JP7103266B2 - 回転力伝達機構 - Google Patents

Description

本願は、回転力伝達機構に関する。

特許文献１には、ピニオンギア部材とアイドラギア部材とが制振材を有する構造の動力伝達機構が記載されている。この動力伝達機構では、制振材が、ピニオンギア部材のモータ軸嵌合部の全周にわたって、またアイドラギア部材のギア軸嵌合部の全周にわたって設けられており、互いに圧縮された状態で当接されている。

特開２０１８－４４５６１号公報

上記の特許文献１に記載の技術では、回転中のピニオンギア部材とアイドラギア部材とが振動すると、制振材が歪み、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて、振動が低減される。

上記のように、互いに圧縮された制振材によって振動を吸収する構造では、摩擦係数の高い材料を使用すれば、振動を減衰する効果が高い。しかし、摩擦係数が高い材料を用いると、２つの回転軸の回転の抵抗も大きくなり、機械的な効率（回転の伝達効率）が低くなる。

本発明では、歯車の噛み合いにより回転力を伝達する回転力伝達機構において、歯車の噛み合い（歯の撓み）に起因する振動を減衰させると共に、回転力を伝達する機械的な効率の低下を抑制することが目的である。

第一態様では、２つの回転軸と、２つの前記回転軸にそれぞれに設けられて回転力を伝達する歯車と、２つの前記回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して前記振動を減衰する減衰部材と、前記減衰部材と協働して２つの前記回転軸の軸間を維持し、前記減衰部材の回転抵抗よりも低い回転抵抗で前記回転軸のそれぞれを周方向に回転可能に支持する回転支持部材と、を有する。

この回転力伝達機構では、２つの回転軸のそれぞれに歯車が設けられており、一方の回転軸の回転力が、歯車により、他方の回転軸に伝達される。

さらに、この回転力伝達機構では、減衰部材及び回転支持部材を有する。回転支持部材は、減衰部材と協働して２つの回転軸の軸間を維持するが、２つの回転軸は、相対的に、軸方向、周方向及び傾斜方向のいずれか１方向又はこれらを合成した方向に相対的に振動することがある。減衰部材の変形により、この振動を減衰させることができる。

そして、回転支持部材は、減衰部材の回転抵抗よりも低い回転抵抗で、回転軸のそれぞれを周方向に回転可能に支持している。したがって、２つの回転軸の間における回転力の伝達において、機械的な伝達効率の低下を抑制することができる。

第二態様では、第一態様において、前記減衰部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる第一減衰部材を備え、前記回転支持部材が、前記第一減衰部材のそれぞれの周囲に環状に設けられ互いに接触する軸受を備える。

軸受どうしが接触することで、２つの回転軸の軸間を維持できる。そして、第一減衰部材の変形により、２つの回転軸の相対的な振動を効果的に減衰させることができる。

第三態様では、第一態様において、前記回転支持部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる軸受を備え、前記減衰部材が、前記軸受のそれぞれに接触して配置される第二減衰部材を備える。

第二減衰部材が軸受のそれぞれに接触することで、２つの回転軸の軸間を維持できる。そして、第二減衰部材の変形により、２つの回転軸の相対的な振動を効果的に減衰させることができる。

第四態様では、第三態様において、前記第二減衰部材が前記軸受のそれぞれの周囲に環状に設けられて互いに接触している。

第二減衰部材は、それぞれの軸受の周囲を回転する必要はないが、回転した場合であっても、環状に形成されているので、２つの第二減衰部材が接触した状態を維持できる。

第五態様では、第三態様において、前記第二減衰部材が前記軸受の間で前記軸受の両方に接触している。

第二減衰部材として、軸受のそれぞれに接触する形状であれば足りるので、第二減衰部材の小型化、軽量化を図ることができる。

第六態様では、第三態様において、前記回転軸を支持するハウジングを有し、前記第二減衰部材が、前記軸受と前記ハウジングとに接触している。

第二減衰部材が、軸受とハウジングの間で変形することで、２つの回転軸の相対的な振動を減衰させることができる。

第七態様では、第一～第六のいずれか一つの態様において、前記減衰部材及び前記回転支持部材が、２つの前記回転軸のそれぞれにおいて前記歯車の両側に設けられる。

減衰部材及び回転支持部材が、２つの回転軸のそれぞれにおいて歯車の片側にのみ設けられた構成と比較して、両側の減衰部材で２つの回転軸の相対的な振動を効果的に抑制できる。また、歯車の両側で回転支持部材があるので、バランス良く回転軸を支持できる。

