JP2014005890A - 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力部材の傾きや振れの発生を抑制することができる減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供する。
【解決手段】減速伝達機構5において、モータ軸42における偏心部42a(偏心部42b)の外周面と中心孔50a(中心孔51a)の内周面との間に介在して取り付けられ、偏心部42a(偏心部42b)の外周面にその軸線方向に並列して入力部材50(入力部材51)を回転可能に支持するラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)と、ラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)に互いに反対の方向のアキシアル荷重を予圧として付与し、偏心部42a(偏心部42b)の外周面と中心孔50a(中心孔51a)の内周面との間にラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)を介在させて取り付けるための取付機構A(軸受機構B)とを備えた。
【選択図】図2
【解決手段】減速伝達機構5において、モータ軸42における偏心部42a(偏心部42b)の外周面と中心孔50a(中心孔51a)の内周面との間に介在して取り付けられ、偏心部42a(偏心部42b)の外周面にその軸線方向に並列して入力部材50(入力部材51)を回転可能に支持するラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)と、ラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)に互いに反対の方向のアキシアル荷重を予圧として付与し、偏心部42a(偏心部42b)の外周面と中心孔50a(中心孔51a)の内周面との間にラジアル軸受70,71(ラジアル軸受73,74)を介在させて取り付けるための取付機構A(軸受機構B)とを備えた。
【選択図】図2
Description
本発明は、例えば駆動源として電動モータを有する電気自動車に用いて好適な減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置に関する。
従来のモータ回転力伝達装置には、モータ回転力を発生させる電動モータ、及びこの電動モータのモータ回転力に基づく駆動力を差動機構に伝達する減速伝達機構を備え、自動車に搭載されたものがある(例えば特許文献1参照)。
電動モータは、車載バッテリの電力によって回転するモータ軸を有し、減速伝達機構の軸線上に配置されている。
減速伝達機構は、電動モータのモータ軸にスプライン嵌合する軸部(偏心部付き回転軸)、及びこの偏心部付き回転軸の周囲に位置する一対の減速伝達部を有し、電動モータと差動機構(デフケース)との間に介在して配置され、かつモータ軸及びデフケースに連結されている。そして、減速伝達機構は、電動モータ及び差動機構と共にハウジング内に収容されている。
以上の構成により、電動モータのモータ軸が車載バッテリの電力によって回転し、これに伴いモータ回転力が電動モータから減速伝達機構を介して差動機構に伝達され、この差動機構から左右の車輪に配分される。
ところで、この種のモータ回転力伝達装置の減速伝達部は、電動モータのモータ軸の回転(偏心部付き回転軸の回転)によって公転運動を行う円板状の一対の公転部材、これら公転部材に自転力を付与する複数の外ピン、及びこれら外ピンの内側で公転部材の自転力を差動機構に回転力として出力する複数の内ピンを有している。
一対の公転部材は、その中心軸線方向に開口する中心孔、及びこの中心孔の中心軸線の回りに等間隔をもって並列する複数のピン挿通孔を有し、偏心部付き回転軸の偏心部に軸受(カム側の軸受)を介して回転可能に支持されている。
複数の外ピンは、モータ軸の軸線回りに等間隔をもって配置され、かつ減速伝達機構のハウジングに取り付けられている。
複数の内ピンは、公転部材における複数のピン挿通孔を挿通し、モータ軸の軸線回りに等間隔をもって配置され、かつデフケースに取り付けられている。複数の内ピンには、一対の公転部材における複数のピン挿通孔の内周面との間の接触抵抗を低減するための軸受(ピン側の軸受)が取り付けられている。
特許文献1に示すモータ回転力伝達装置においては、複数の外ピンを用意する必要があるばかりか、公転部材の外周部を複雑な形状にする必要があり、不経済である。
そこで、公転部材を外歯歯車とするとともに、公転部材に自転力を付与するための自転力付与部材を内歯歯車とし、この内歯歯車の歯数を外歯歯車の歯数よりも大きい歯数として上記した不経済を解消することが考えられる。
しかし、このような外歯歯車と内歯歯車とによる減速伝達機構を自動車のモータ回転力伝達装置に用いると、外歯歯車(入力部材)が回転時に傾いたり、振れたりして内歯歯車との良好な噛み合いを得ることができないことがある。
従って、本発明の目的は、入力部材の傾きや振れの発生を抑制することができる減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、(1)〜(8)の減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を提供する。
(1)偏心部を有する回転軸と、前記回転軸の前記偏心部の外周囲に回転可能に配置され、軸線方向に開口する中心孔、及び前記中心孔の軸線回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有する外歯歯車からなる入力部材と、前記入力部材に噛合し、前記外歯歯車の歯数よりも大きい歯数をもつ内歯歯車からなる自転力付与部材と、前記自転力付与部材によって前記入力部材に付与された自転力を受けて出力対象にその回転力として出力し、前記複数の貫通孔をそれぞれ挿通する複数の出力部材と、前記複数の出力部材の径方向内側に配置され、かつ前記偏心部の外周面と前記中心孔の内周面との間に介在して取り付けられ、前記偏心部の外周面にその軸線方向に並列して前記入力部材を回転可能に支持する一対のラジアル軸受と、前記一対のラジアル軸受に互いに反対の方向のアキシアル荷重を予圧として付与し、前記偏心部の外周面と前記中心孔の内周面との間に前記一対のラジアル軸受を介在させて取り付けるための取付機構とを備えた減速機構。
(2)上記(1)に記載の減速機構において、前記一対のラジアル軸受は、一方のラジアル軸受及び他方のラジアル軸受がそれぞれ内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪、及び前記内外2つの軌道輪間で転動する転動体を有し、前記一方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側とするとともに、前記他方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側と反対側とする位置で前記取付機構による前記予圧を受ける。
(3)上記(2)に記載の減速機構において、前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪との間に介在する第1のスペーサ、及び前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪との間に介在する第2のスペーサを有し、前記第1のスペーサの軸線方向長さが前記第2のスペーサの軸線方向長さよりも大きい寸法に設定されている。
(4)上記(3)に記載の減速機構において、前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪及び前記第1のスペーサを前記出力対象と反対側に押し付けるための締結部材と、前記一方のラジアル軸受における外側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪及び前記第2のスペーサの前記出力対象側への移動を規制する移動規制部材とを有する。
(5)上記(1)に記載の減速機構において、前記一対のラジアル軸受は、一方のラジアル軸受及び他方のラジアル軸受がそれぞれ内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪、及び前記内外2つの軌道輪間で転動する転動体を有し、前記一方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側と反対側とするとともに、前記他方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側とする位置で前記取付機構による前記予圧を受ける。
(6)上記(5)に記載の減速機構において、前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪との間に介在する第1のスペーサ、及び前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪との間に介在する第2のスペーサを有し、前記第1のスペーサの軸線方向長さが前記第2のスペーサの軸線方向長さよりも小さい寸法に設定されている。
