JP5942650B2 - 車軸支持構造 - Google Patents

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本発明は、車体に対して、車輪と一体に回転する車軸を支持する車軸支持構造に関するものである。
従来、モータによって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸とを、ハブベアリングを介して同軸上に連結する車軸支持構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車軸支持構造では、軸ブレを吸収するために、出力軸とハブベアリングのホイールハブとの間に、等速ジョイントを介装している。
特開2006-188153号公報
しかしながら、従来の車軸支持構造では、等速ジョイントをハブベアリングの内径側に一体的に構成している。そのため、ホイールハブは、外周側に形成されたハブベアリングの転動体と接触する転走面と、内周側に形成された等速ジョイントのボールと接触する摺接面のいずれにも、硬さを高めるための焼入れが必要となっている。そのため、ホイールハブにいわゆる焼き抜けが発生してしまい、極端な脆化を招いて強度低下が生じるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、材料に焼き抜けを発生させず、出力軸と車軸との接続部分の強度低下を生じることがない車軸支持構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車軸支持構造では、出力軸と、車軸と、トルク伝達部材と、を備えている。
前記出力軸は、駆動源により回転すると共に、出力軸ギヤ面が形成されている。
前記車軸は、前記出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面が形成されている。
前記トルク伝達部材は、前記出力軸ギヤ面に噛合する出力軸噛合面と、前記車軸ギヤ面に噛合する車軸噛合面と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面又は前記車軸ギヤ面のいずれか一方に圧接された状態で配置され、前記出力軸と前記車軸との間でトルクを伝達する。
本発明の車軸支持構造にあっては、出力軸と車軸との間のトルク伝達は、出力軸に形成された出力軸ギヤ面と車軸に形成された車軸ギヤ面とにそれぞれ噛合すると共に、軸方向に押圧され、出力軸ギヤ面か車軸ギヤ面のいずれか一方に圧接された状態で配置されたトルク伝達部材を介して行われる。
すなわち、出力軸と車軸は、等速ジョイントのような摺動式継手構造を介して連結されるものではなく、出力軸ギヤ面とトルク伝達部材の出力軸噛合面とが噛合し、車軸ギヤ面とトルク伝達部材の車軸噛合面とが噛合することで連結される。そのため、噛合構造では、接触面が噛み合ってトルク伝達が行われることになり、摺接する面が存在しないため材料の耐摩耗性を向上させる必要がなくなる。また、トルク伝達部材が軸方向に押圧されることで、トルク伝達部材の軸方向のがたつきやバックラッシュの発生が防止され、さらに硬度の増大を不要とすることができる。
つまり、硬度の増大が不要となることで、鍛造や転造によってトルク伝達部材を成型することができる。この結果、材料に対して焼入れが不要となり、焼き抜けを発生させず、出力軸と車軸との接続部分に強度低下を生じることがなくなる。
実施例1の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。 図1に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。 実施例1のトルク伝達リングを示す斜視図である。
以下、本発明の車軸支持構造を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
(実施例1)
まず、実施例1の車軸支持構造における構成を、「車軸支持構造の適用例の構成」、「トルク伝達リングの構成」に分けて説明する。
[車軸支持構造の適用例の構成]
図1は、実施例1の車軸支持構造が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。図2は、図1に示すインホイールモータユニットの要部を示す拡大図である。以下、図1及び図2に基づいて、実施例1の車軸支持構造の適用例について説明する。
図1に示すインホイールモータユニットMUは、車輪40を駆動・制動する電動モータ20を、この車輪40を支持するホイール41の内側に配置したものであり、モータケース10と、電動モータ20と、減速機30と、を有している。
