JP2017141929A - 伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１軸線を中心軸線とする第１伝動部材と、第１軸線回りに回転する第１伝動軸、及び第１軸線から偏心した第２軸線を中心軸線とする偏心軸部が連結された軸部材と、偏心軸部に回転自在に支持される第２伝動部材と、第１軸線回りに回転する第２伝動軸に同軸上で連結される第３伝動部材と、第１，第２伝動部材間の第１変速機構と、第２，第３伝動部材間の第２変速機構とを備えた伝動装置において、変速機構で発生するスラスト荷重を単一の伝動軸の引張荷重として受け止めてケーシングの薄肉軽量化を図りながら、ケーシングに対する伝動軸の軸方向位置決めを特別な位置決め手段を設けず行えるようにする。【解決手段】第１伝動部材５がケーシングＣの一側壁Ｃａに隣接配置され、第１伝動軸上に固設した第１及び第２挟持部材により、第１〜第３伝動部材５，８，９がケーシングＣの前記一側壁Ｃａと共に挟持される。【選択図】 図１

Description

本発明は、伝動装置、特に第１軸線を中心軸線とする第１伝動部材と、第１軸線回りに回転する第１伝動軸、及び第１軸線から偏心した第２軸線を中心軸線とする偏心軸部を一体に連結した軸部材と、偏心軸部に回転自在に支持されると共に第１伝動部材に対向する第２伝動部材と、第１軸線を中心軸線とする第２伝動軸に同軸上で連結されると共に第２伝動部材に対向する第３伝動部材と、第１及び第２伝動部材間で変速しつつトルク伝達可能な第１変速機構と、第２及び第３伝動部材間で変速しつつトルク伝達可能な第２変速機構と、第１〜第３伝動部材を第１軸線回りに回転可能に支持する収容するとともに、第１伝動部材が相対回転不能に連結されるケーシングとを備える伝動装置に関する。

上記伝動装置は、例えば特許文献１に示されるように従来公知であり、このものでは、第１変速機構が、第１伝動部材の、第２伝動部材との対向面に在り且つ第１軸線を中心とする波形環状の第１伝動溝と、第２伝動部材の、第１伝動部材との対向面に在り且つ第２軸線を中心とする波形環状で波数が第１伝動溝とは異なる第２伝動溝と、第１及び第２伝動溝の複数の交差部に介装され、それら第１及び第２伝動溝を転動しながら第１及び第２伝動部材間の変速伝動を行う複数の第１転動体とを有し、第２変速機構が、第２伝動部材の、第３伝動部材との対向面に在り且つ第２軸線を中心とする波形環状の第３伝動溝と、第３伝動部材の、第２伝動部材との対向面に在り且つ第１軸線を中心とする波形環状で波数が第３伝動溝とは異なる第４伝動溝と、第３及び第４伝動溝の複数の交差部に介装され、それら第３及び第４伝動溝を転動しながら第２及び第３伝動部材間の変速伝動を行う複数の第２転動体とを有している。そして、この構造では、例えば各伝動部材を板状に構成することで、伝動装置の軸方向の扁平小型化を図り得る利点がある。

特開２００３−１７２４１９号公報 特開２００９−２４７６５号公報

ところで特許文献１に示されるような従来の伝動装置では、第１，第２変速機構で発生するスラスト荷重を、第１〜第３伝動部材を収容するケーシングの両側壁で支持する構造となっている。そのため、このケーシングは、上記スラスト荷重に耐え得るように各部の肉厚を厚く設定する必要があり、該ケーシング、延いては伝動装置全体の重量増を招いてしまう不都合がある。

