔に配置し、駆動側継手要素と従動側継手要素により該弾性体継手要素を交互に挟み込み、周方向の面圧により回転力を伝達する弾性継手を備え、駆動源から車軸側に動力を伝達して車輪を駆動する車両駆動装置において、
前記駆動側継手要素と従動側継手要素がそれぞれボス部から半径方向に延びる複数の駆動力伝達部と駆動力被伝達部とをそれぞれ有し、
前記駆動力伝達部と駆動力被伝達部とが交互に位置し、両者間に前記弾性体継手要素が挿入可能な略扇形の空間が形成されるように前記駆動側継手要素と従動側継手要素とを軸方向に並べ、
前記扇形の空間に対応した形状に形成された前記弾性体継手要素を外周側から前記空間に挿入し、前記弾性継手の外周側から所定の予圧を付与した状態で前記弾性体継手要素を固定するとともに、
前記弾性体継手要素は弾性体からなるブロックの両側に金属からなるブロックを接合して形成され、
前記弾性体継手要素の金属からなるブロックには面圧調整用ボルトの挿通孔が穿設され、
前記弾性体継手要素は面圧調整用ボルトを介して前記駆動側継手要素及び従動側継手要素の少なくとも一方に固定され、
前記空間は前記駆動力伝達部及び駆動力被伝達部と、前記駆動側継手要素と従動側継手要素の前記車軸に平行な方向の端部に設けられたカバー部とによって形成され、
前記カバー部に対向する金属製ブロックの端面に板状の弾性体が貼付されていることを特徴とする車両駆動装置。 - 前記弾性体継手要素の前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との当接部に、前記弾性体継手要素と前記駆動側継手要素及び従動側継手要素との前記車軸に平行な方向の相対的な変位を規制する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の記載の車両駆動装置。
- 前記弾性体がゴムからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
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| JP19192498A JP4195526B2 (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 車両駆動装置 |
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-
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