前記モータケース10は、ケース本体11と、カバー12と、を備え、ケース本体11の図1の左側面にカバー12を合体させて構成する。このモータケース10内には、駆動源となる電動モータ20と、この電動モータ20の回転を減速して出力する減速機30とが同軸に配置収納される。また、このモータケース10は、図示しないサスペンション機構を介して、サイドメンバ等の車体に対して揺動可能に保持されている。
前記電動モータ20は、ケース本体11の内側に位置し、環状のステータ21と、このステータ21内に同心に配置したロータ22と、を有している。
前記ステータ21は、コイル21aを巻線して具え、ケース本体11の内周に、外周面を焼き嵌めする等の方法で固定される。
前記ロータ22は、ロータ回転軸22aと、フランジ部22bと、積層鋼板22cと、不図示の永久磁石と、を有している。
前記ロータ回転軸22aは、カバー12に貫通させて形成した開口12aの内側に嵌着された第1ロータ軸受23Aに一端が回転自在に支持され、軸方向中間部が減速機30の後述するキャリア34の内側端に嵌着された第2ロータ軸受23Bに回転自在に支持される。そして、このロータ回転軸22aの第1,第2ロータ軸受け23A,23Bの間の外周面に、フランジ部22bが突出固定される。このフランジ部22bの外周には積層鋼板22cが固設され、この積層鋼板22cの外周に図示しない永久磁石が埋設される。
なお、このロータ22は、積層鋼板22cの外周に埋設した永久磁石がステータ21の内周面と正対する軸線方向位置に配置され、この位置を保ってロータ回転軸22aが支持される。
前記減速機30は、図1に示すように、ロータ回転軸22a上に形成したサンギヤ31と、ケース本体11の車輪側開口の内側に形成したリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合する大径ピニオン部分33a及びリングギヤ32に噛合する小径ピニオン部分33bの一体成形になる3個(ここでは1個のみ図示)の段付きピニオン33と、これら段付きピニオン33を回転自在に支持したキャリア34と、を有する遊星歯車組で構成する。
前記キャリア34は、減速機30の出力メンバであり、キャリア軸受35を介して、ケース本体11に固定されたシールリング13の内側に回転自在に支持されている。また、このキャリア34は、両端が開放した中心円筒部34aを有すると共に、この中心円筒部34aの周囲に、3個の段付きピニオン33を円周方向等間隔に配置して回転自在に支持する。ここで、この中心円筒部34aは、一端がケース本体11の内側に配置され、他端がケース本体11から突出している。
そして、ケース本体11の内側に配置された中心円筒部34aの一端には、ロータ回転軸22aの先端部22dが挿入されている。中心円筒部34aの内周面とロータ回転軸22aとの間には、隙間36aが形成され、キャリア34の回転とロータ回転軸22aの回転が干渉しないようになっている。
また、ケース本体11から突出した中心円筒部34aの他端には、ギヤカップリング軸50の一端50aが挿入されている。この中心円筒部34aの他端の内周面には、セレーションからなる接続部36bが形成されている。ここで「セレーション」とは、軸方向に沿って延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
さらに、ロータ回転軸22aの先端部22dとギヤカップリング軸50の一端50aとの間には、中心円筒部34aの内部を区画する区画壁34bが設けられている。また、シールリング13の開口13aに中心円筒部34aの他端が嵌合し、この中心円筒部34aの他端周面と開口13aとの間には、環状のオイルシール13bが設けられている。前記区画壁34b及び前記オイルシール13bは、モータケース10内に収納され、電動モータ20の冷却や減速機30の潤滑に用いられるオイルが外部に流出することを防止する。
前記ギヤカップリング軸50は、キャリア34と一体に回転するシャフト部材であり、駆動源である電動モータ20により回転する出力軸に相当する。このギヤカップリング軸50は、一端50aにセレーションからなる第1接続部51が形成され、他端50bにセレーションからなる第2接続部52が形成されている。また、一端50a及び他端50bのそれぞれの軸方向端面からは、軸方向に突出した膨出部50c,50cが形成されている。各膨出部50cは、それぞれ表面が凸方向に湾曲している。この膨出部50cにより、ギヤカップリング軸50と区画壁34bとが当接する際には、接触面積を少なくすることができる。