また特許文献２の図９に示される転動ボール式変速機では、伝動部材相互間のボール変速機構で発生するスラスト荷重を、１個の伝動軸上で支持するようにしているが、この変速機構のケーシングは、ケーシング内の入・出力側伝動部材に各々連結した入・出力軸を単に両側壁で回転可能に支持しているだけであって、その入・出力軸のケーシングに対する軸方向位置決めを行うための特別な位置決め手段が必要となる。そのため、伝動装置の構造がそれだけ複雑化するだけでなく、ケーシングと入・出力軸との各間に軸方向のガタが多少とも生じて、騒音の発生要因となる虞れが有る。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、第１，第２変速機構で発生するスラスト荷重を単一の軸部材（第１伝動軸）の引張荷重として強固に受け止め得るようにしてケーシングの薄肉軽量化を図りながら、ケーシングに対する伝動軸の軸方向位置決めを、特別な位置決め手段を設けずともガタなく的確に行い得るようにした伝動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、第１軸線を中心軸線とする第１伝動部材と、第１軸線回りに回転する第１伝動軸、及び第１軸線から偏心した第２軸線を中心軸線とする偏心軸部を一体に連結した軸部材と、前記偏心軸部に回転自在に支持されると共に前記第１伝動部材に対向する第２伝動部材と、第１軸線を中心軸線とする第２伝動軸に同軸上で連結されると共に前記第２伝動部材に対向する第３伝動部材と、前記第１及び第２伝動部材間で変速しつつトルク伝達可能な第１変速機構と、前記第２及び第３伝動部材間で変速しつつトルク伝達可能な第２変速機構と、前記第１及び第２伝動軸を第１軸線回りに回転可能に支持するとともに、前記第１伝動部材が相対回転不能に連結されるケーシングとを備え、前記第１変速機構が、前記第１伝動部材の、前記第２伝動部材との対向面に在り且つ第１軸線を中心とする波形環状の第１伝動溝と、前記第２伝動部材の、前記第１伝動部材との対向面に在り且つ第２軸線を中心とする波形環状で波数が第１伝動溝とは異なる第２伝動溝と、第１及び第２伝動溝の複数の交差部に介装され、それら第１及び第２伝動溝を転動しながら前記第１及び第２伝動部材間の変速伝動を行う複数の第１転動体とを有し、前記第２変速機構は、前記第２伝動部材の、前記第３伝動部材との対向面に在り且つ第２軸線を中心とする波形環状の第３伝動溝と、前記第３伝動部材の、前記第２伝動部材との対向面に在り且つ第１軸線を中心とする波形環状で波数が第３伝動溝とは異なる第４伝動溝と、第３及び第４伝動溝の複数の交差部に介装され、それら第３及び第４伝動溝を転動しながら前記第２及び第３伝動部材間の変速伝動を行う複数の第２転動体とを有し、前記第１及び第２伝動軸間で変速伝動を行い、又は前記ケーシングから前記第１及び第２伝動軸に回転トルクを分配するようにした伝動装置であって、前記第１伝動部材が前記ケーシングの一側壁に隣接配置され、前記第１伝動軸上に固設した第１及び第２挟持部材により、前記第１，第２及び第３伝動部材が前記ケーシングの前記一側壁と共に挟持されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記第１伝動軸に対し相対回転可能に配置される前記第３伝動部材の外側面がスラスト軸受を介して前記第２挟持部材に支持され、前記第２伝動軸が前記第３伝動部材にスプライン嵌合されると共に、それら第２伝動軸及び第３伝動部材間に、前記スラスト軸受及び前記第２挟持部材を収容するスペースが設けられることを第２の特徴とする。

また本発明は、前記第１又は第２の特徴に加えて、前記ケーシングの前記一側壁に、電動モータのステータを収容支持するモータケースが一体に連設され、その電動モータのロータが前記第１伝動軸に前記第１挟持部材を以て固定されることを第３の特徴とする。

また本発明は、前記第３の特徴に加えて、前記第２伝動軸は、前記ケーシングの他側壁に第１の軸受を介して支持されると共に、その第１の軸受より軸方向内方側に離間した第２の軸受を介して前記ケーシングの中間部内壁に支持され、前記第２伝動軸の、前記第１の軸受より外方に延出する部分に車輪が取付けられることを第４の特徴とする。

また本発明は、前記第４の特徴に加えて、前記第２伝動軸は、前記第３伝動部材にスプライン嵌合される筒軸と、この筒軸の内周面に内端部が圧入される軸本体とを含み、その軸本体の、前記第１の軸受より外方に延出する部分に前記車輪の取付部が設けられることを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、第１〜第３伝動部材を収容するケーシングの一側壁に第１伝動部材が隣接配置され、第１伝動軸上に固設した第１及び第２挟持部材により、第１〜第３伝動部材がケーシングの前記一側壁と共に挟持されるので、第１，第２変速機構で発生するスラスト荷重を単一の軸部材（特に第１伝動軸）に引張荷重として単独で強固に受け止めることができる。これにより、そのスラスト荷重がケーシングの両側壁を離反させるように作用することはなくなり、それだけケーシングの荷重負担が軽減されるため、ケーシングの薄肉軽量化、延いては伝動装置の小型軽量化に寄与することができる。しかも第１伝動部材に隣接するケーシング一側壁が第１〜第３伝動部材と共に、第１伝動軸上の第１及び第２挟持部材により挟持されることにより、ケーシングに対する第１伝動軸の軸方向位置決めを、特別な位置決め手段を設けずともガタなく的確に行うことが可能となり、伝動装置の構造簡素化や騒音発生防止に寄与することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、第１伝動軸に対し相対回転可能な第３伝動部材の外側面がスラスト軸受を介して第２挟持部材に支持されるので、第１伝動軸及び第３伝動部材相互のスムーズな相対回転を確保しながら、第３伝動部材からのスラスト荷重を第２挟持部材に支持させることができる。その上、第２伝動軸が第３伝動部材にスプライン嵌合されると共に、それら第２伝動軸及び第３伝動部材間に、スラスト軸受及び第２挟持部材を収容するスペースが設けられるので、第２伝動軸を第３伝動部材から分離させた状態で、上記スラスト軸受及び第２挟持部材の、第１伝動軸に対する装着・離脱作業を容易に行うことが可能となり、その装着状態では、スラスト軸受及び第２挟持部材に邪魔されることなく、第３伝動部材への第２伝動軸のスプライン嵌合が可能となるから、組立作業性が良好である。