(7)上記(6)に記載の減速機構において、前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪及び前記第2のスペーサを前記出力対象と反対側に押し付けるための締結部材と、前記一方のラジアル軸受における内側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪及び前記第1のスペーサの前記出力対象側への移動を規制する移動規制部材とを有する。
(8)モータ回転力を発生させる電動モータと、前記電動モータの前記モータ回転力を減速して駆動力を出力する減速機構とを備えたモータ回転力伝達装置において、前記減速機構は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の減速機構であるモータ回転力伝達装置。
本発明によると、入力部材の傾きや振れの発生を抑制することができる。
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置につき、図面を参照して詳細に説明する。
以下、本発明の実施の形態に係る減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置につき、図面を参照して詳細に説明する。
図1は四輪駆動車の概略を示す。図1に示すように、四輪駆動車101は、駆動源をエンジンとする前輪側の動力系、及び駆動源を電動モータとする後輪側の動力系が用いられ、モータ回転力伝達装置1,エンジン102,トランスアクスル103,一対の前輪104及び一対の後輪105を備えている。
モータ回転力伝達装置1は、四輪駆動車101における後輪側の動力系に配置され、かつ四輪駆動車101の車体(図示せず)に支持されている。
そして、モータ回転力伝達装置1は、電動モータ4(後述)のモータ回転力に基づく駆動力を一対の後輪105に伝達する。これにより、電動モータ4のモータ回転力が減速伝達機構5及びリヤディファレンシャル3(共に後述)を介してリヤアクスルシャフト106(一対の後輪105)に出力され、一対の後輪105が駆動される。モータ回転力伝達装置1等の詳細については後述する。
エンジン102は、四輪駆動車101における前輪側の動力系に配置されている。これにより、エンジン102の駆動力がトランスアクスル103を介してフロントアクスルシャフト107(一対の前輪104)に出力され、一対の前輪104が駆動される。
(モータ回転力伝達装置1の全体構成)
図2はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図2に示すように、モータ回転力伝達装置1は、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)の軸線を軸線O1(第1の軸線)とするハウジング2と、モータ回転力に基づく駆動力を後輪105(図1に示す)に配分するリヤディファレンシャル3と、リヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力を発生させる電動モータ4と、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する減速伝達機構5とから大略構成されている。
図2はモータ回転力伝達装置の全体を示す。図2に示すように、モータ回転力伝達装置1は、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)の軸線を軸線O1(第1の軸線)とするハウジング2と、モータ回転力に基づく駆動力を後輪105(図1に示す)に配分するリヤディファレンシャル3と、リヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力を発生させる電動モータ4と、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する減速伝達機構5とから大略構成されている。
(ハウジング2の構成)
ハウジング2は、後述する自転力付与部材52の他、リヤディファレンシャル3を収容する第1のハウジングエレメント20、電動モータ4を収容する第2のハウジングエレメント21、及び第2のハウジングエレメント21の片側開口部(第1のハウジングエレメント20側の開口部とは反対側の開口部)を閉塞する第3のハウジングエレメント22を有し、車体に配置されている。
ハウジング2は、後述する自転力付与部材52の他、リヤディファレンシャル3を収容する第1のハウジングエレメント20、電動モータ4を収容する第2のハウジングエレメント21、及び第2のハウジングエレメント21の片側開口部(第1のハウジングエレメント20側の開口部とは反対側の開口部)を閉塞する第3のハウジングエレメント22を有し、車体に配置されている。
第1のハウジングエレメント20は、ハウジング2の軸線方向一方側(図2では左側)に配置され、全体が第2のハウジングエレメント21側に開口する段状の有底円筒部材によって形成されている。第1のハウジングエレメント20の底部には、リヤアクスルシャフト106(図1に示す)を挿通させるシャフト挿通孔20a、及びシャフト挿通孔20aの内周面でその径方向に突出する内フランジ20bが設けられている。内フランジ20bには、両フランジ端面のうち第2のハウジングエレメント21側のフランジ端面及びシャフト挿通孔20aの内周面に開口する円環状の切り欠き20cが設けられている。第1のハウジングエレメント20の開口端面には、第2のハウジングエレメント21側に突出する円環状の凸部23が一体に設けられている。凸部23の外周面は、第1のハウジングエレメント20の最大外径よりも小さい外径をもち、かつ軸線O4(第4の軸線)を中心軸線とする円周面で形成されている。第1のハウジングエレメント20の内周面は、リヤアクスルシャフト106の外周面との間にシャフト挿通孔20aを封止するシール部材24が介在して配置されている。図2において、軸線O4は軸線O1に一致して描かれている。
第2のハウジングエレメント21は、ハウジング2の軸線方向中間部に配置され、全体が軸線O4の両方向に開口する無底円筒部材によって形成されている。第2のハウジングエレメント21の片側開口部(第1のハウジングエレメント20側の開口部)には、電動モータ4と減速伝達機構5との間に介在する段状の内フランジ21aが一体に設けられている。内フランジ21aの内周面にはレース取付用の円環部材25が取り付けられている。第2のハウジングエレメント21の片側開口端面(第1のハウジングエレメント20側の開口端面)には、第1のハウジングエレメント20側に突出する円環状の凸部27が一体に設けられている。凸部27の外周面は、第2のハウジングエレメント21の最大外径よりも小さく、かつ凸部23の外径と略同一の外径をもち、軸線O4を中心軸線とする円周面で形成されている。
第3のハウジングエレメント22は、ハウジング2の軸線方向他方側(図2では右側)に配置され、全体が第2のハウジングエレメント21側に開口する段状の有底円筒部材によって形成されている。第3のハウジングエレメント22の底部には、リヤアクスルシャフト106を挿通させるシャフト挿通孔22aが設けられている。シャフト挿通孔22aの内側開口周縁には、電動モータ4側に突出するステータ取付用の円筒部22bが一体に設けられている。第3のハウジングエレメント22の内周面は、リヤアクスルシャフト106の外周面との間にシャフト挿通孔22aを封止するシール部材28が介在して配置されている。第3のハウジングエレメント22には、玉軸受46(外輪461)の減速伝達機構5と反対側への移動を規制する円環状の段差面22cが設けられている。
(リヤディファレンシャル3の構成)
リヤディファレンシャル3は、デフケース(出力対象)30,ピニオンギヤシャフト31,一対のピニオンギヤ32及び一対のサイドギヤ33を有するベベルギヤ式の差動機構からなり、モータ回転力伝達装置1の一方側(図2では左側)に配置されている。
リヤディファレンシャル3は、デフケース(出力対象)30,ピニオンギヤシャフト31,一対のピニオンギヤ32及び一対のサイドギヤ33を有するベベルギヤ式の差動機構からなり、モータ回転力伝達装置1の一方側(図2では左側)に配置されている。
これにより、デフケース30の回転力がピニオンギヤシャフト31からピニオンギヤ32を介してサイドギヤ33に配分され、さらにサイドギヤ33からリヤアクスルシャフト106(図1に示す)を介して左右の後輪105(図1に示す)に伝達される。
一方、左右の後輪105間に駆動抵抗差が発生すると、デフケース30の回転力がピニオンギヤ32の自転によって左右の後輪105に差動配分される。