そして、第1接続部51が、キャリア34の中心円筒部34aに形成された接続部36bとセレーション結合することで、ギヤカップリング軸50はキャリア34と一体回転可能となる。
また、このギヤカップリング軸50の他端50bは、トルク伝達リング60を介してホイールハブ(ハブリング)53の内側に挿入されている。そして、第2接続部52には、トルク伝達リング60の出力軸噛合部(出力軸噛合面)61が噛合する。つまり、この第2接続部52が出力軸ギヤ面に相当する。
前記ホイールハブ53は、両端が開放した円筒状をなすハブ軸53aと、ハブ軸53aの外周面に形成されたフランジ53bと、を一体に有する。そして、フランジ53bには、このホイールハブ53をホイール41に固定するための複数のハブボルト42が所定ピッチで且つ圧入によって固定されている。また、ハブ軸53aの外周には、外輪54aと、内輪54bと、転動体54c,54cと、保持器54d,54dと、を有するハブベアリング54が組みつけられている。ここで、外輪54aは、シールリング13と共にモータケース10のケース本体11に固定されている。
すなわち、前記ホイールハブ53は、図2に示すように、ホイール41の電動モータ20に面した内側面に、複数のハブボルト42によって固定され、車輪40と一体に回転する車軸となる。そして、ハブベアリング54によってモータケース10に回転可能に支持されている。
前記ハブ軸53aの内周面には、ハブギヤ部55と、車軸側インロー面56と、ねじ溝57aと、が形成されている。また、ハブ軸53aの外周面には、転走面58aと、小径部58bと、座金加締め部57bと、が形成されている。
前記ハブギヤ部55は、ハブ軸53aの軸方向中間部に形成されると共に、車輪40に対向する車輪対向面55aに設けられたフェイススプラインである。ここで、車輪対向面55aは、内径端部55bが電動モータ20側に位置し、外径端部55cが車輪40側に位置するように軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜している。つまり、このハブギヤ部55におけるハブ軸内径寸法は、ハブ軸53aの車輪40側の開放端53cに向かうにつれて、次第に拡径する。また「フェイススプライン」とは、軸方向(回転軸)に対して放射方向に延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
さらに、このハブギヤ部55には、トルク伝達リング60の車軸噛合部(車軸噛合面)62が嵌め合い結合する。つまり、このハブギヤ部55は、車軸ギヤ面に相当する。
前記車軸側インロー面56は、ハブギヤ部55に対して車輪40側に隣接した平滑面である。この車軸側インロー面56におけるハブ軸内径寸法は、トルク伝達リング60の外径寸法とほぼ同一である。この車軸側インロー面56の内側には、トルク伝達リング60が嵌合し、トルク伝達リング60のリング側インロー面63が接触する。
前記ねじ溝57aは、車軸側インロー面56に対して車輪40側に隣接したねじ山である。このねじ溝57aは、ハブ軸53aの車輪40側の開放端53cまで形成され、後述するリテーナ機構59のリテーナ本体59aのねじ溝59cが螺合する。
前記転走面58aは、転動体54cと接触すると共に、外輪54aとの間でこの転動体54cを摺動可能に保持する面である。
前記小径部58bは、転走面58aから段差をもって連続し、転走面58aにおけるハブ軸外径寸法よりも小さい外径寸法を有する部位である。この小径部58bには、内輪54bが固定されている。
前記座金加締め部57bは、フランジ53bとハブ軸53aの車輪40側の開放端53cとの間に形成され、後述するリテーナ機構59の座金59bが加締め固定される環状溝である。
さらに、ギヤカップリング軸50の他端50bと、ハブ軸53aの車輪40側の開放端53cとの間には、リテーナ機構59が配置されている。このリテーナ機構59は、リテーナ本体59aと、座金59bと、を有している。
前記リテーナ本体59aは、外周面にねじ溝59cが形成された円柱部材である。このリテーナ本体59aは、ハブ軸53aの内側にねじ込まれた際、ねじ溝59cがハブ軸53aの内周面に形成されたねじ溝57aに螺合して固定される。このリテーナ本体59aのギヤカップリング軸50側の端面(以下、内側端面という)59dには、トルク伝達リング60の車軸側端面64が当接する。また、このリテーナ本体59aの車輪40側の端面(以下、外側端面という)59eには、車輪40側に突出した突部59fが形成されている。この突部59fは、外側端面59eの中央位置に形成されている。