また、本発明の第３の特徴によれば、ケーシングの前記一側壁に、電動モータのステータを収容支持するモータケースが一体に連設され、その電動モータのロータが第１伝動軸に第１挟持部材を以て固定されるので、第１伝動軸を駆動する電動モータを一纏めにユニット化した伝動装置が得られる。この場合において、第１挟持部材が、電動モータのロータを第１伝動軸に固定する固着手段に兼用されるため、装置の更なる構造簡素化に寄与することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、第２伝動軸は、ケーシングの他側壁に第１の軸受を介して支持されると共に、その第１の軸受より軸方向内方側に離間した第２の軸受を介してケーシングの中間部内壁に支持され、第２伝動軸の、第１の軸受より外方に延出する部分に車輪が取付けられるので、電動モータを駆動源とするコンパクトな車輪駆動用伝動装置が得られる。この場合において、第２伝動軸は車軸として機能するものであって、相互に離間した第１，第２の軸受を介して（即ち長い支持スパンを以て）ケーシングに支持されるから、車軸としての第２伝動軸の支持剛性を高めることができる。

また本発明の第５の特徴によれば、第２伝動軸は、第３伝動部材にスプライン嵌合される筒軸と、この筒軸の内周面に内端部が圧入される軸本体とを含み、その軸本体の、第１の軸受より外方に延出する部分に車輪の取付部が設けられるので、第２伝動軸側のスプラインは、軸本体とは別部品であって比較的小部品である筒軸に形成されることとなり、そのスプラインの加工性が良好である。また、その筒軸と軸本体とは圧入結合されることから、車輪に過負荷が作用した場合は、圧入部に滑りを生じさせることで電動モータを過負荷から保護可能となる。

本発明の一実施形態に係る伝動装置（減速機）を含む自動二輪車用パワーユニットの一例を示す要部縦断図 前記実施形態の要部拡大断面図（図１の２矢視部拡大図） 図２の３−３矢視断面図 図２の４−４矢視断面図

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず、図１〜図４に示す本発明の一実施形態を説明する。図１において、自動二輪車のパワーユニットＰは、駆動源としての電動モータＭと、これの駆動力を減速して車輪（後輪Ｗ）に伝達する、伝動装置としての減速機Ｒとを備える。そして、このパワーユニットＰは、自動二輪車の車体に上下揺動可能に軸支されるスイングアーム（図示せず）の後端部に、そのスイングアームと共に揺動し得るように装着される。

パワーユニットＰにおいて、減速機Ｒは、電動モータＭの出力軸を兼ねる第１伝動軸Ｓ１の回転を第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２を介して減速して第２伝動軸Ｓ２に伝達するものであって、その第２伝動軸Ｓ２には後輪Ｗが一体に回転するように結合される。また、第１，第２伝動軸Ｓ１，Ｓ２は、パワーユニットＰのユニットケースＰｃに各一対の第１，第２軸受Ｂ１，Ｂ１′；Ｂ２，Ｂ２′を介して各々第１軸線Ｘ１回りに回転可能に支持される。

電動モータＭは、モータケース１と、このケース１の外周壁内面に固着されるステータ２と、このステータ２の内方に在って第１伝動軸Ｓ１に固着されるロータ３とを備える。モータケース１は、例えば、有底円筒状のケース本体及びその開放端を閉じる蓋体で二つ割りに構成される。

減速機Ｒは、上記モータケース１と協働してパワーユニットＰのユニットケースＰｃを構成する中空のケーシングＣと、そのケーシングＣ内に軸方向に直列状態で収容される第１，第２，第３伝動部材５，８，９と、上記第１伝動軸Ｓ１及び該軸Ｓ１の中間部外周より一体に突出する偏心軸部６ｅを一体に有する軸部材Ｊと、第１及び第２伝動部材５，８間で変速しつつトルク伝達可能な第１変速機構Ｔ１と、第２及び第３伝動部材８，９間で変速しつつトルク伝達可能な第２変速機構Ｔ２とを主要な構成要素とする。

特に本実施形態では、減速機Ｒに電動モータＭが同一軸線（第１軸線Ｘ１）上で結合一体化されており、その結合一体化のために、減速機ＲのケーシングＣとモータケース１との隣接端部相互が複数のボルト１０で締結される。この締結状態でモータケース１の一側壁１ａは、減速機Ｒと電動モータＭの内部空間相互を仕切るものであって、減速機ＲのケーシングＣの一側壁Ｃａとしても機能する。そして、このケーシングＣの一側壁Ｃａと、モータケース１の他側壁１ｂとにそれぞれ第１軸受Ｂ１，Ｂ１′（例えばボール軸受）を介して第１伝動軸Ｓ１の両端部が回転自在に支持される。

減速機Ｒ寄りの第１軸受Ｂ１は、それのアウタレース４ｏの軸方向内端が、ケーシングＣの上記一側壁Ｃａの内周部に突設した環状の係合段部５５に係合支持される。またその第１軸受Ｂ１のインナレース４ｉはカラー４０を挟んで電動モータＭのロータ３に隣接しており、それら第１軸受Ｂ１、カラー４０及びロータ３が、第１伝動軸Ｓ１の中間段部５６と、該軸Ｓ１の外端部に螺合した第１ナットＮ１との間で挟持、締結される。この第１ナットＮ１は第１挟持部材を構成する。そして、ケーシングＣの一側壁Ｃａとカラー４０の外周との間には環状シール部材１１が介装される。尚、カラー４０の内周と第１伝動軸Ｓ１との間にも環状シール部材４１が介装される。