本願では、歯車の噛み合いにより回転力を伝達する回転力伝達機構において、歯車の噛み合いに起因する振動を減衰させると共に、回転力を伝達する機械的な効率の低下を抑制できる。

図１は第一実施形態の回転力伝達機構を示す斜視図である。 図２は第一実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向の断面で示す断面図である。 図３は第一実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向に見た端面図である。 図４は第一実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸に相対振動が生じた状態で示す断面図である。 図５は第一実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸に相対振動が生じた状態で示す断面図である。 図６は第一実施形態の回転力伝達機構において構成される振動系を示す説明図である。 図７は第二実施形態の回転力伝達機構を示す斜視図である。 図８は第二実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向の断面で示す断面図である。 図９は第二実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向に見た端面図である。 図１０は第二実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸に相対振動が生じた状態で示す断面図である。 図１１は第二実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸に相対振動が生じた状態で示す断面図である。 図１２は第二実施形態の回転力伝達機構において構成される振動系を示す説明図である。 図１３は第三実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向の断面で示す断面図である。 図１４は第三実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向に見た端面図で示す断面図である。 図１５は第四実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向の断面で示す断面図である。 図１６は第五実施形態の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向の断面で示す断面図である。 図１７は第五実施形態の回転力伝達機構において構成される振動系を示す説明図である。 図１８は第一変形例の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向に見た端面図で示す断面図である。 図１９は第二変形例の回転力伝達機構を２つの回転軸の軸方向に見た端面図で示す断面図である。

以下、図面を参照して第一実施形態の回転力伝達機構１０２を説明する。

図１～図３に示すように、回転力伝達機構１０２は、２つの回転軸３２Ａ、３２Ｂを有している。回転軸３２Ａ、３２Ｂは、本実施形態では平行に配置されており、ハウジング（図１～図３では図示省略、第四実施形態として示す図１５参照）に回転可能に支持されている。

回転軸３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ、歯車３４Ａ、３４Ｂが取り付けられている。歯車３４Ａ、３４Ｂの相互の噛み合いにより、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間で回転力が伝達される。図１～図３に示した例では、歯車３４Ａ、３４Ｂはいずれも平歯車である。また、歯車３４Ａが歯車３４Ｂよりも大径とされた例を挙げているが、歯車３４Ａ、３４Ｂの大小関係は特に限定されない。

回転軸３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ、歯車３４Ａ、３４Ｂとは軸方向にずれた位置に、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが取り付けられている。減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂは、後述する玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂのそれぞれの外輪４２よりも弾性変形を生じやすい材料で形成された環状の部材である。減衰部材１３６Ａは回転軸３２Ａと同軸で配置されて、回転軸３２Ａと共に回転する。減衰部材１３６Ｂは回転軸３２Ｂと同軸で配置されて回転軸３２Ｂと共に回転する。

減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂのそれぞれの外周には、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂが回転軸３２Ａ、３２Ｂと同軸で設けられている。図１～図３に示す例では、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂはいずれも、内輪４４と外輪４２との間に、複数の玉４６を有する構造である。玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂは転がり軸受の一例であり、さらには、転がり軸受は回転支持部材の一例である。

玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂの内輪４４はそれぞれ、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂに接触しており、回転軸３２Ａ、３２Ｂ及び減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂと共に回転する。これに対し、玉４６は内輪４４に対し転がるので、外輪４２は内輪４４に対し、小さな回転抵抗で相対回転する。すなわち、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂはそれぞれ、回転軸３２Ａ、３２Ｂを、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの回転抵抗よりも低い回転抵抗（実質的に滑らかに回転する状態）で回転可能に支持している。