前記座金59bは、ハブ軸53a内にねじ込まれたリテーナ本体59aの回り止めを行う部材である。この座金59bは、リテーナ本体59aの外側端面59eを覆うと共に、周縁部がハブ軸53aの外周面に沿って屈曲し、端部が座金加締め部57bに差し込まれて、加締め固定される。
[トルク伝達リングの構成]
図3は、実施例1のトルク伝達リングを示す斜視図である。以下、図3に基づいて、実施例1のトルク伝達リングの構成について説明する。
前記トルク伝達リング60は、出力軸であるギヤカップリング軸50と、車軸であるハブ軸53aとの間に介装され、このギヤカップリング軸50とハブ軸53aとの間でトルクを伝達するトルク伝達部材である。このトルク伝達リング60は、両端が開放した円筒形状を呈し、出力軸噛合部61と、車軸噛合部62と、リング側インロー面63と、車軸側端面64と、を有している。
前記出力軸噛合部61は、トルク伝達リング60の内周面に形成されたセレーションである。この出力軸噛合部61は、ギヤカップリング軸50に形成された第2接続部52とセレーション結合する。
前記車軸噛合部62は、トルク伝達リング60のモータ側端面65に形成されたフェイススプラインである。この車軸噛合部62は、ハブ軸53aに形成されたハブギヤ部55と噛合する。ここで、モータ側端面65は、内径端部65aが電動モータ20側に位置し、外径端部65bが車輪40側に位置するように軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜しており、トルク伝達リング60の外方に面している。ここで、このモータ側端面65の傾斜角度は、ハブギヤ部55が形成された車輪対向面55aの傾斜角度に一致している。
前記リング側インロー面63は、トルク伝達リング60の外周面に形成された平滑面である。このリング側インロー面63は、ハブ軸53aの車軸側インロー面56に対して嵌合接触する。すなわち、このリング側インロー面63と車軸側インロー面56とによってインロー構造をなす。
前記車軸側端面64は、リテーナ本体59aの内側端面59dに対向接触する面である。この車軸側端面64は、軸方向に直交する鉛直方向に沿っている。
次に、作用を説明する。
実施例1の車軸支持構造における作用を、「ギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用」、「トルク伝達リングの軸方向への押圧作用」に分けて説明する。
[ギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用]
駆動源によって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸との間に、等速ジョイント等の摺動式継手構造を介装した場合では、摺接面の硬さを高めるため、一般的に焼入れを行う。このとき、焼入れする部分の肉厚が薄かったり、焼入れする部分が表裏いずれからも加熱されたりすることで、厚み方向の全域が変態点以上に加熱されると、いわゆる焼き抜けが生じてしまい、極端な脆化を招くという問題があった。そのため、材料の焼き抜けの発生を防止する必要がある。以下、これを反映するギヤカップリング軸とハブ軸との連結作用を説明する。
実施例1の車軸支持構造では、図2に示すように、電動モータ20に連結された減速機30のキャリア34に形成された接続部36bと、ギヤカップリング軸50の一端50aに形成された第1接続部51とは、セレーション結合されている。すなわち、キャリア34の中心円筒部34a内に、軸方向に沿ってギヤカップリング軸50の一端50aを挿入し、接続部36bの凹凸と第1接続部51の凹凸が噛み合うことで、キャリア34とギヤカップリング軸50が連結される。これにより、キャリア34とギヤカップリング軸50とは、接触面同士(接続部36bと第1接続部51)が摺接することはない。
このため、接続部36bや第1接続部51の耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。
また、ギヤカップリング軸50の他端50bに形成された第2接続部52と、トルク伝達リング60の出力軸噛合部61とは、セレーション結合されている。すなわち、ギヤカップリング軸50の他端50bに、軸方向に沿ってトルク伝達リング60を嵌合させ、第2接続部52の凹凸と出力軸噛合部61の凹凸が噛み合うことで、ギヤカップリング軸50とトルク伝達リング60が連結される。これにより、ギヤカップリング軸50とトルク伝達リング60とは、接触面同士(第2接続部52と出力軸噛合部61)が摺接することはない。
このため、第2接続部52や出力軸噛合部61の耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。