デフケース30は、軸線O5(第5の軸線)上に配置され、かつ第1のハウジングエレメント20に玉軸受34を介して、また電動モータ4のモータ軸42に玉軸受35を介して回転可能に支持されている。そして、デフケース30は、電動モータ4のモータ回転力に基づく駆動力を減速伝達機構5から受けて軸線O5の回りに回転する。図2において、軸線O5は軸線O1に一致して描かれている。
デフケース30には、差動機構部(ピニオンギヤシャフト31,ピニオンギヤ32及びサイドギヤ33)を収容する収容空間30a、及び収容空間30aに連通して左右のリヤアクスルシャフト106をそれぞれ連結する一対のシャフト挿通孔30bが設けられている。
また、デフケース30には、減速伝達機構5に対向する円環状のフランジ30cが一体に設けられている。デフケース30の軸線方向一方側端部には玉軸受34(内輪340)のモータ軸42側への移動を規制する円環状の段差面30dが、また軸線方向他方側端部には減速伝達機構5側に開口する円環状の凹孔30eがそれぞれ設けられている。凹孔30e内には、玉軸受35(外輪351)のデフケース30側への移動を規制する円環状の段差面300eが設けられている。
フランジ30cは、デフケース30側でモータ軸42の外周面に玉軸受35を介して回転可能に支持されている。フランジ30cには、軸線O1の回りに等間隔をもって並列し、かつ出力部材53(後述)を挿通させる複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔300cが設けられている。フランジ30cの減速伝達機構5側には、フランジ30cに対向する円環状のフランジ30fが配置されている。
フランジ30fは、モータ軸42の軸線(軸線O1)上で複数の出力部材53によって連結されている。フランジ30fには、他方の入力部材51の基部500を挿通させる基部挿通孔300f(図4に示す)が設けられている。また、フランジ30fには、軸線O1の回りに等間隔をもって並列し、かつ出力部材53を挿通させる複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔301fが設けられている。
ピニオンギヤシャフト31は、デフケース30の収容空間30aで軸線O1に直交する軸線Z上に配置され、かつ軸線Z回りの回転及び軸線Z方向の移動がピン(図示せず)によって規制されている。
一対のピニオンギヤ32は、ピニオンギヤシャフト31に回転可能に支持され、かつデフケース30の収容空間30aに収容されている。
一対のサイドギヤ33は、デフケース30の収容空間30aに収容され、かつシャフト挿通孔30bを挿通するリヤアクスルシャフト106(図1に示す)にスプライン嵌合によって連結されている。そして、一対のサイドギヤ33は、そのギヤ軸を一対のピニオンギヤ32のギヤ軸に直交させ、一対のピニオンギヤ32に噛合する。
(電動モータ4の構成)
電動モータ4は、ステータ40,ロータ41及びモータ軸42(偏心部付きのモータ軸)を有し、モータ回転力伝達装置1の他方側(図2では右側)に配置され、軸線O1上でリヤディファレンシャル3に減速伝達機構5を介して連結されている。また、電動モータ4は、ステータ40がECU(Electronic Control Unit:図示せず)に接続されている。そして、電動モータ4は、ステータ40がECUから制御信号を入力してリヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力をロータ41との間で発生させ、ロータ41をモータ軸42と共に回転させる。
電動モータ4は、ステータ40,ロータ41及びモータ軸42(偏心部付きのモータ軸)を有し、モータ回転力伝達装置1の他方側(図2では右側)に配置され、軸線O1上でリヤディファレンシャル3に減速伝達機構5を介して連結されている。また、電動モータ4は、ステータ40がECU(Electronic Control Unit:図示せず)に接続されている。そして、電動モータ4は、ステータ40がECUから制御信号を入力してリヤディファレンシャル3を作動させるためのモータ回転力をロータ41との間で発生させ、ロータ41をモータ軸42と共に回転させる。
ステータ40は、電動モータ4の外周側に配置され、かつ第2のハウジングエレメント21における内フランジ21aに取付ボルト43によって取り付けられている。
ロータ41は、電動モータ4の内周側に配置され、かつモータ軸42の外周面に取り付けられている。
モータ軸42は、一方側端部が円環部材25の内周面に玉軸受44及びスリーブ45を介して、また他方側端部が第3のハウジングエレメント22の内周面に玉軸受46を介してそれぞれ回転可能に支持されている。また、モータ軸42は、軸線O1上に配置され、全体がリヤアクスルシャフト106(図1に示す)を挿通させる円筒状の軸部材によって形成されている。
モータ軸42の軸線方向一方側端部には、玉軸受35(内輪350)の減速伝達機構5側への移動を規制する円環状の段差面42cが設けられている。また、モータ軸42の軸線方向一方側端部には、その軸線(軸線O1)に偏心量δ1をもって平行に偏心する軸線O2(第2の軸線)をもつ平面円形状の偏心部42a、及び軸線O1に偏心量δ2(δ1=δ2=δ)をもって平行に偏心する軸線O´2(第2の軸線)をもつ平面円形状の偏心部42bが一体に設けられている。そして、一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとは、軸線O1の回りに等間隔(180°)をもって並列する位置に配置されている。すなわち、一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとは、軸線O2から軸線O1までの距離と軸線O´2から軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との間の軸線O1回りの距離を等しくするようにモータ軸42の外周面に配置されている。また、偏心部42aと偏心部42bとは、軸線O1の方向に沿って並列する位置に配置されている。
偏心部42aには、玉軸受70の内輪700,玉軸受71の内輪710及び第1のスペーサ72の電動モータ4側への移動を規制する段差面42eが設けられている。偏心部42aの外周面には、軸受機構A(後述)のリヤディファレンシャル3側で締結部材としてのベアリングナット76を螺合させるねじ部42hが設けられている。
同様に、偏心部42bには、玉軸受73の内輪730,玉軸受74の内輪740及び第1のスペーサ75のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する段差面42gが設けられている。偏心部42bの外周面には、軸受機構B(後述)の電動モータ4側で締結部材としてのベアリングナット77を螺合させるねじ部42iが設けられている。
モータ軸42の軸線方向他方側端部には、その外周面と円筒部22bの内周面との間に介在する回転角度検出器としてのレゾルバ47が配置されている。また、モータ軸42の軸線方向他方側端部には、玉軸受46(内輪460)の減速伝達機構5側への移動を規制する段差面42dが設けられている。レゾルバ47は、ステータ470及びロータ471を有し、第3のハウジングエレメント22内に収容されている。ステータ470は円筒部22bの内周面に、ロータ471はモータ軸42の外周面にそれぞれ取り付けられている。
(減速伝達機構5の構成)
図3は減速伝達機構の全体を示す。図4はモータ回転力伝達装置の要部を示す。図5は軸受機構及び取付機構を示す。本実施の形態において、減速伝達機構は、偏心揺動減速機構であり、偏心揺動減速機構のうちでも少歯数差インボリュート減速機構である。本偏心揺動減速機構を用いることにより大きな減速比を得ることができる。図2〜図4に示すように、減速伝達機構5は、一対の入力部材50・51,自転力付与部材52,複数(本実施の形態では6個)の出力部材53,一対の軸受機構A,B及び取付機構C,Dを有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4との間に介在して配置されている。そして、減速伝達機構5は、前述したように、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する。
図3は減速伝達機構の全体を示す。図4はモータ回転力伝達装置の要部を示す。図5は軸受機構及び取付機構を示す。本実施の形態において、減速伝達機構は、偏心揺動減速機構であり、偏心揺動減速機構のうちでも少歯数差インボリュート減速機構である。本偏心揺動減速機構を用いることにより大きな減速比を得ることができる。図2〜図4に示すように、減速伝達機構5は、一対の入力部材50・51,自転力付与部材52,複数(本実施の形態では6個)の出力部材53,一対の軸受機構A,B及び取付機構C,Dを有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4との間に介在して配置されている。そして、減速伝達機構5は、前述したように、電動モータ4のモータ回転力を減速して駆動力をリヤディファレンシャル3に伝達する。