玉軸受１３８Ａの外輪４２と、玉軸受１３８Ｂの外輪４２とは、接触部１４８において接触している。外輪４２は所定の剛性を有しており、実質的に弾性変形しないので、接触部１４８は、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸方向（矢印Ｊ１方向）と平行な線状の接触部分である。

玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂは、このように接触部１４８で接触することで、相対的な位置を一定に維持している。玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂのそれぞれの内側には、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂがあり、さらに、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの内側に回転軸３２Ａ、３２Ｂがある。したがって、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂと、対応する減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂとが協働して、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持している。

なお、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂは接触部１４８で接触していれば回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持できる。このため、第一実施形態では、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂの外輪４２は回転せず、外輪４２における接触部１４８の位置も変化しない。

第一実施形態では、このように、接触部１４８の位置が変化しないので、歯車３４Ａ、３４Ｂと、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂとで、半径比を自由に設定できる。図２に示す例では、歯車３４Ａ、３４Ｂと、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂとの間に半径差ΔＲ１が設けられている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

２つの回転軸３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ歯車３４Ａ、３４Ｂが取り付けられている。歯車３４Ａ、３４Ｂは噛み合っているので、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間で回転力が伝達される。

回転軸３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが取り付けられており、さらに、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂのそれぞれに玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂが取り付けられている。玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂと、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂとが協働して、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持しているので、回転軸３２Ａ、３２Ｂの回転に伴う相対的な振動は抑制される。

このように回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動が抑制されていても、回転に起因して回転軸３２Ａ、３２Ｂが相対的に、たとえば、互いの軸方向（矢印Ｊ１方向）や、径方向に振動を発生させようとする力が、回転軸３２Ａ、３２Ｂに作用することがある。

第一実施形態では、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれに、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが備えられている。回転軸３２Ａ、３２Ｂの上記した相対振動のエネルギーは、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが弾性変形することで熱エネルギーとして散逸されるので、振動が減衰される。特に、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂは接触部１４８で接触しており、相対的な位置を維持するので、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが確実に弾性変形され、振動を減衰することが可能である。

たとえば、図４には、回転軸３２Ａが図面における左向きに変位（矢印Ｍ１参照）し、回転軸３２Ｂが図面における右向きに変位（矢印Ｍ２参照）した状態が示されている。この変位方向は、変位前の状態における回転軸３２Ａの軸心と回転軸３２Ｂの軸心とを結ぶ直線Ｌ１（図３参照）に対し直交する方向である。

また、図５に示す例では、回転軸３２Ａが図面における下向きに変位した状態（矢印Ｍ３参照）が示されている。この変位方向は、回転軸３２Ｂが回転軸３２Ａに対し接近する方向である。

このように、回転軸３２Ａ又は回転軸３２Ｂが変異した場合、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの弾性変形により、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間の振動が減衰される。

そして、第一実施形態では、歯車３４Ａ、３４Ｂと、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂとで、半径比を自由に設定できるので、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの大きさを所望の大きさ（それぞれの半径）に設定し、減衰の程度を調整することが可能である。

なお、図５に示す状態において、実際には、接触部１４８において、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂの外輪４２どうしの間に、作用反作用の関係から、大きさが等しく向きが反対の力が作用する。すなわち、玉軸受１３８Ｂは玉軸受１３８Ａから下向きの力を受けると共に、玉軸受１３８Ａは玉軸受１３８Ｂから上向きの力を受ける。したがって、減衰部材１３６Ｂも変形していることが想定される。

さらに、第一実施形態の回転力伝達機構１０２では、図６に示すように、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間において、いわゆるダイナミックダンパーが構成されている。