上記第１伝動部材５は、第１軸線Ｘ１を中心軸線としてケーシングＣの一側壁Ｃａの内面に隣接配置される。その第１伝動部材５の外周部は、ケーシングＣ外周壁の内周面に一体的に回転するよう連結（スプライン嵌合ＳＰ１）される。尚、その第１伝動部材５とケーシングＣ間の連結手段としては、本実施形態のようなスプライン嵌合に代えて、ドグ歯、クラッチ歯等の噛み合わせ手段を用いてもよい。また、ケーシングＣの一側壁Ｃａ内面と第１伝動部材５の外側面との相対向面間には間隔調整用のシム１２が介装される。

上記軸部材Ｊは、それの主要部をなす第１伝動軸Ｓ１が第１軸線Ｘ１を中心軸線とし、且つ第１伝動軸Ｓ１の中間部外周に一体に突設した偏心軸部６ｅが、第１軸線Ｘ１から偏心量ｅだけオフセットした第２軸線Ｘ２を中心軸線とするように配置される。そして、偏心軸部６ｅには、円環状をなす第２伝動部材８の内周部が、第３軸受Ｂ３（例えばボール軸受）を介して第２軸線Ｘ２回りに回転自在に支持され、その第２伝動部材８の一側面は第１伝動部材５の内側面に対向する。

第３伝動部材９は、第１軸線Ｘ１回りに回転する第２伝動軸Ｓ２に、後述するように同軸上で連結される。またその第３伝動部材９の内側面は、第２伝動部材８の他側面に対向する。

而して、第２伝動部材８は、軸部材Ｊ（特に第１伝動軸Ｓ１）の第１軸線Ｘ１回りの回転に伴い、偏心軸部６ｅに対し第２軸線Ｘ２回りに自転しつつ、第１伝動軸Ｓ１に対し第１軸線Ｘ１回りに公転する。

ところで本実施形態では、軸部材Ｊと第２伝動部材８の総合重心の位置が、第１軸線Ｘ１から第２軸線Ｘ２の方向に離間した位置に偏在する。そのため、第２伝動部材８が上記の如く自転しつつ公転するときに、その偏心回転系の遠心力が第１軸線Ｘ１に関して特定方向（第２軸線Ｘ２のオフセット側）に偏って作用することから、その偏心回転系の回転がアンバランスな状態となるが、そのアンバランス状態を解消又は軽減するために、前記総合重心とは逆位相で且つその総合重心の回転半径よりも大なる回転半径を有するバランスウェイト７が第１伝動軸Ｓ１に一体に連結される。

また第２伝動軸Ｓ２は、本実施形態では車軸を兼ねる長い軸本体１３と、その軸本体１３の内端部外周に固着（本実施形態では圧入）された筒軸１４とを備える。軸本体１３の外端部１３ｏは、外周にスプライン溝を有する車輪取付部とされており、そこにナットｎ等の締結手段を以て後輪ＷのホイールハブＷｈが着脱可能に且つ相対回転不能に結合されている。

そして、第２伝動軸Ｓ２は、軸本体１３の中間部と筒軸１４とにおいて、ケーシングＣの内壁に一対の第２軸受Ｂ２，Ｂ２′（例えばボール軸受、ローラ軸受）を介して第１軸線Ｘ１回りに回転自在に支持される。その両第２軸受Ｂ２，Ｂ２′のうち、外寄りの第２軸受Ｂ２はケーシングＣの他側壁Ｃｂの内周部に装着され、また内寄りの第２軸受Ｂ２′は、外寄りの第２軸受Ｂ２よりも軸方向内方側に離間した位置において、ケーシングＣの中間部内周壁に装着される。従って、軸本体１３の、外寄りの第２軸受Ｂ２より外方に延出する外端部１３ｏが上記車輪取付部となる。尚、その両第２軸受Ｂ２，Ｂ２′間でケーシングＣ内周と軸本体１３外周との間には環状シール部材１５が介装される。

また上記筒軸１４の内端部外周は、第３伝動部材９の外側面に円筒状に突設した連結筒部９ａの内周面に径方向に遊動可能にスプライン嵌合ＳＰ２される。尚、このスプライン嵌合ＳＰ２部位においては、上記径方向のスムーズな遊動を許容するために、トルク伝動に支障のない範囲で周方向（即ち回転方向）にも多少の遊びが設定される。尚また、第３伝動部材９と第２伝動軸Ｓ２間の連結手段として、本実施形態のようなスプライン嵌合に代えて、ドグ歯、クラッチ歯等の噛み合わせ手段を用いてもよい。

第１伝動軸Ｓ１の、上記偏心軸部６ｅよりも軸方向内方側に延びる内端部５０は、第２伝動軸Ｓ２の内端面と第３伝動部材９の外側面との相対向面間に画成されたスペース５１に張出しており、その張出部外周には、第２挟持部材としての第２ナットＮ２が螺合される。そして、上記スペース５１において、第１伝動軸Ｓ１（上記内端部５０）に対し相対回転可能な第３伝動部材９の外側面がスラスト軸受Ｂ４を介して第２ナットＮ２に支持される。