一方の入力部材50は、軸線O3(第3の軸線)を中心軸線とする中心孔50aを有する外歯歯車からなり、他方の入力部材51のリヤディファレンシャル3側に配置され、かつ中心孔50aの内周面と偏心部42aとの間に軸受機構A(玉軸受70,71)を介して回転可能に支持されている。そして、一方の入力部材50は、電動モータ4からモータ回転力を受けて偏心量δをもつ矢印m1,m2方向の円運動(軸線O1回りの公転運動)を行う。また、一方の入力部材50は、基部500及び円板部501によって形成されている。基部500の軸線方向長さは、円板部501の軸線方向長さよりも大きい寸法に設定されている。基部500には中心孔50aが、また円板部501にはピン挿通孔50b(後述)がそれぞれ配置されている。図2及び図3において、軸線O3は軸線O2に一致して描かれている。
一方の入力部材50には、軸線O3(軸線O2)回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔(貫通孔)50bが設けられている。ピン挿通孔50bの孔径は、出力部材53の外径に針状ころ軸受55の外径を加えた寸法よりも大きい寸法に設定されている。
一方の入力部材50のリヤディファレンシャル側端部には、中心孔50aの内周面に圧入して玉軸受70の外輪701,玉軸受71の外輪711及び第2のスペーサ78のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する円環状の移動規制部材79が取り付けられている。一方の入力部材50のモータ側端部には、中心孔50aの内周面から突出して玉軸受70の外輪701,玉軸受71の外輪711及び第2のスペーサ78の電動モータ4側への移動を規制する内フランジ50dが設けられている。
一方の入力部材50の外周面には、軸線O3を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯50cが設けられている。外歯50cの歯数Z1は例えばZ1=195に設定されている。
他方の入力部材51は、軸線O´3を中心軸線とする中心孔51aを有する外歯歯車からなり、一方の入力部材50の電動モータ4側に配置され、かつ中心孔51aの内周面と偏心部42bとの間に軸受機構B(玉軸受73,74)を介して回転可能に支持されている。そして、他方の入力部材51は、電動モータ4からモータ回転力を受けて偏心量δをもつ矢印m1,m2方向の円運動(軸線O1回りの公転運動)を行う。また、他方の入力部材51は、基部510及び円板部511によって形成されている。基部510には中心孔51aが、また円板部511にはピン挿通孔51b(後述)がそれぞれ配置されている。図2及び図3において、軸線O´3は軸線O´2に一致して描かれている。
他方の入力部材51には、軸線O3´(軸線O2´)回りに等間隔をもって並列する複数(本実施の形態では6個)のピン挿通孔(貫通孔)51bが設けられている。ピン挿通孔51bの孔径は、出力部材53の外径に針状ころ軸受57の外径を加えた寸法よりも大きい寸法に設定されている。
他方の入力部材51のモータ側端部には、中心孔51aの内周面に圧入して玉軸受73の外輪731,玉軸受74の外輪741及び第2のスペーサ80の電動モータ4側への移動を規制する円環状の移動規制部材81が取り付けられている。他方の入力部材51のリヤディファレンシャル側端部には、中心孔51aの内周面から突出して玉軸受73の外輪731,玉軸受74の外輪741及び第2のスペーサ80のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する内フランジ51dが設けられている。
他方の入力部材51の外周面には、軸線O´3を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯51cが設けられている。外歯51cの歯数Z2は例えばZ2=195に設定されている。
自転力付与部材52は、軸線O4(第4の軸線)を中心軸線とする一対の内歯歯車からなり、第1のハウジングエレメント20と第2のハウジングエレメント21との間に介在して配置され、全体が軸線O4の両方向に開口してハウジング2の一部を構成する無底円筒部材によって形成されている。そして、自転力付与部材52は、一対の入力部材50,51に噛合し、電動モータ4のモータ回転力を受けて公転する一方の入力部材50に矢印n1,n2方向の自転力を、また他方の入力部材51に矢印l1,l2方向の自転力をそれぞれ付与する。
自転力付与部材52には、凸部23の外周面に嵌合する第1の嵌合部52a、及び凸部27の外周面に嵌合する第2の嵌合部52bが軸線O4の方向に所定の間隔をもって設けられている。
自転力付与部材52の内周面には、一方の入力部材50の外歯50c及び他方の入力部材51の外歯51cに噛合し、かつ軸線O4(軸線O1)を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形の内歯52cが設けられている。内歯52cの歯数Z3は例えばZ3=208に設定されている。減速伝達機構5の減速比αはα=Z2/(Z3−Z2)から算出される。
複数の出力部材53は、軸線O1の回りに等間隔をもって配置され、かつ一方の入力部材50のピン挿通孔50b及び他方の入力部材51のピン挿通孔51bを挿通しデフケース30のフランジ30c,30fに取り付けられている。そして、複数の出力部材53は、自転力付与部材52によって付与された自転力を一対の入力部材50,51から受けてデフケース30にその回転力として出力する。複数の出力部材53としては、ナット64を螺合させるねじ部53a、ナット65を螺合させるねじ部53b、これら両ねじ部53a,53bにそれぞれ隣接する軸部53c,53d、これら両軸部53c,53d間に介在する中間部53e、及び中間部を53eを軸線方向に二分する仕切部53fを有する段状の丸軸からなるねじ部材が用いられる。
複数の出力部材53には、一方側(リヤディファレンシャル3側)の軸部53cと中間部53eとの間に介在する段差面53g、及び他方側(電動モータ4側)の軸部53dとねじ部53bとの間に介在する段差面53hが設けられている。
複数の出力部材53における中間部53eの外周面であって、仕切部53fのリヤディファレンシャル3側に位置する部位には、一方の入力部材50におけるピン挿通孔50bの内周面との接触抵抗を低減するための針状ころ軸受55が取り付けられている。また、複数の出力部材53における中間部53eの外周面であって、仕切部53fの電動モータ4側に位置する部位には、他方の入力部材51におけるピン挿通孔51bの内周面との接触抵抗を低減するための針状ころ軸受57がそれぞれ取り付けられている。
一方の軸受機構Aは、軸線O2方向に並列するラジアル軸受としての玉軸受70,71を有し、互いに反対の方向のアキシアル荷重P(P=P1,P2)を予圧として受けて複数の出力部材53の径方向内側に配置され、かつモータ軸42における偏心部42aの外周面と一方の入力部材50における中心孔50aの内周面との間に介在して取り付けられている。そして、軸受機構Aは、偏心部42aの外周面に一方の入力部材50を回転可能に支持する。玉軸受70,71としては、例えば接触角θ=θ1,θ2(θ2=θ1:図5に示す)をもつ同一の製品番号のアンギュラ玉軸受が用いられる。アンギュラ玉軸受に代えて深溝玉軸受を用いてもよい。偏心部42aの外周面と中心孔50aとの間に対する玉軸受70,71の取り付けは、各外輪701,711の背面を互いに対向させる背面合わせにした状態で行われる。
玉軸受70は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪700,701(内輪700,外輪701)、及び内輪700と外輪701との間で転動する転動体702を有し、リヤディファレンシャル3側でモータ軸42における偏心部42aの外周面と一方の入力部材50における中心孔50aの内周面との間に介在して配置されている。
内輪700は、リヤディファレンシャル側端面700aをベアリングナット76に、またモータ側端面700bを第1のスペーサ72にそれぞれ当接させてベアリングナット76と第1のスペーサ72との間に介在し、モータ軸42の偏心部42aの外周面にしまりばめによって取り付けられている。内輪700には、モータ軸42のねじ部42hにベアリングナット76を螺合させて偏心部42aの外周面と中心孔50aの内周面との間に軸受機構Aを取り付けることにより、ベアリングナット76から電動モータ4側にアキシアル荷重P=P1が予圧として付与されている。
外輪701は、カウンタボア側端面(リヤディファレンシャル側端面)701aを移動規制部材79に、また反カウンタボア側端面(カウンタボア側端面701aとは反対側の端面:モータ側端面)701bを第2のスペーサ78にそれぞれ当接させて移動規制部材79と第2のスペーサ78との間に介在し、一方の入力部材50における中心孔50aの内周面にすきまばめによって取り付けられている。
転動体702は、内輪700と外輪701との間に介在して配置され、かつ保持器703によって転動可能に保持されている。