さらに、トルク伝達リング60の車軸噛合部62と、ハブ軸53aのハブギヤ部55とは、嵌め合い結合されている。すなわち、ハブ軸53aのハブギヤ部55とトルク伝達リング60の車軸噛合部62とを対向させた状態で、ハブ軸53aの内側に、軸方向に沿ってトルク伝達リング60を挿入する。そして、ハブギヤ部55の凹凸に対して車軸噛合部62の凹凸が嵌ることで、トルク伝達リング60とハブ軸53aが連結される。これにより、トルク伝達リング60とハブ軸53aとは、接触面同士(ハブギヤ部55と車軸噛合部62)が摺接することはない。
このため、トルク伝達リング60やハブ軸53aの耐摩耗性を向上させる必要がないので、焼入れ等の熱処理は不要となっている。
このように、ギヤカップリング軸50に対してトルク伝達リング60が噛合構造により連結すると共に、このトルク伝達リング60に対してハブ軸53aが噛合構造により連結する。つまり、ギヤカップリング軸50・トルク伝達リング60・ハブ軸53aの間には、互いに摺接する面が存在しない。そのため、接触面の耐摩耗性を向上する必要がないので、トルク伝達リング60だけでなく、ギヤカップリング軸50の第2接続部52、ハブ軸53aのハブギヤ部55を、鍛造や転造によって成型することができる。すなわち、接触面における材料の焼入れが不要になり、焼き抜けが発生することがなくなって、極端な脆化を招くおそれもなくなる。この結果、ギヤカップリング軸50・トルク伝達リング60・ハブ軸53aの間の接触面の強度低下を生じることはない。
しかも、ギヤカップリング軸50とハブ軸53aとが直接接触せず、トルク伝達リング60を介装することで、ギヤカップリング軸50とトルク伝達リング60との間、又は、トルク伝達リング60とハブ軸53aとの間にバックラッシュ管理が必要となったときには、接触面における選別組みを容易に行うことができる。つまり、接触面同士のセレーション又はフェイススプラインでのオーバーピン径(OPD)違いを組み合わせることでバックラッシュ管理を行うことができる。
そして、接触面の仕上げ加工が必要になった場合において、ギヤカップリング軸50とハブ軸53aとが直接接触する場合では、加工に必要な設備が必要になったり、精度の確保が問題になったりする。これに対し、ギヤカップリング軸50とハブ軸53aとの間にトルク伝達リング60を介装することで、新規設備が不要になったり、精度確保を容易にしたりすることができる。すなわち、トルク伝達リング60は、ギヤカップリング軸50やハブ軸53aと比較して小型であり、形状も円筒形状と単純である。そのため、仕上げ加工も精度よく容易に行うことができる。
また、ギヤカップリング軸50やハブ軸53aの硬度に対して、トルク伝達リング60の硬度を低く設定しておけば、使用による摩耗が発生した場合であっても、トルク伝達リング60を交換すればよく、メンテナンス性を向上することができる。
そして、実施例1では、互いに圧接するハブギヤ部55と車軸噛合部62とは、それぞれ軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜した車輪対向面55aとモータ側端面65に形成されている。
このため、ハブギヤ部55と車軸噛合部62との接触面積を、例えば鉛直方向に沿った面に凹凸を形成した場合に対して、より広く確保することができる。そして、接触面積を拡大することで、接触面に作用する単位面積当たりのトルクを低減することができ、ハブギヤ部55や車軸噛合部62への負担を軽減して、耐久性能の向上を図ることができる。
さらに、実施例1では、ハブ軸53aとトルク伝達リング60との間に、インロー構造である車軸側インロー面56とリング側インロー面63が形成されている。すなわち、ハブ軸53aの内部にトルク伝達リング60を挿入した際に、車軸側インロー面56とリング側インロー面63が嵌合接触する。
これにより、車軸側インロー面56及びリング側インロー面63を研磨することで、トルク伝達リング60とハブ軸53aとを軸合わせ(芯出し)を容易に行うことができる。
[トルク伝達リングの軸方向への押圧作用]
駆動源によって回転する出力軸と、車輪と一体に回転する車軸との間に、噛合構造によって連結するトルク伝達部材を介装した場合に、このトルク伝達部材が出力軸や車軸に対してがたついてしまうと、がたつくことで接触面(噛み合い面)が摺接してしまうことになる。そのため、トルク伝達部材のがたつきを抑制し、接触面の摺接発生を防止する必要がある。以下、これを反映するトルク伝達リングの軸方向への押圧作用を説明する。