具体的には、回転軸３２Ａ及び歯車３４Ａを含む質量体１５４Ａと、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂを含む質量体１５４Ｂの間に、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂを介して、質量体１５４Ｃが設けられた構造である。質量体１５４Ｃは、実質的には、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの間に位置している玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂである。

したがって、第一実施形態では、減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂの材料自体の弾性変形による振動減衰だけでなく、ダイナミックダンパーによっても、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動を減衰できる。たとえば、回転軸３２Ａ、３２Ｂにおいて、想定される相対的な振動の振動数に対応してダイナミックダンパーの固有振動数を設定しておけば、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動をダイナミックダンパーで効果的に吸収できる。

しかも、第一実施形態では、以下に示すように、回転軸３２Ａ、３２Ｂ間において、固有振動数の異なる２つの振動系を構成することもできる。

ここで、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂを駆動側、回転軸３２Ａ及び歯車３４Ａを従動側とする。

１つの振動系１５４Ｐは、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂ（これらの質量の合計をｍ１とする）と、質量体１５４Ｃ（質量をｍ２とする）と、に対し、回転軸３２Ａ及び歯車３４Ａ（これらの質量の合計をｍ３とする）が一体的な質量体１５４Ｐとして作用する。

この振動系１５４Ｐにおいて弾性力を発揮する部材は減衰部材１３６Ｂ（バネ定数をｋ２とする）であり、固有振動数ω１は、ω２＝√（ｋ２／（ｍ３）)である。

また、上記した振動系１５４Ｐとは異なる振動系１５４Ｑとして、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂに対し、回転軸３２Ｂ、歯車３４Ｂ、減衰部材１３６Ｂ及び玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂを一体として質量体１５４Ｑとみなすことができる。

この振動系１５４Ｑにおいて弾性力を発揮する部材は減衰部材１３６Ｂ（バネ定数をｋ１とする）であり、固有振動数ω１は、ω１＝√（ｋ１／（ｍ２＋ｍ３））である。

従って、第一実施形態では、異なる固有振動数を有する２つのダイナミックダンパーを構成し、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動を減衰させる作用も有する。

次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の部材、要素等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図７～図９に示すように、第二実施形態の回転力伝達機構２０２では、回転軸３２Ａ、３２Ｂには、歯車３４Ａ、３４Ｂとは異なる位置に、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂが取り付けられている。この例では、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂは、第一実施形態の玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂと同様に、内輪４４と外輪４２との間に複数の玉４６を有する構造である。第二実施形においても、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂは転がり軸受の一例であり、さらには、転がり軸受は回転支持部材の一例である。

内輪４４は、対応する回転軸３２Ａ、３２Ｂと一体で回転する。これに対し、外輪４２は、内輪４４に対し、小さな回転抵抗で相対回転する。

玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂのそれぞれの外周（外輪４２の外周）には、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが配置されている。減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂよりも弾性変形を生じやすい材料で形成された環状の部材である。減衰部材２３６Ａは、玉軸受２３８Ａの外輪４２と同軸で配置されて外輪４２に接触しており、玉軸受２３８Ａの外輪４２と共に回転する。減衰部材２３６Ｂは玉軸受２３８Ｂの外輪４２と同軸で配置されて外輪４２に接触しており、玉軸受２３８Ｂの外輪４２と共に回転する。

減衰部材２３６Ａと減衰部材２３６Ｂとは、接触部２４８において接触している。減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは、上記したように玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂよりも弾性変形しやすい部材であるので、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの接触部２４８は、外輪４２の接触部１４８（図１～図３参照）と比較して、矢印Ｗ１方向に広い範囲である。

減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂのそれぞれの内側には玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂあり、さらに、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの内側に回転軸３２Ａ、３２Ｂがある。したがって、第二実施形態においても、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂと、対応する減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとが協働して、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持している。

第二実施形態においても、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは接触部１４８で接触していればよいので、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂにおける接触部１４８の位置も変化しない。そして、このように、接触部１４８の位置が変化しないことで、歯車３４Ａ、３４Ｂと、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとで、半径比を自由に設定できる。図８に示す例は、歯車３４Ａ、３４Ｂと、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとの間に半径差ΔＲ２が設けられた例である。