玉軸受71は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪710,711(内輪710,外輪711)、及び内輪710と外輪711との間で転動する転動体712を有し、電動モータ4側でモータ軸42における偏心部42aの外周面と一方の入力部材50における中心孔50aの内周面との間に介在して配置されている。
内輪710は、リヤディファレンシャル側端面710aを第1のスペーサ72に、またモータ側端面710bを偏心部42aの段差面42eにそれぞれ当接させて第1のスペーサ72と段差面42eとの間に介在し、モータ軸42の偏心部42aの外周面にしまりばめによって取り付けられている。内輪710には、モータ軸42のねじ部42hにベアリングナット76を螺合させて偏心部42aの外周面と中心孔50aの内周面との間に軸受機構Aを取り付けることにより、ベアリングナット76からリヤディファレンシャル3側にアキシアル荷重P=P2(|P2|=|P1|)が予圧として付与されている。
外輪711は、カウンタボア側端面(モータ側端面)711aを一方の入力部材50の内フランジ50dに、また反カウンタボア側端面(カウンタボア側端面711aとは反対側の端面:モータ側端面)711bを第2のスペーサ78にそれぞれ当接させて内フランジ50dと第2のスペーサ78との間に介在し、一方の入力部材50における中心孔50aの内周面にすきまばめによって取り付けられている。
転動体712は、内輪710と外輪711との間に介在して配置され、かつ保持器713によって転動可能に保持されている。
他方の軸受機構Bは、軸線O´2方向に並列するラジアル軸受としての玉軸受73,74を有し、互いに反対の方向のアキシアル荷重P(P=P3,P4)を予圧として受けて複数の出力部材53の径方向内側に配置され、かつモータ軸42における偏心部42bの外周面と他方の入力部材51における中心孔51aの内周面との間に介在して取り付けられている。そして、軸受機構Bは、偏心部42bの外周面に他方の入力部材51を回転可能に支持する。玉軸受73,74としては、例えば接触角θ=θ3,θ4(θ4=θ3:図5に示す)をもつ同一の製品番号のアンギュラ玉軸受が用いられる。アンギュラ玉軸受に代えて深溝玉軸受を用いてもよい。偏心部42bの外周面と中心孔51aとの間に対する玉軸受73,74の取り付けは、各外輪731,741の背面を互いに対向させる背面合わせにした状態で行われる。
玉軸受73は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪730,731(内輪730,外輪731)、及び内輪730と外輪731との間で転動する転動体732を有し、リヤディファレンシャル3側でモータ軸42における偏心部42bの外周面と他方の入力部材51における中心孔51aの内周面との間に介在して配置されている。
内輪730は、リヤディファレンシャル側端面730aを他方の入力部材51における偏心部42bの段差面42gに、またモータ側端面730bを第1のスペーサ75にそれぞれ当接させて段差面42gと第1のスペーサ75との間に介在し、モータ軸42の偏心部42bの外周面にしまりばめによって取り付けられている。内輪730には、モータ軸42のねじ部42iにベアリングナット77を螺合させて偏心部42bの外周面と中心孔51aの内周面との間に軸受機構Bを取り付けることにより、ベアリングナット77から電動モータ4側にアキシアル荷重P=P3が予圧として付与されている。
外輪731は、カウンタボア側端面(リヤディファレンシャル側端面)731aを他方の入力部材51の内フランジ51dに、また反カウンタボア側端面(カウンタボア側端面731aとは反対側の端面:モータ側端面)731bを第2のスペーサ80にそれぞれ当接させて内フランジ51dと第2のスペーサ80との間に介在し、他方の入力部材51における中心孔51aの内周面にすきまばめによって取り付けられている。
転動体732は、内輪730と外輪731との間に介在して配置され、かつ保持器733によって転動可能に保持されている。
玉軸受74は、その内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪740,741(内輪740,外輪741)、及び内輪740と外輪741との間で転動する転動体742を有し、電動モータ4側でモータ軸42における偏心部42bの外周面と他方の入力部材51における中心孔51aの内周面との間に介在して配置されている。
内輪740は、リヤディファレンシャル側端面740aを第1のスペーサ75に、またモータ側端面740bをベアリングナット77にそれぞれ当接させて第1のスペーサ75とベアリングナット77との間に介在し、モータ軸42の偏心部42bの外周面にしまりばめによって取り付けられている。内輪740には、モータ軸42のねじ部42iにベアリングナット77を螺合させて偏心部42bの外周面と中心孔51aの内周面との間に軸受機構Bを取り付けることにより、ベアリングナット77からリヤディファレンシャル3側にアキシアル荷重P=P4(|P4|=|P3|)が予圧として付与されている。
外輪741は、カウンタボア側端面(モータ側端面)741aを移動規制部材81に、また反カウンタボア側端面(カウンタボア側端面741aとは反対側の端面:モータ側端面)741bを第2のスペーサ80にそれぞれ当接させて移動規制部材81と第2のスペーサ80との間に介在し、他方の入力部材51における中心孔51aの内周面にすきまばめによって取り付けられている。
転動体742は、内輪740と外輪741との間に介在して配置され、かつ保持器743によって転動可能に保持されている。
一方の取付機構Cは、第1のスペーサ72,第2のスペーサ78,ベアリングナット76及び移動規制部材79を有し、モータ軸42における偏心部42aの外周面と一方の入力部材50における中心孔50aの内周面との間に介在して取り付けられている。そして、取付機構Cは、玉軸受70にアキシアル荷重P1を、また玉軸受71にアキシアル荷重P2をそれぞれ予圧として付与し、偏心部42aの外周面と中心孔50aの内周面との間に玉軸受70,71を介在させて取り付ける。
図5に示すように、第1のスペーサ72は、玉軸受70の内輪700と玉軸受71の内輪710との間に介在して一方の入力部材50における偏心部42aの外周囲に配置され、全体が無底円筒部材によって形成されている。第1のスペーサ72は、軸線方向長さL=L1が第2のスペーサ78の軸線方向長さL=L2(L2<L1)よりも大きい寸法に設定されている。これにより、玉軸受70の作用点aが転動体702の中心S1よりもリヤディファレンシャル3側に、玉軸受71の作用点bが転動体712の中心S2よりも電動モータ4側にそれぞれ配置される。また、第1のスペーサ72は、厚さt=t1が第2のスペーサ78の厚さt=t2(t2<t1)よりも大きい寸法に設定されている。
第2のスペーサ78は、玉軸受70の外輪701と玉軸受71の外輪711との間に介在して第1のスペーサ72の外周囲に配置され、全体が無底円筒部材によって形成されている。第2のスペーサ78は、内径R=R2が第1のスペーサ72の内径R=R1(R1<R2)よりも、また外径D=D2が第1のスペーサ72の外径D=D1(D1<D2)よりもそれぞれ大きい寸法に設定されている。
ベアリングナット76は、モータ軸42のねじ部42hに螺合して取り付けられている。そして、ベアリングナット76は、軸受機構Aの玉軸受70,71の内輪700,710及び第1のスペーサ72を電動モータ4側(リヤディファレンシャル3側とは反対側)に押し付ける。
移動規制部材79は、一方の入力部材50における中心孔50aの内周面に圧入して取り付けられている。そして、移動規制部材79は、軸受機構Aの玉軸受70,71の外輪701,711及び第2のスペーサ78のリヤディファレンシャル3側への移動を規制する。
他方の取付機構Dは、第1のスペーサ75,第2のスペーサ80,ベアリングナット77及び移動規制部材81を有し、モータ軸42における偏心部42bの外周面と他方の入力部材51における中心孔51aの内周面との間に介在して取り付けられている。そして、取付機構Dは、玉軸受73にアキシアル荷重P=P3を、また玉軸受74にアキシアル荷重P=P4をそれぞれ予圧として付与し、偏心部42bの外周面と中心孔51aの内周面との間に玉軸受73,74を介在させて取り付ける。
第1のスペーサ75は、玉軸受73の内輪730と玉軸受74の内輪740との間に介在して他方の入力部材51における偏心部42bの外周囲に配置され、全体が無底円筒部材によって形成されている。第1のスペーサ75は、軸線方向長さL=L3が第2のスペーサ80の軸線方向長さL=L4(L4<L3)よりも大きい寸法に設定されている。これにより、玉軸受73の作用点cが転動体732の中心S3よりもリヤディファレンシャル3側に、玉軸受74の作用点dは転動体742の中心S4よりも電動モータ4側にそれぞれ配置される。また、第1のスペーサ75は、厚さt=t3が第2のスペーサ80の厚さt=t4(t4<t3)よりも大きい寸法に設定されている。