実施例1の車軸支持構造では、ハブ軸53aの内側にトルク伝達リング60を挿入してから、リテーナ本体59aをハブ軸53aの内側にねじ込んでいく。このリテーナ本体59aは、ねじ込まれることで軸方向に沿って電動モータ20側に移動する。そして、リテーナ本体59aがトルク伝達リング60の車軸側端面64に接触すれば、このトルク伝達リング60を電動モータ20側に押圧する。つまり、トルク伝達リング60は、軸方向に押圧されて、車軸噛合部62がハブギヤ部55に圧接される。
これにより、トルク伝達リング60は、軸方向にがたついたり、車軸噛合部62とハブギヤ部55との間にバックラッシュが発生することを防止したりできる。そのため、トルク伝達リング60とハブ軸53aの間は常時隙間なく接触することになり、車軸噛合部62及びハブギヤ部55の間での摺接発生を抑制し、さらに材料の硬度増大を不要とすることができる。
さらに、がたつきを防止することで、トルク伝達リング60とハブ軸53aとが干渉することによる異音の発生や、トルクの伝達遅れの発生を防止することができる。
特に、実施例1では、トルク伝達リング60が、ハブギヤ部55に対して圧接されると共に、出力軸噛合部61にセレーションが形成され、車軸噛合部62にフェイススプラインが形成されている。つまり、トルク伝達リング60は、車軸であるハブ軸53aに向かって軸方向に押圧されて、ハブギヤ部に車軸噛合部62が圧接されている。
そのため、ギヤカップリング軸50よりも振動が大きいハブ軸53aに対して、トルク伝達リング60を圧接することができるため、トルク伝達リング60が摺接することを効果的に防止し、トルク伝達リング60やハブ軸53aに摩耗が生じることを防止して、材料への焼入れの必要性をさらに低減することができる。
また、実施例1では、リテーナ機構59であるリテーナ本体59aをねじ込むことによってトルク伝達リング60を押圧すると共に、このリテーナ本体59aの回転を座金59bによって固定している。すなわち、リテーナ機構59はねじ込み式であり、例えば皿ばね等の撓み変形力でトルク伝達リング60を押圧する構造よりも、バックラッシュの発生を抑制することができる。また、リテーナ本体59aのねじ込み量によってトルク伝達リング60に作用する押圧力を調整することができるため、トルク伝達リング60とハブギヤ部55との間の軸方向の隙間寸法の管理を容易に行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の車軸支持構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
(1) 駆動源(電動モータ)20により回転すると共に、出力軸ギヤ面(第2接続部)52が形成された出力軸(ギヤカップリング軸)50と、
前記出力軸(ギヤカップリング軸)50と同軸に配置され、車輪40と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面(ハブギヤ部)55が形成された車軸(ハブ軸)53aと、
前記出力軸ギヤ面(第2接続部)52に噛合する出力軸噛合面(出力軸噛合部)61と、前記車軸ギヤ面(ハブギヤ部)55に噛合する車軸噛合面(車軸噛合部)62と、を有し、軸方向に押圧されて前記出力軸ギヤ面(第2接続部)52に圧接された状態で配置され、前記出力軸(ギヤカップリング軸)50と前記車軸(ハブ軸)53aとの間でトルクを伝達するトルク伝達部材(トルク伝達リング)60と、
を備える構成とした。
このため、材料に焼き抜けを発生させず、出力軸(ギヤカップリング軸)50と車軸(ハブ軸)53aとの接続部分の強度低下を生じることがない。
(2) 前記トルク伝達部材(トルク伝達リング)60は、前記車軸ギヤ面(ハブギヤ部)55に対して圧接されると共に、前記出力軸噛合面(出力軸噛合部)61にセレーションが形成され、前記車軸噛合面(車軸噛合部)62にフェイススプラインが形成される構成とした。
このため、ギヤカップリング軸50よりも大きくがたつくことの多いハブ軸53aに対してトルク伝達部材60が押圧されて圧接することになり、トルク伝達リング60が摺接することを効果的に防止し、焼入れの必要性をさらに低減することができる。
(3) 前記車軸(ハブ軸)53aと前記トルク伝達部材(トルク伝達リング)60との間には、前記トルク伝達部材(トルク伝達リング)60が前記車軸(ハブ軸)53aに嵌合するインロー構造(車軸側インロー面56、リング側インロー面63)が形成される構成とした。
このため、トルク伝達リング60とハブ軸53aとを軸合わせ(芯出し)を容易に行うことができる。
(4) 互いに圧接する前記車軸ギヤ面(ハブギヤ部)55と前記車軸噛合面(車軸噛合部)62は、軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜する構成とした。