上記構成とされた第二実施形態においても、２つの回転軸３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ歯車３４Ａ、３４Ｂが取り付けられている。歯車３４Ａ、３４Ｂの噛み合いにより、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間で回転力が伝達される。

回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれには玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂが取り付けられ、されに、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂのそれぞれに減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが取り付けられている。減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂと玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂとが協働して、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持しているので、回転軸３２Ａ、３２Ｂの回転に伴う相対的な振動は抑制される。

第二実施形態においても、このように回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動が抑制されていても、回転に起因して回転軸３２Ａ、３２Ｂが相対的に、たとえば、互いの軸方向（矢印Ｊ１方向）や、径方向に振動を発生させようとする力が回転軸３２Ａ、３２Ｂに作用することがある。

第二実施形態では、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂに、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが備えられている。減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは接触部２４８で接触している。回転軸３２Ａ、３２Ｂの上記した相対振動のエネルギーは、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが弾性変形することで熱エネルギーとして散逸されるので、振動が減衰される。特に、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは接触部１４８で接触しているので、この接触部２４８の接触位置や接触面積が変化することで、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが確実に弾性変形され、振動を減衰することが可能である。

たとえば、図１０には、回転軸３２Ａ、３２Ｂがいずれも図面における左側に変位 (矢印Ｍ４及びＭ５参照）し、回転軸３２Ａの変位量が回転軸３２Ｂの変位量より多い状態が示されている。この変位方向は、回転軸３２Ａと回転軸３２Ｂとを結ぶ直線Ｌ１（図９参照）に対し直交する方向である。

また、図１１に示す例では、回転軸３２Ａが図面における下側に変位（矢印Ｍ６参照）した状態が示されている。この変位方向は、回転軸３２Ａが回転軸３２Ｂに対し接近する方向である。

このように、回転軸３２Ａ又は回転軸３２Ｂが変異した場合、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの弾性変形により、回転軸３２Ａ、３２Ｂの間の振動が減衰される。

第二実施形態では、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂのそれぞれの内側に玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂが配置されているので、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの外側に玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂが配置された構造と比較して、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの小径化、軽量化を図ることができる。これにより、回転軸３２Ａ、玉軸受２３８Ａ、減衰部材２３６Ａの３部材全体での回転モーメント、及び回転軸３２Ｂ、玉軸受２３８Ｂ、減衰部材２３６Ｂの３部材全体での回転モーメントが小さくなる。特に、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとして、より密度の小さい材料を用いると、上記した回転モーメントを小さくする効果が顕著である。このため、回転軸３２Ａ、３２Ｂ間の回転力伝達の応答性が高くなり、回転力を伝達する機械的な効率も高くなる。

第二実施形態においても、歯車３４Ａ、３４Ｂと、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとで、半径比を自由に設定できるので、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの大きさを所望の大きさ（それぞれの半径）に設定し、減衰の程度を調整することが可能である。

また、第二実施形態では、図１２に示すように、２つの玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの間に減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが配置されている構造であるとみなせる。たとえば、回転軸３２Ａ、３２Ｂに直接的に減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂを配置する構造と比較して、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとして、十分な大きさを確保することが容易である。そして、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの弾性変形の変形量を多く確保し、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動を確実に減衰することが可能である。

また、第二実施形態では、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂは、いずれも玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの間にあって、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動により弾性変形する部分があれば足りるため、環状である必要はない。

かかる観点から、図１３及び図１４には、第三実施形態の回転力伝達機構１０２が示されている。第三実施形態において、第二実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第三実施形態の回転力伝達機構３０２では、減衰部材３３６がブロック状に形成された部材であり、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの間で、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂの双方に接触して配置されている。図１４に示す例では、減衰部材３３６において、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂのそれぞれの外輪４２に接触する接触部３４８Ａ、３４８Ｂは、外輪４２と同一の曲率半径で凹状に湾曲された湾曲面であり、接触面積が広く確保されている。