第2のスペーサ80は、玉軸受73の外輪731と玉軸受74の外輪741との間に介在して第1のスペーサ75の外周囲に配置され、全体が無底円筒部材によって形成されている。第2のスペーサ80は、内径R=R4が第1のスペーサ75の内径R=R3(R3<R4)よりも、また外径D=D4が第1のスペーサ75の外径D=D3(D3<D4)よりもそれぞれ大きい寸法に設定されている。
ベアリングナット77は、モータ軸42のねじ部42iに螺合して取り付けられている。そして、ベアリングナット77は、軸受機構Bの玉軸受73,74の内輪730,740及び第1のスペーサ75をリヤディファレンシャル3側に押し付ける。
移動規制部材81は、他方の入力部材51における中心孔51aの内周面に圧入して取り付けられている。そして、移動規制部材81は、軸受機構Bの玉軸受73,74の外輪731,741及び第2のスペーサ80の電動モータ4側への移動を規制する。
このように構成されたモータ回転力伝達装置1の軸受機構Aにおいては、一方の玉軸受70にアキシアル荷重P=P1が、また他方の玉軸受71にアキシアル荷重P=P2がそれぞれ予圧として作用する。
上記した予圧を玉軸受70,71に付与するには、例えば次に示すようにして行われる。本実施の形態における玉軸受70,71に対する予圧の付与は、「電動モータ側玉軸受の取り付け」,「スペーサの取り付け」,「リヤディファレンシャル側玉軸受の取り付け」,「移動規制部材の取り付け」及び「締結部材の取り付け」の各工程を順次実施して行われるため、これら各工程を順次説明する。
「電動モータ側玉軸受の取り付け」
モータ軸42の外周囲に予め配置された入力部材50における中心孔50aの内周面とモータ軸42における偏心部42aの外周面との間に玉軸受71を取り付ける。この場合、玉軸受71の取り付けは、内輪710のモータ側端面710bを偏心部42aの段差面42eに当接させるとともに、外輪711のカウンタボア側端面711aを入力部材50の内フランジ50dに当接させて行われる。
モータ軸42の外周囲に予め配置された入力部材50における中心孔50aの内周面とモータ軸42における偏心部42aの外周面との間に玉軸受71を取り付ける。この場合、玉軸受71の取り付けは、内輪710のモータ側端面710bを偏心部42aの段差面42eに当接させるとともに、外輪711のカウンタボア側端面711aを入力部材50の内フランジ50dに当接させて行われる。
「スペーサの取り付け」
玉軸受71のリヤディファレンシャル3側でモータ軸42における偏心部42aの外周面に第1のスペーサ72を取り付けるとともに、入力部材50における中心孔50aの内周面に第2のスペーサ78を取り付ける。
玉軸受71のリヤディファレンシャル3側でモータ軸42における偏心部42aの外周面に第1のスペーサ72を取り付けるとともに、入力部材50における中心孔50aの内周面に第2のスペーサ78を取り付ける。
「リヤディファレンシャル側玉軸受の取り付け」
第1のスペーサ72及び第2のスペーサ78のリヤディファレンシャル3側で入力部材50における中心孔50aの内周面とモータ軸42における偏心部42aの外周面との間に玉軸受70を取り付ける。この場合、玉軸受70の取り付けは、玉軸受71における内輪710のリヤディファレンシャル側端面710aに第1のスペーサ72を介して内輪700のモータ側端面700bを当接させるとともに、玉軸受71における外輪711の反カウンタボア側端面711bに第2のスペーサ78を介して外輪701の反カウンタボア側端面701bを当接させて行われる。
第1のスペーサ72及び第2のスペーサ78のリヤディファレンシャル3側で入力部材50における中心孔50aの内周面とモータ軸42における偏心部42aの外周面との間に玉軸受70を取り付ける。この場合、玉軸受70の取り付けは、玉軸受71における内輪710のリヤディファレンシャル側端面710aに第1のスペーサ72を介して内輪700のモータ側端面700bを当接させるとともに、玉軸受71における外輪711の反カウンタボア側端面711bに第2のスペーサ78を介して外輪701の反カウンタボア側端面701bを当接させて行われる。
「移動規制部材の取り付け」
入力部材50の中心孔50aの内周面にリヤディファレンシャル3側で移動規制部材79を圧入して取り付ける。この場合、移動規制部材79の取り付けは、玉軸受70の外輪701,玉軸受71の外輪711及び第2のスペーサ78を入力部材50の内フランジ50dに押し付けて行われる。
入力部材50の中心孔50aの内周面にリヤディファレンシャル3側で移動規制部材79を圧入して取り付ける。この場合、移動規制部材79の取り付けは、玉軸受70の外輪701,玉軸受71の外輪711及び第2のスペーサ78を入力部材50の内フランジ50dに押し付けて行われる。
「締結部材の取り付け」
偏心部42aのねじ部42hにベアリングナット76を螺合させて取り付ける。この場合、ベアリングナット76の取り付けは、玉軸受70の内輪700,玉軸受71の内輪710及び第1のスペーサ72を偏心部42aの段差面42eに押し付けて行われる。
偏心部42aのねじ部42hにベアリングナット76を螺合させて取り付ける。この場合、ベアリングナット76の取り付けは、玉軸受70の内輪700,玉軸受71の内輪710及び第1のスペーサ72を偏心部42aの段差面42eに押し付けて行われる。
また、モータ回転力伝達装置1の軸受機構Bにおいては、一方の玉軸受73にアキシアル荷重P=P3が、また他方の玉軸受74にアキシアル荷重P=P4がそれぞれ予圧として作用する。
上記した予圧を玉軸受73,74に付与するには、例えば次に示すようにして行われる。本実施の形態における玉軸受73,74に対する予圧の付与は、「リヤディファレンシャル側玉軸受の取り付け」,「スペーサの取り付け」,「電動モータ側玉軸受の取り付け」,「移動規制部材の取り付け」及び「締結部材の取り付け」の各工程を順次実施して行われるため、これら各工程を順次説明する。
「リヤディファレンシャル側玉軸受の取り付け」
モータ軸42の外周囲に予め配置された入力部材51における中心孔51aの内周面とモータ軸42における偏心部42bの外周面との間に玉軸受73を取り付ける。この場合、玉軸受73の取り付けは、内輪730のリヤディファレンシャル側端面730aを偏心部42bの段差面42gに当接させるとともに、外輪731のカウンタボア側端面731aを入力部材51の内フランジ51dに当接させて行われる。
モータ軸42の外周囲に予め配置された入力部材51における中心孔51aの内周面とモータ軸42における偏心部42bの外周面との間に玉軸受73を取り付ける。この場合、玉軸受73の取り付けは、内輪730のリヤディファレンシャル側端面730aを偏心部42bの段差面42gに当接させるとともに、外輪731のカウンタボア側端面731aを入力部材51の内フランジ51dに当接させて行われる。
「スペーサの取り付け」
玉軸受73の電動モータ4側でモータ軸42における偏心部42bの外周面に第1のスペーサ75を取り付けるとともに、入力部材51における中心孔51aの内周面に第2のスペーサ80を取り付ける。
玉軸受73の電動モータ4側でモータ軸42における偏心部42bの外周面に第1のスペーサ75を取り付けるとともに、入力部材51における中心孔51aの内周面に第2のスペーサ80を取り付ける。
「電動モータ側玉軸受の取り付け」
第1のスペーサ75及び第2のスペーサ80の電動モータ4側で入力部材51における中心孔51aの内周面とモータ軸42における偏心部42bの外周面との間に玉軸受74を取り付ける。この場合、玉軸受74の取り付けは、玉軸受73における内輪730のモータ側端面730bに第1のスペーサ75を介して内輪740のリヤディファレンシャル側端面740aを当接させるとともに、玉軸受73における外輪731の反カウンタボア側端面731bに第2のスペーサ80を介して外輪741の反カウンタボア側端面741bを当接させて行われる。
第1のスペーサ75及び第2のスペーサ80の電動モータ4側で入力部材51における中心孔51aの内周面とモータ軸42における偏心部42bの外周面との間に玉軸受74を取り付ける。この場合、玉軸受74の取り付けは、玉軸受73における内輪730のモータ側端面730bに第1のスペーサ75を介して内輪740のリヤディファレンシャル側端面740aを当接させるとともに、玉軸受73における外輪731の反カウンタボア側端面731bに第2のスペーサ80を介して外輪741の反カウンタボア側端面741bを当接させて行われる。
「移動規制部材の取り付け」
入力部材51の中心孔51aの内周面に電動モータ4側で移動規制部材81を圧入して取り付ける。この場合、移動規制部材81の取り付けは、玉軸受73の外輪731,玉軸受74の外輪741及び第2のスペーサ80を入力部材51の内フランジ51dに押し付けて行われる。
入力部材51の中心孔51aの内周面に電動モータ4側で移動規制部材81を圧入して取り付ける。この場合、移動規制部材81の取り付けは、玉軸受73の外輪731,玉軸受74の外輪741及び第2のスペーサ80を入力部材51の内フランジ51dに押し付けて行われる。