このため、ハブギヤ部55と車軸噛合部62との接触面積を、より広く確保することができ、ハブギヤ部55や車軸噛合部62の耐久性能の向上を図ることができる。
(5) 前記トルク伝達部材(トルク伝達リング)60は、前記出力軸(ギヤカップリング軸)50と前記車軸(ハブ軸)53aとの間に介装されたねじ込み式のリテーナ機構59によって、軸方向に押圧される構成とした。
このため、トルク伝達リング60とハブギヤ部55との間の軸方向の隙間寸法の管理を容易に行うことができる。
以上、本発明の車軸支持構造を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、出力軸であるギヤカップリング軸50がトルク伝達リング60の内周面に形成された出力軸噛合部61噛み合い、車軸であるハブ軸53aがトルク伝達リング60の外方に面した車軸噛合部62に噛み合う例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、トルク伝達リング60の外周面に形成された出力軸噛合部がギヤカップリング軸50に噛み合い、トルク伝達リング60の内周面に形成された車軸噛合部がハブ軸53aに噛み合うものであってもよい。
また、実施例1では、トルク伝達リング60がハブ軸53aに形成されたハブギヤ部55に圧接される例を示しているが、これに限らない。トルク伝達リング60を軸方向に押圧した際、ギヤカップリング軸50に形成された出力軸ギヤ面に相当する第2接続部に圧接するものであってもよい。この場合、トルク伝達リング60の出力軸噛合部61と圧接させるために、第2接続部の少なくとも一部をギヤカップリング軸50の径方向に立ち上がらせる必要がある。
そして、実施例1では、本発明の車軸支持構造をインホイールモータユニットMUに適用した例を示したが、これに限らない。駆動源により回転する出力軸と、この出力軸と同軸に配置されると共に車輪と一体に回転する車軸と、を有する車両であれば、エンジン自動車やハイブリッド自動車、1つの駆動用モータによって走行する電気自動車等の車両一般に適用することができる。
MU インホイールモータユニット
10 モータケース
20 電動モータ(駆動源)
22a ロータ回転軸
30 減速機
34 キャリア
34a 中心円筒部
36b 接続部
40 車輪
41 ホイール
50 ギヤカップリング軸(出力軸)
51 第1接続部
52 第2接続部(出力軸ギヤ面)
53 ホイールハブ
53a ハブ軸(車軸)
54 ハブベアリング
55 ハブギヤ部(車軸ギヤ面)
55a 車輪対向面
56 車軸側インロー面(インロー構造)
57a ねじ溝
59 リテーナ機構
59a リテーナ本体
59b 座金
60 トルク伝達リング(トルク伝達部材)
61 出力軸噛合部(出力軸噛合面)
62 車軸噛合部(車軸噛合面)
63 リング側インロー面(インロー構造)
64 車軸側端面
65 モータ側端面

Claims (4)

  1. 駆動源により回転すると共に、出力軸ギヤ面が外周面に形成された出力軸と、
    前記出力軸が内側に挿入されて前記出力軸と同軸に配置され、車輪と一体に回転すると共に、車軸ギヤ面が内周面に形成された車軸と、
    前記出力軸と前記車軸との間に配置され、内周面に形成された出力軸噛合面が前記出力軸ギヤ面に噛合し、外周面に形成された車軸噛合面が前記車軸ギヤ面に噛合して、前記出力軸と前記車軸との間でトルクを伝達するトルク伝達部材と、を備え
    前記出力軸の外周面と前記車軸の内周面との間には、間隙が設けられ、
    前記トルク伝達部材は、前記車軸の内側に螺合するねじ込み式のリテーナ構造によって軸方向に押圧され、前記車軸ギヤ面に対して圧接される
    ことを特徴とする車軸支持構造。
  2. 請求項1に記載された車軸支持構造において、
    前記トルク伝達部材は、前記出力軸噛合面にセレーションが形成され、前記車軸噛合面にフェイススプラインが形成された
    ことを特徴とする車軸支持構造。
  3. 請求項2に記載された車軸支持構造において、
    前記車軸と前記トルク伝達部材との間には、前記トルク伝達部材が前記車軸に嵌合するインロー構造が形成された
    ことを特徴とする車軸支持構造。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された車軸支持構造において、
    前記車軸ギヤ面と前記車軸噛合面は、軸方向と直交する鉛直方向に対して傾斜する
    ことを特徴とする車軸支持構造。
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