第三実施形態においても、減衰部材３３６と玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂとが協働して、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間を一定に維持しており、回転軸３２Ａ、３２Ｂの回転に伴う相対的な振動は抑制される。そして、減衰部材３３６が玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂに接触しており、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対振動のエネルギーが、減衰部材３３６の弾性変形により熱エネルギーとして散逸され、振動が減衰される。

しかも、第三実施形態では、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂの外側に環状に減衰部材を設けた構造と比較して、減衰部材３３６の小型化、軽量化を図ることができる。

次に、第四実施形態について説明する。第四実施形態において、第一～第三実施形態と同様の部材、要素等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、第四実施形態の回転力伝達機構４０２では、第二実施形態と同様に、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれに玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂが取り付けられ、さらに玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂの外周に、環状の減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂが配置されている。ただし、第四実施形態では、これらの減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂはいずれも、回転力伝達機構４０２のハウジング４５６に支持されている。

すなわち、第四実施形態では、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂと減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂとが協働し、ハウジング４５６に対して回転軸３２Ａ、３２Ｂを支持すると共に、回転軸３２Ａ、３２Ｂの軸間の距離を一定に維持する構造である。

そして、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂがハウジング４５６に接触していることで、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対振動のエネルギーが、減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂの弾性変形により熱エネルギーとして散逸され、振動が減衰される。

なお、第四実施形態では、図１５に示すように、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれにおいて、歯車３４Ａ、３４Ｂの両側に、玉軸受２３８Ａ、２３８Ｂ及び減衰部材２３６Ａ、２３６Ｂを配置した構造を採っている。これにより、歯車３４Ａ、３４Ｂの両側における質量及び回転モーメントの均一化が図られ、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの回転がより安定する。

次に、第五実施形態について説明する。第五実施形態において、第一～第四実施形態と同様の部材、要素等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第五実施形態の回転力伝達機構５０２では、第一実施形態の回転力伝達機構１０２と同様に、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれに玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂが取り付けられ、さらに、玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂに減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが配置されている。

ただし、第五実施形態では、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれで歯車３４Ａ、３４Ｂの両側に玉軸受１３８Ａ、１３８Ｂ及び減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂが備えられている。

第五実施形態においても、歯車３４Ａ、３４Ｂの両側において、質量及び回転モーメントの均一化が図られ、回転軸３２Ａ、３２Ｂのそれぞれの回転がより安定する。また、歯車３４Ａ、３４Ｂの両側の減衰部材１３６Ａ、１３６Ｂにより、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動を効果的に減衰することが可能である。

さらに、第五実施形態では、図１７に示すように、回転軸３２Ａ、３２Ｂ間において構成されるダイナミックダンパーによって、互いに固有振動数の異なる４つの振動系を構成することが可能である。

第一実施形態と同様に、回転軸３２Ａ及び歯車３４Ａを駆動側、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂを従動側とし、たとえば歯車３４Ａ、３４Ｂの図１７右側で、図６に示した例と同様の振動系１５４Ｐ、１５４Ｑを構成できる。これに対し、歯車３４Ａ、３４Ｂの図１７左側では、振動系１５４Ｐ、１５４Ｑと対称な振動系１５４Ｒ、１５４Ｓを構成できる。振動系１５４Ｒでは、回転軸３２Ａ及び歯車３４Ａ（これらの質量の合計をｍ４とする）に対し、減衰部材１３６Ａ及び玉軸受１３８Ａ（これらの質量の合計をｍ５とする）と、回転軸３２Ｂ及び歯車３４Ｂ（これらの質量の合計をｍ６とする）が一体的な質量体１５４Ｒとして作用する。この振動系１５４Ｒにおいて弾性力を発揮する部材は減衰部材１３６Ａ（バネ定数をｋ３とする）であり、固有振動数ω３は、ω３＝√（ｋ３／（ｍ５＋ｍ６）)である。