「締結部材の取り付け」
偏心部42bのねじ部42iにベアリングナット77を螺合させて取り付ける。この場合、ベアリングナット77の取り付けは、玉軸受73の内輪730,玉軸受74の内輪740及び第1のスペーサ75を偏心部42aの段差面42gに押し付けて行われる。
偏心部42bのねじ部42iにベアリングナット77を螺合させて取り付ける。この場合、ベアリングナット77の取り付けは、玉軸受73の内輪730,玉軸受74の内輪740及び第1のスペーサ75を偏心部42aの段差面42gに押し付けて行われる。
(モータ回転力伝達装置1の動作)
次に、本実施の形態に示すモータ回転力伝達装置の動作につき、図1〜図3を用いて説明する。
次に、本実施の形態に示すモータ回転力伝達装置の動作につき、図1〜図3を用いて説明する。
図2において、モータ回転力伝達装置1の電動モータ4に電力を供給して電動モータ4を駆動すると、この電動モータ4のモータ回転力がモータ軸42を介して減速伝達機構5に付与され、減速伝達機構5が作動する。
このため、減速伝達機構5において、入力部材50,51が例えば図3に示す矢印m1方向に偏心量δをもって円運動を行う。
これに伴い、入力部材50が外歯50cを自転力付与部材52の内歯52cに噛合させながら軸線O2の回り(図3に示す矢印n1方向)に、また入力部材51が外歯51cを自転力付与部材52の内歯52cに噛合させながら軸線O´2の回り(図3に示す矢印l1方向)にそれぞれ自転する。この場合、入力部材50,51の自転によって図2に示すようにピン挿通孔50bの内周面が針状ころ軸受55のレース550に、またピン挿通孔51bの内周面が針状ころ軸受57のレース570にそれぞれ当接する。
このため、出力部材53には入力部材50,51の公転運動が伝達されず、入力部材50,51の自転運動のみが伝達され、この自転運動による自転力が出力部材53からデフケース30にその回転力として出力される。
これにより、リヤディファレンシャル3が作動し、電動モータ4のモータ回転力に基づく駆動力が図1におけるリヤアクスルシャフト106に配分され、左右の後輪105に伝達される。
なお、上記実施の形態においては、入力部材50,51を矢印m1方向に円運動させてモータ回転力伝達装置1を作動させる場合について説明したが、入力部材50,51を矢印m2方向に円運動させてもモータ回転力伝達装置1を上記実施の形態と同様に作動させることができる。この場合、入力部材50の自転運動は矢印n2方向に、また入力部材51の自転運動は矢印l2方向にそれぞれ行われる。
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
(1)玉軸受70,71がアキシアル荷重P=P1,P2を予圧として受けて一方の入力部材50を偏心部42aに、また玉軸受73,74がアキシアル荷重P=P3,P4を予圧として受けて他方の入力部材51を偏心部42bにそれぞれ回転可能に支持するため、モータ軸42に対する入力部材50,51の支持状態(モータ軸42と入力部材50,51との軸心性)が改善され、モータ軸42の回転時における入力部材50,51の傾きや振れの発生を抑制することができる。
(2)自転力付与部材52がハウジング2の一部を構成する円筒部材によって形成されているため、自転力付与部材52をハウジング2内に収容する場合と比べて自転力付与部材52の外径を大きい寸法に設定することができ、自転力付与部材52の機械的強度を高めることができる。また、自転力付与部材52がハウジング2の一部を構成することは、装置全体の径方向寸法を短縮して小型化を図ることができる。
(3)自転力付与部材52の第1の嵌合部52aを凸部23の外周面に、また第2の嵌合部52bを凸部27の外周面にそれぞれ嵌合させて芯合わせを行うことができ、自転力付与部材52の製造加工を簡単に行うことができる。
以上、本発明の減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
(1)上記実施の形態では、軸線O2から軸線O1までの距離と軸線O´2から軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との軸線O1回りの距離を等しくするように一方の偏心部42aと他方の偏心部42bとがモータ軸42の外周囲に配置されているとともに、軸線O1回りに互いに等間隔(180°)をもって離間する部位で一対の入力部材50,51が配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、入力部材の個数は適宜変更することができる。
すなわち、入力部材がn(n≧3)個の場合には、電動モータ(モータ軸)の軸線に直交する仮想面において、第1の偏心部の軸線,第2の偏心部の軸線,…,第nの偏心部の軸線がモータ軸の軸線回りの一方向に順次配置されているものとすると、各偏心部の軸線からモータ軸の軸線までの距離を等しく、かつ第1の偏心部,第2の偏心部,…,第nの偏心部のうち互いに隣り合う2つの偏心部の軸線とモータ軸の軸線とを結ぶ線分でつくる挟角を360°/nとするように各偏心部がモータ軸の外周囲に配置されるとともに、軸線O1回りに360°/nの間隔をもって離間する部位でn個の入力部材が配置される。
例えば、入力部材が3個の場合には、モータ軸の軸線に直交する仮想面において、第1の偏心部の軸線,第2の偏心部の軸線,第3の偏心部の軸線がモータ軸の軸線回りの一方向に順次配置されているものとすると、各偏心部の軸線からモータ軸の軸線までの距離を等しく、かつ第1の偏心部,第2の偏心部,第3の偏心部のうち互いに隣り合う2つの偏心部の軸線とモータ軸の軸線とを結ぶ線分でつくる挟角を120°とするように各偏心部がモータ軸の外周囲に配置されるとともに、その軸線回りに120°の間隔をもって離間する部位で3個の入力部材が配置される。
(2)上記実施の形態では、一方の軸受機構Aにおける一対の玉軸受70,71の取り付けが各外輪701,711の背面を互いに対向させる背面合わせにした状態で、また他方の軸受機構Bにおける一対の玉軸受73,74の取り付けが各外輪731,741を互いに対向させる背面合わせにした状態でそれぞれ行われる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図6(変形例)に示すように一方の軸受機構Eにおける一対の玉軸受70,71の取り付けが各外輪701,711の正面を互いに対向させる正面合わせにした状態で、また他方の軸受機構Fにおける一対の玉軸受73,74の取り付けが各外輪731,741の正面を互いに対向させる正面合わせにした状態でそれぞれ行われるものでもよい。
この場合、一対の玉軸受70,71の内輪700,710間に介在する第1のスペーサ90の軸線方向長さL=L5が一対の玉軸受70,71の外輪701,711間に介在する第2のスペーサ91の軸線方向長さL=L6(L6>L5)よりも小さい寸法に設定されていることが望ましい。同様に、一対の玉軸受73,74の内輪730,740間に介在する第1のスペーサ92の軸線方向長さL=L7が一対の玉軸受73,74の外輪731,741間に介在する第2のスペーサ93の軸線方向長さL=L8(L8>L7)よりも小さい寸法に設定されていることが望ましい。
一方の軸受機構Eにおける一対の玉軸受70,71の外輪701,711及び第2のスペーサ91を締結部材94で電動モータ4(図2に示す)側に、また他方の軸受機構Fにおける一対の玉軸受73,74の外輪731,741及び第2のスペーサ93を締結部材95でリヤディファレンシャル3(図2に示す)側にそれぞれ押し付けることが望ましい。一対の玉軸受70,71の内輪700,710及び第1のスペーサ90のリヤディファレンシャル3側への移動が移動規制部材96で、また一対の玉軸受73,74の内輪730,740及び第1のスペーサ92の電動モータ4側への移動が移動規制部材97でそれぞれ規制されている。各対のラジアル軸受において、リヤディファレンシャル3側の玉軸受70,73の作用点e,gはその転動体702,732の中心S5,S7よりも電動モータ4側に、また電動モータ4側のラジアル軸受72,74の作用点f,hはその転動体712,742の中心S6,S8よりもリヤディファレンシャル3側にそれぞれ配置される。これにより、各対のラジアル軸受には、上記実施の形態と同様に互いに反対の方向のアキシアル荷重が予圧として付与される。
(3)上記の実施の形態では、玉軸受70,71の内輪700,710がそれぞれモータ軸42における偏心部42aの外周面にしまりばめで取り付けられ、また玉軸受70,71の外輪701,711がそれぞれ一方の入力部材50における中心孔50aの内周面にすきまばめで取り付けられている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、いずれの内輪,外輪もこれらが取り付けられる周面に対してしまりばめであっても、すきまばめであっても、あるいはとまりばめであってもよい。同様に、玉軸受73,74の内輪,外輪もこれらが取り付けられる周面に対してしまりばめであっても、すきまばめであっても、あるいはとまりばめであってもよい。