その第２ナットＮ２とスラスト軸受Ｂ４との間には、第１伝動軸Ｓ１の上記内端部５０に嵌合されて且つ内端部５０の外周段部に係合するスラストワッシャ５２が介装される。而して、上記スラスト軸受Ｂ４、スラストワッシャ５２及び第２挟持部材Ｎ２が上記スペース５１に収容される。

かくして、第１伝動軸Ｓ１上に固定（螺合）される第１及び第２ナット（Ｎ１，Ｎ２）により、第１，第２及び第３伝動部材５，８，９が、第１伝動部材５に隣接するケーシングＣの一側壁Ｃａと共に挟持される。

次に第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２について、順に説明する。

第１伝動部材５の、第２伝動部材８に対向する内側面には、第１軸線Ｘ１を中心とした波形環状の第１伝動溝２１が形成され、この第１伝動溝２１は、図示例では第１軸線Ｘ１を中心とする仮想円を基礎円としたハイポトロコイド曲線に沿って周方向に延びている。一方、第２伝動部材８の、第１伝動部材５に対向する一側面には、第２軸線Ｘ２を中心とした波形環状の第２伝動溝２２が形成される。この第２伝動溝２２は、図示例では第２軸線Ｘ２を中心とする仮想円を基礎円としたエピトロコイド曲線に沿って周方向に延びており、第１伝動溝２１の波数Ｚ１とは異なる（例えば少ない）波数Ｚ２を有して第１伝動溝２１と複数箇所で交差する。第１伝動溝２１及び第２伝動溝２２の交差部（即ち重なり部）には、第１転動体としての複数の第１ボール２３…が介装され、各々の第１ボール２３は、第１及び第２伝動溝２１，２２の内側面を転動自在である。

第１伝動部材５及び第２伝動部材８の相対向面間には、円環状の扁平な第１保持部材Ｈ１が介装される。この第１保持部材Ｈ１は、複数の第１ボール２３の、第１、第２伝動溝２１，２２相互の交差部での両伝動溝２１，２２への係合状態を維持し得るように、複数の第１ボール２３をそれらの相互間隔を一定に規制しつつ回転自在に保持する複数の円形の保持孔３１を有している。

また、第２伝動部材８の、第３伝動部材９と対向する他側面には、第２軸線Ｘ２を中心とした波形環状の第３伝動溝２４が形成され、この第３伝動溝２４は、図示例では第２軸線Ｘ２を中心とする仮想円を基礎円としたエピトロコイド曲線に沿って周方向に延びている。一方、第３伝動部材９の、第２伝動部材８と対向する内側面には、第１軸線Ｘ１を中心とした波形環状の第４伝動溝２５が形成される。この第４伝動溝２５は、図示例では第１軸線Ｘ１を中心とする仮想円を基礎円としたハイポトロコイド曲線に沿って周方向に延びており、第３伝動溝２４の波数Ｚ３とは異なる（例えば少ない）波数Ｚ４を有して第３伝動溝２４と複数箇所で交差する。第３伝動溝２４及び第４伝動溝２５の交差部（重なり部）には、第２転動体としての複数の第２ボール２６…が介装され、各第２ボール２６は、第３及び第４伝動溝２４，２５の内側面を転動自在である。

第３伝動部材９及び第２伝動部材８の相対向面間には、円環状の扁平な第２保持部材Ｈ２が介装される。この第２保持部材Ｈ２は、複数の第２ボール２６…の、第３、第４伝動溝２４，２５相互の交差部での両伝動溝２４，２５への係合状態を維持し得るように、複数の第２ボール２６…をそれらの相互間隔を一定に規制しつつ回転自在に保持する複数の円形の保持孔３２を有している。

而して、第１伝動溝２１、第２伝動溝２２及び第１ボール２３は、互いに協働して第１段階の変速（減速）を行う第１変速機構Ｔ１を構成し、また第３伝動溝２４、第４伝動溝２５及び第２ボール２６は、互いに協働して第２段階の変速（減速）を行う第２変速機構Ｔ２を構成する。

次に、前記実施形態の作用について説明する。

車両走行時には、車載の電子制御ユニットが運転者のアクセル操作に基づいて電動モータＭへの通電（従って同モータＭの回転）を制御する。そして、この電動モータＭにより第１伝動軸Ｓ１が回転駆動されると、これと一体の偏心軸部６ｅが第１軸線Ｘ１回りに公転し、これに伴い、偏心軸部６ｅ上の第２伝動部材８も第１軸線Ｘ１回りに公転する。この公転によれば、ケーシングＣにスプライン嵌合ＳＰ１されて回転規制される第１伝動部材５の第１伝動溝２１と、第２伝動部材８の第２伝動溝２２との相互間にその両溝２１，２２の交差部で係合する各第１ボール２３が、その両溝２１，２２上を転動することによって、第２伝動部材８が偏心軸部６ｅ上で第２軸線Ｘ２回りに自転する。

斯かる第２伝動部材８の自転及び公転によれば、第２，第３伝動部材８，９上の第３，第４伝動溝２４，２５の相互間にその両溝２４，２５の交差部で係合する各第２ボール２６が両溝２４，２５上を転動することによって、第３伝動部材９が第１軸線Ｘ１回りに自転駆動される。そして、その自転駆動力は、第３伝動部材９にスプライン嵌合ＳＰ２される第２伝動軸Ｓ２に伝達される。