また、振動系１５４Ｓでは、固有振動数ω４は、ω４＝√（ｋ４／ｍ６）である。

従って、第五実施形態では、互いに異なる固有振動数を有する４つのダイナミックダンパーを構成し、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動を減衰させる作用も有する。

上記各実施形態では、軸受として玉軸受を挙げたが、軸受は玉軸受に限定されない。たとえば、転動体として、玉ではなくころを用いたころ軸受であってもよい。また、転動体を用いることなく、作動流体を用いた滑り軸受でもよい。たとえば、第一実施形態の変形例として図１８に示す第一変形例の回転力伝達機構１６２は、滑り軸受１６４Ａ、１６４Ｂが用いられた例である。この滑り軸受１６４Ａ、１６４Ｂでは、外輪４２と内輪４４との間に、油膜１６６が形成される。

第二実施形態の変形例として図１９に示す第二変形例の回転力伝達機構２８２においても滑り軸受２６４Ａ、２６４Ｂが用いられている。但し、第二変形例では、油膜２６６は、回転軸３２Ａ、３２Ｂと外輪４２との間に形成されている。このような構造では、回転軸３２Ａ、３２Ｂが滑り軸受における内輪を兼ねている。すなわち、滑り軸受の内輪４４（図９参照）を単独で設けなくて済むので、軽量化や構造の簡素化を図ることができる。

上記各実施形態において、減衰部材は、回転軸３２Ａ、３２Ｂの相対的な振動のエネルギーを弾性変形によって熱エネルギーに変換して散逸することで、この振動を減衰する部材である。したがって、このように、振動のエネルギーを効果的に熱エネルギーに変換すべく、適度に弾性変形可能であることが好ましい。これに対し、回転支持部材は、回転軸３２Ａ、３２Ｂが歯車３４Ａ、３４Ｂの噛み合いにより回転する際に、軸間を維持する部材である。したがって、回転支持部材は、たとえば２つの回転支持部材が接触する構造において、過度の摩擦力が作用しないように、変形が抑制される（実質的に変形しない）ことが好ましい。

以上の観点から、たとえばヤング率Ｅ（Ｇｐａ）の値として、減衰部材では、０．０１≦Ｅ≦１０、回転支持部材（外輪）では、２０≦Ｅ≦４００の範囲を例示できる。減衰部材として、上記したヤング率の範囲を満たす材料としては、硬質樹脂、軟質樹脂、ゴムや、これらの複合材料を挙げることができる。また、回転支持部材として、上記したヤング率の範囲を満たす材料としては、金属（単一元素でも合金でもよい）、セラミック、ガラス等や、これらの複合材料を挙げることができる。

上記各実施形態では、２つの回転軸３２Ａ、３２Ｂが平行に配置された例を挙げたが、２つの回転軸は、これらの軸心の延長線が互いに交差する位置や、ねじれの位置にある関係でもよい。回転軸の各種の位置関係に応じて、回転力を伝達可能な適切な構造の歯車（はすば歯車、ねじ歯車、傘歯車等）を用いればよい。

そして、減衰部材としては、２つの回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して、回転軸の相対的な振動を減衰する部材であればよい。

回転支持部材としても、減衰部材と協働して２つの回転軸の軸間を維持すると共に、減衰部材の回転抵抗よりも低い回転抵抗で回転軸のそれぞれを周方向に回転可能に支持する部材であればよい。

上記各実施形態の回転力伝達機構を適用する部材や装置は特に限定されない。たとえば、自動車、特にＨＶ（Hybrid Vehicle）やＥＶ（electric Vehicle）では、駆動源から車輪までの電力消費率や燃料消費率に関する駆動力伝達経路において、機械的な伝達効率を低下させることなく、且つ走行時の静粛性を向上させることができる。ＨＶやＥＶのようにモータを駆動源として有する車両では、モータを有さない車両（駆動源としてエンジンのみを有する車両）と比較して駆動源自体が相対的に低騒音であるため、駆動源以外の部材の騒音が顕在化するおそれがある。各実施形態の回転力伝達機構をＨＶやＥＶに適用することで、駆動源以外の部材での騒音発生を抑制することも可能であり、車両の低騒音化に寄与できる。