(4)上記実施の形態では、駆動源としてエンジン102及び電動モータ4を併用した四輪駆動車101に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、電動モータのみを駆動源とした四輪駆動車又は二輪駆動車である電気自動車にも適用することができる。また、本発明は、エンジン,電動モータによる第1の駆動軸と電動モータによる第2の駆動軸とを有する四輪駆動車にも上記実施の形態と同様に適用可能である。
1…モータ回転力伝達装置、2…ハウジング、20…第1のハウジングエレメント、20a…シャフト挿通孔、20b…内フランジ、20c…切り欠き、21…第2のハウジングエレメント、21a…内フランジ、22…第3のハウジングエレメント、22a…シャフト挿通孔、22b…円筒部、22c…段差面、23…凸部、24…シール部材、25…円環部材、27…凸部、28…シール部材、3…リヤディファレンシャル、30…デフケース、30a…収容空間、30b…シャフト挿通孔、30c…フランジ、300c…ピン挿通孔、30d…段差面、30e…凹孔、300e…段差面、30f…フランジ、300f…基部挿通孔、301f…ピン挿通孔、31…ピニオンギヤシャフト、32…ピニオンギヤ、33…サイドギヤ、34…玉軸受、340…内輪、35…玉軸受、350…内輪、351…外輪、4…電動モータ、40…ステータ、41…ロータ、42…モータ軸、42a,42b…偏心部、42c,42d…段差面、42e…段差面、42g…段差面、42h,42i…ねじ部、43…取付ボルト、44…玉軸受、45…スリーブ、46…玉軸受、460…内輪、461…外輪、47…レゾルバ、470…ステータ、471…ロータ、5…減速伝達機構、50,51…入力部材、50a,51a…中心孔、50b,51b…ピン挿通孔、50c,51c…外歯、50d、51d…内フランジ、500,510…基部、501,511…円板部、52…自転力付与部材、52a…第1の嵌合部、52b…第2の嵌合部、52c…内歯、53…出力部材、53a,53b…ねじ部、53c,53d…軸部、53e…中間部、53f…仕切部、53g,53h…段差面、55…針状ころ軸受、550…レース、57…針状ころ軸受、570レース、64,65…ナット、70…玉軸受、700…内輪、700a…リヤディファレンシャル側端面、700b…モータ側端面、701…外輪、701a…カウンタボア側端面、701b…反カウンタボア側端面、702…転動体、703…保持器、71…玉軸受、710…内輪、710a…リヤディファレンシャル側端面、710b…モータ側端面、711…外輪、711a…カウンタボア側端面、711b…反カウンタボア側端面、712…転動体、713…保持器、72…第1のスペーサ、73…玉軸受、730…内輪、730a…リヤディファレンシャル側端面、730b…モータ側端面、731…外輪、731a…カウンタボア側端面、731b…反カウンタボア側端面、74…玉軸受、740…内輪、740a…リヤディファレンシャル側端面、740b…モータ側端面、741…外輪、741a…カウンタボア側端面、741b…反カウンタボア側端面、742…転動体、743…保持器、75…第1のスペーサ、76,77…ベアリングナット、78…第2のスペーサ、79…移動規制部材、80…第2のスペーサ、81…移動規制部材、90,92…第1のスペーサ、91,93…第2のスペーサ、94,95…締結部材、96,97…移動規制部材、101…四輪駆動車、102…エンジン、103…トランスアクスル、104…前輪、105…後輪、106…リヤアクスルシャフト、107…フロントアクスルシャフト、A,B,E,F…軸受機構、C,D…取付機構、a,b,c,d,e,f,g,h…作用点、S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8…中心、D…外径、L…軸線方向長さ、R…内径、t…厚さ、Z,O1,O2,O´2,O3,O4,O5…軸線、P…アキシアル荷重、δ,δ1,δ2…偏心量
Claims (8)
- 偏心部を有する回転軸と、
前記回転軸の前記偏心部の外周囲に回転可能に配置され、軸線方向に開口する中心孔、及び前記中心孔の軸線回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有する外歯歯車からなる入力部材と、
前記入力部材に噛合し、前記外歯歯車の歯数よりも大きい歯数をもつ内歯歯車からなる自転力付与部材と、
前記自転力付与部材によって前記入力部材に付与された自転力を受けて出力対象にその回転力として出力し、前記複数の貫通孔をそれぞれ挿通する複数の出力部材と、
前記複数の出力部材の径方向内側に配置され、かつ前記偏心部の外周面と前記中心孔の内周面との間に介在して取り付けられ、前記偏心部の外周面にその軸線方向に並列して前記入力部材を回転可能に支持する一対のラジアル軸受と、
前記一対のラジアル軸受に互いに反対の方向のアキシアル荷重を予圧として付与し、前記偏心部の外周面と前記中心孔の内周面との間に前記一対のラジアル軸受を介在させて取り付けるための取付機構と
を備えた減速機構。 - 前記一対のラジアル軸受は、一方のラジアル軸受及び他方のラジアル軸受がそれぞれ内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪、及び前記内外2つの軌道輪間で転動する転動体を有し、前記一方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側とするとともに、前記他方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側と反対側とする位置で前記取付機構による前記予圧を受ける請求項1に記載の減速機構。
- 前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪との間に介在する第1のスペーサ、及び前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪との間に介在する第2のスペーサを有し、前記第1のスペーサの軸線方向長さが前記第2のスペーサの軸線方向長さよりも大きい寸法に設定されている請求項2に記載の減速機構。
- 前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪及び前記第1のスペーサを前記出力対象と反対側に押し付けるための締結部材と、前記一方のラジアル軸受における外側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪及び前記第2のスペーサの前記出力対象側への移動を規制する移動規制部材とを有する請求項3に記載の減速機構。
- 前記一対のラジアル軸受は、一方のラジアル軸受及び他方のラジアル軸受がそれぞれ内外周部で互いに並列する内外2つの軌道輪、及び前記内外2つの軌道輪間で転動する転動体を有し、前記一方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側と反対側とするとともに、前記他方のラジアル軸受の作用点をその転動体の中心よりも前記出力対象側とする位置で前記取付機構による前記予圧を受ける請求項1に記載の減速機構。
- 前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の内側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪との間に介在する第1のスペーサ、及び前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪と前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪との間に介在する第2のスペーサを有し、前記第1のスペーサの軸線方向長さが前記第2のスペーサの軸線方向長さよりも小さい寸法に設定されている請求項5に記載の減速機構。
- 前記取付機構は、前記一方のラジアル軸受の外側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の外側の軌道輪及び前記第2のスペーサを前記出力対象と反対側に押し付けるための締結部材と、前記一方のラジアル軸受における内側の軌道輪,前記他方のラジアル軸受の内側の軌道輪及び前記第1のスペーサの前記出力対象側への移動を規制する移動規制部材とを有する請求項6に記載の減速機構。
- モータ回転力を発生させる電動モータと、
前記電動モータの前記モータ回転力を減速して駆動力を出力する減速機構とを備えたモータ回転力伝達装置において、
前記減速機構は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の減速機構である
モータ回転力伝達装置。
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