かくして、電動モータＭで駆動される第１伝動軸Ｓ１の回転が第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２を順次経て第２伝動軸Ｓ２に減速して伝達され、第２伝動軸Ｓ２、従って後輪Ｗを電動モータＭで減速駆動することができる。

そして、本実施形態のような転動ボール式の減速機Ｒにおいて、第１伝動溝２１の波数をＺ１、第２伝動溝２２の波数をＺ２、第３伝動溝２４の波数をＺ３、第４伝動溝２５の波数をＺ４としたとき、第１伝動軸Ｓ１（入力軸）と第２伝動軸Ｓ２（出力軸）間の減速比εは、
ε＝１−｛（Ｚ１×Ｚ３）／（Ｚ２×Ｚ４）｝
として表される。

本実施形態のような転動ボール式減速機Ｒでは、第１伝動部材５と第２伝動部材８間のトルク伝達は、第１伝動溝２１、複数の第１ボール２３…及び第２伝動溝２２を介して行われ、また第２伝動部材８と第３伝動部材９間のトルク伝達は、第３伝動溝２４、複数の第２ボール２６…及び第４伝動溝２５を介して行われる。これにより、第１伝動部材５と第２伝動部材８、並びに第２伝動部材８と第３伝動部材９の各間では、トルク伝達が第１及び第２ボール２３，２６が存在する複数箇所に分散して行われることになるため、第１〜第３伝動部材５，８，９及び第１、第２ボール２３，２６等の各伝動要素の強度増及び軽量化が図られる。しかも本実施形態の伝動構造によれば、第１〜第３伝動部材５，８，９を各々板状として軸方向に並べることにより軸方向に扁平小型化が容易な変速装置（減速機Ｒ）が提供可能となる。

また本実施形態では、第１伝動軸Ｓ１上に固設（螺合）される第１，第２挟持部材としての第１及び第２ナットＮ１，Ｎ２により、第１，第２及び第３伝動部材５，８，９が、第１伝動部材５に隣接するケーシングＣの一側壁Ｃａと共に挟持されるため、第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２で各々発生するスラスト荷重を単一の軸部材Ｊ（即ち第１伝動軸Ｓ１）に引張荷重として単独で強固に受け止めることができる。即ち、第１変速機構Ｔ１で発生する外向き（図２で左向き）のスラスト荷重は、ケーシング一側壁Ｃａから係合段部５５、第１軸受Ｂ１、カラー４０及びロータ３を順次経て第１ナットＮ１に伝達され、一方、第２変速機構Ｔ２で発生する外向き（図２で右向き）のスラスト荷重は、第３伝動部材９、スラスト軸受Ｂ４及びスラストワッシャ５２を順次経て第２ナットＮ２に伝達されるから、その両スラスト荷重が両ナットＮ１，Ｎ２を介して軸部材Ｊ（特に第１伝動軸Ｓ１）の両端部に引張荷重として働くことになる。

これにより、その両スラスト荷重がケーシングＣの両側壁Ｃａ，Ｃｂを離反させるように作用することはなくなり、それだけケーシングＣの荷重負担が軽減されることから、ケーシングＣの薄肉軽量化、延いては伝動装置（減速機Ｒ）の小型軽量化が達成可能である。しかもケーシング一側壁Ｃａが第１〜第３伝動部材５，８，９と共に、軸部材Ｊ（即ち第１伝動軸Ｓ１）上の第１及び第２ナットＮ１，Ｎ２により挟持されることにより、ケーシングＣに対する第１伝動軸Ｓ１の軸方向位置決めを、特別な位置決め手段を設けずともガタなく的確に行うことが可能となり、伝動装置（減速機Ｒ）の構造簡素化や騒音発生防止に有効である。

また本実施形態では、第３伝動部材９の外側面がスラスト軸受Ｂ４を介して第２ナットＮ２に支持されるので、第１伝動軸Ｓ１及び第３伝動部材９相互のスムーズな相対回転を確保しながら、第３伝動部材９からのスラスト荷重を第２ナットＮ２に受け止めさせることができる。その上、第２伝動軸Ｓ２が第３伝動部材９にスプライン嵌合ＳＰ２されると共に、それら第２伝動軸Ｓ２及び第３伝動部材９間には、スラスト軸受Ｂ４及び第２ナットＮ２を収容するスペース５１が設けられるため、第２伝動軸Ｓ２を第３伝動部材９から分離させた状態で、スラスト軸受Ｂ４及び第２ナットＮ２の、第１伝動軸Ｓ１（内端部５０）に対する取付・取外し作業を容易に行うことが可能となり、その取付状態では、スラスト軸受Ｂ４及び第２ナットＮ２に邪魔されることなく、第３伝動部材９への第２伝動軸Ｓ２のスプライン嵌合ＳＰ２が可能となるから、組立作業性が頗る良好である。

更に本実施形態では、ケーシングＣの上記一側壁Ｃａに、電動モータＭのステータ２を収容支持するモータケース１が一体に連設され、同モータＭのロータ３が第１伝動軸Ｓ１に第１ナットＮ１を以て固定されるので、第１伝動軸Ｓ１を駆動する電動モータＭと伝動装置（減速機Ｒ）とを一纏めにユニット化したパワーユニットＰが得られる。この場合において、第１ナットＮ１は、電動モータＭのロータ３を第１伝動軸Ｓ１に固定する固着手段に兼用されるため、装置の更なる構造簡素化が図られる。