３２Ａ、３２Ｂ 回転軸
３４Ａ、３４Ｂ 歯車
１０２ 回転力伝達機構
１３６Ａ、１３６Ｂ 減衰部材
１３８Ａ、１３８Ｂ 玉軸受（軸受の一例、回転支持部材の一例）
１４８ 接触部
１５４Ｐ、１５４Ｑ、１５４Ｒ、１５４Ｓ 振動系
１６２ 回転力伝達機構
１６４Ａ 滑り軸受（軸受の一例、回転支持部材の一例）
２０２ 回転力伝達機構
２３６Ａ、２３６Ｂ 減衰部材
２３８Ａ、２３８Ｂ 玉軸受（軸受の一例、回転支持部材の一例）
２４８ 接触部
２６４Ａ、２６４Ｂ 滑り軸受（軸受の一例、回転支持部材の一例）
２８２ 回転力伝達機構
３０２ 回転力伝達機構
３３６ 減衰部材
３４８Ａ 接触部
４０２ 回転力伝達機構
４５６ ハウジング
５０２ 回転力伝達機構

Claims (5)

1. ２つの回転軸と、
   ２つの前記回転軸にそれぞれに設けられて回転力を伝達する歯車と、
   ２つの前記回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して前記振動を減衰する減衰部材と、
   前記減衰部材と協働して２つの前記回転軸の軸間を維持し、前記回転軸のそれぞれを前記減衰部材を介して間接的に周方向に回転可能に支持する回転支持部材と、
   を有し、
   前記減衰部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる第一減衰部材を備え、
   前記回転支持部材が、前記第一減衰部材のそれぞれの周囲に環状に設けられ互いに接触する軸受を備える、
   回転力伝達機構。
2. ２つの回転軸と、
   ２つの前記回転軸にそれぞれに設けられて回転力を伝達する歯車と、
   ２つの前記回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して前記振動を減衰する減衰部材と、
   前記減衰部材と協働して２つの前記回転軸の軸間を維持し、前記回転軸のそれぞれを直接的に前記周方向に回転可能に支持する回転支持部材と、
   を有し、
   前記回転支持部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる軸受を備え、
   前記減衰部材が、前記軸受の間に配置され前記軸受の両方に接触しているブロック状の第二減衰部材を備える、
   回転力伝達機構。
3. ２つの回転軸と、
   ２つの前記回転軸にそれぞれに設けられて回転力を伝達する歯車と、
   ２つの前記回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して前記振動を減衰する減衰部材と、
   前記減衰部材と協働して２つの前記回転軸の軸間を維持し、前記回転軸のそれぞれを直接的に前記周方向に回転可能に支持する回転支持部材と、
   を有し、
   前記回転支持部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる転がり軸受を備え、
   前記減衰部材が、前記転がり軸受のそれぞれの周囲に環状に設けられて前記回転軸に対し相対回転可能で、互いに接触している第二減衰部材を備える、
   回転力伝達機構。
4. ２つの回転軸と、
   ２つの前記回転軸にそれぞれに設けられて回転力を伝達する歯車と、
   ２つの前記回転軸の相対的な軸方向、周方向及び傾斜方向の振動により変形して前記振動を減衰する減衰部材と、
   前記減衰部材と協働して２つの前記回転軸の軸間を維持し、前記回転軸のそれぞれを直接的に前記周方向に回転可能に支持する回転支持部材と、
   前記回転軸を支持するハウジングと、
   を有し、
   前記回転支持部材が、前記回転軸のそれぞれに設けられる軸受を備え、
   前記減衰部材が、前記軸受と前記ハウジングとに接触している第二減衰部材を備える、
   回転力伝達機構。
5. 前記減衰部材及び前記回転支持部材が、２つの前記回転軸のそれぞれにおいて前記歯車の両側に設けられる請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。

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