その上、本実施形態の第２伝動軸Ｓ２は、ケーシングＣの他側壁Ｃｂに外寄りの第２軸受Ｂ２を介して支持されると共に、該外寄りの第２軸受Ｂ２より軸方向内方側に離間した内寄りの第２軸受Ｂ２′を介してケーシングＣの中間部内壁に支持され、第２伝動軸Ｓ２の、外寄りの第２軸受Ｂ２より外方に延出する外端部１３ｏに車輪Ｗが取付けられる。これにより、電動モータＭを駆動源とするコンパクトな車輪駆動用パワーユニットＰが得られる。この場合において、第２伝動軸Ｓ２は車軸として機能するものであって、相互に離間した一対の第２軸受Ｂ２，Ｂ２′を介して（即ち長い支持スパンを以て）ケーシングＣに支持されるから、車軸としての第２伝動軸Ｓ２の支持剛性が高められる。

また特に第２伝動軸Ｓ２は、第３伝動部材９にスプライン嵌合ＳＰ２される筒軸１４と、筒軸１４の内周面に内端部が圧入される軸本体１３とを含み、軸本体１３の、第２軸受Ｂ２より外方に延出する外端部１３ｏが車輪取付部とされる。これにより、第２伝動軸Ｓ２側のスプライン溝は、軸本体１３とは別体の小部品である筒軸１４に形成されるため、加工性が良好である。また、筒軸１４と、車軸即ち軸本体１３とは圧入結合されることから、車輪Ｗに過負荷が作用した場合は、圧入部に滑りを生じさせることで電動モータＭを過負荷から保護可能となる。

ところで、先の実施形態では、伝動装置として減速機Ｒを例示したが、この減速機Ｒの基本構造をそのまま利用して、転動ボール式の差動装置に利用する別の実施形態（図示せず）が想定され、その想定構造を以下に簡単に説明する。尚、この説明において、先の実施形態と同様の構成要素には、先の実施形態で用いた参照符号をそのまま使用する。

この別の実施形態では、例えば、モータケース１から分離独立させたケーシングＣをデフケースとして機能させ、これを、図示しないミッションケースに回転自在に支持し且つそのデフケースに駆動源から回転駆動力を入力可能とすると共に、第１，第２伝動軸Ｓ１，Ｓ２の外端部には、例えば左右一対の車輪を連動連結する。また、この別の実施形態の第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２の構造は、先の実施形態の第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２の構造と基本的に同様であるが、第３伝動溝２４は、第１実施形態とは異なり、ハイポトロコイド曲線に沿って周方向に延びる溝であり、また第４伝動溝２５も、第１実施形態とは異なり、エピトロコイド曲線に沿って周方向に延びる溝である。また、伝動装置を特に差動装置として用いるために、第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２が、軸部材Ｊ（第１伝動軸Ｓ１）を固定した状態でケーシングＣを回転させたときに、第１伝動部材５から第３伝動部材９を２倍の増速比を以て駆動するように構成される。即ち、第１伝動溝２１の波数をＺ１、第２伝動溝２２の波数をＺ２、第３伝動溝２４の波数をＺ３、第４伝動溝２５の波数をＺ４としたとき、下記式が成立するように、第１〜第４伝動溝２１，２２，２４，２５は形成される。

（Ｚ１／Ｚ２）×（Ｚ３／Ｚ４）＝２
この場合、望ましくは、例えばＺ１＝８、Ｚ２＝６、Ｚ３＝６、Ｚ４＝４とするか、又はＺ１＝６、Ｚ２＝４、Ｚ３＝８、Ｚ４＝６とするとよい。

例えば、前者の場合には、８波の第１伝動溝２１と６波の第２伝動溝２２とが７箇所で交差し、この７箇所の交差部（重なり部）に７個の第１ボール２３が介装され、また６波の第３伝動溝２４と４波の第４伝動溝２５とが５箇所で交差し、この５箇所の交差部（重なり部）に５個の第２ボール２６が介装される。

この前者の場合において、例えば第１伝動軸Ｓ１を固定することで軸部材Ｊ（従って偏心軸部６ｅ）を固定した状態において、エンジンからの動力でケーシングＣ（従って第１伝動部材５）を第１軸線Ｘ１回りに回転させると、第１伝動部材５の８波の第１伝動溝２１が第２伝動部材８の６波の第２伝動溝２２を第１ボール２３を介して駆動するので、第１伝動部材５が８／６の増速比を以て第２伝動部材８を駆動することになる。そして、この第２伝動部材８の回転によれば、第２伝動部材８の６波の第３伝動溝２４が第３伝動部材９の４波の第４伝動溝２５を第２ボール２６を介して駆動するので、第２伝動部材８が６／４の増速比を以て第３伝動部材９を駆動することになる。従って第１伝動部材５は、 （Ｚ１／Ｚ２）×（Ｚ３／Ｚ４）＝（８／６）×（６／４）＝２
の増速比を以て第３伝動部材９（第２伝動軸Ｓ２）を駆動することになる。

一方、第２伝動軸Ｓ２を固定することで第３伝動部材９を固定した状態において、デフケース（従って第１伝動部材５）を回転させると、第１伝動部材５の回転駆動力と、第２伝動部材８の、不動の第３伝動部材９に対する駆動反力とにより、第２伝動部材８は、軸部材Ｊの偏心軸部６ｅに対し第２軸線Ｘ２回りに自転しながら第１軸線Ｘ１回りに公転して、偏心軸部６ｅを第１軸線Ｘ１回りに駆動する。その結果、第１伝動部材５は、２倍の増速比を以て軸部材Ｊ（第１伝動軸Ｓ１）を駆動することになる。

而して、軸部材Ｊ及び第３伝動部材９の負荷が相互にバランスしたり、相互に変化したりすると、第２伝動部材８の自転量及び公転量が無段階に変化し、軸部材Ｊ及び第３伝動部材９の回転数の平均値が第１伝動部材５の回転数と等しくなる。こうして、第１伝動部材５の回転は、軸部材Ｊ及び第３伝動部材９に分配され、したがって、デフケースＣに伝達された回転力を左右の伝動軸Ｓ１，Ｓ２に分配できる。

かくして、上記別の実施形態の伝動構造によれば、軸方向に扁平小型化が容易な差動装置が提供可能となり、また先の実施形態と同等の作用効果も併せて達成可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、図示の実施形態では、伝動装置として、自動二輪車の車輪（後輪Ｗ）を電動モータＭで減速駆動するための車両用減速機Ｒに実施したものを例示したが、本発明の伝動装置は、自動二輪車以外の車両、例えば四輪自動車の車輪駆動に用いてもよいし、或いは車両以外の種々の機械装置のための減速機として使用してもよい。尚、その何れの場合においても、駆動源は、電動モータの他、エンジンや油圧モータを用いてもよく、また、駆動源のケースと伝動装置のケーシングとは、図示の実施形態のように結合一体化してもよいし、或いは別体に構成してもよい。また、自動二輪車の後輪駆動に用いる場合には、例えば、図示の実施形態のように駆動源（電動モータ）を伝動装置（減速機Ｒ）に直結しないで、後輪より前方に離間配置した駆動源を、チェーン伝動機構等の無端伝動機構やドライブシャフト機構等を介して伝動装置（減速機Ｒ）に連動連結するようにしてもよい。

また図示の実施形態では、第１伝動軸Ｓ１を入力軸とし、第２伝動軸Ｓ２を出力軸とした減速機Ｒを伝動装置として示したが、この伝動装置を例えば、第１伝動軸Ｓ１を出力軸とし、第２伝動軸Ｓ２を入力軸とすることで増速機として使用してもよい。

また前記別の実施形態では、伝動装置としての差動装置Ｄを自動車のミッションケース１内に収容しているが、差動装置Ｄは自動車用の差動装置に限定されるものではなく、種々の機械装置用の差動装置として実施可能である。

また前記別の実施形態では、差動装置Ｄを、左・右輪伝動系に適用して、左右の駆動車軸Ｓ１，Ｓ２に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するものを示したが、本発明では、差動装置を、前・後輪駆動車両における前・後輪伝動系に適用して、前後の駆動車輪に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２の各伝動溝２１，２２；２４，２５をトロコイド曲線に沿った波形環状の波溝としているが、これら伝動溝は、実施形態に限定されるものでなく、例えばサイクロイド曲線に沿った波形環状の波溝としてもよい。

また、前記実施形態では、第１，第２変速機構Ｔ１，Ｔ２の第１及び第２伝動溝２１，２２間、並びに第３及び第４伝動溝２４，２５間にボール状の第１及び第２転動体２３，２６を介装したものを示したが、その転動体をローラ状又はピン状としてもよく、この場合に、第１及び第２伝動溝２１，２２、並びに第３及び第４伝動溝２４，２５は、ローラ状又はピン状の転動体が転動し得るような内側面形状に形成される。

また前記実施形態では、第１，第２保持部材Ｈ１，Ｈ２を、内・外周面が各々真円の円環状リングより構成したものを示したが、第１，第２保持部材の形状は、前記実施形態に限定されず、少なくとも複数の第１，第２ボール２３，２６を各々一定間隔で保持し得る環状体であればよく、例えば楕円状の環状体、或いは波形に湾曲した環状体であってもよい。なお、第１，第２保持部材Ｈ１，Ｈ２無しでも第１，第２ボール２３，２６が円滑に転動可能である場合には、第１，第２保持部材Ｈ１，Ｈ２を省略してもよい。

Ｂ２・・・・・外寄りの第２軸受（第１の軸受）
Ｂ２′・・・・内寄りの第２軸受（第２の軸受）
Ｃ・・・・・・ケーシング
Ｃａ・・・・・ケーシングの一側壁
Ｃｂ・・・・・ケーシングの他側壁
Ｊ・・・・・・軸部材
Ｍ・・・・・・電動モータ
Ｎ１，Ｎ２・・第１，第２ナット（第１，第２挟持部材）
Ｒ・・・・・・減速機（伝動装置）
Ｓ１，Ｓ２・・第１，第２伝動軸
ＳＰ２・・・・スプライン嵌合
Ｔ１，Ｔ２・・第１，第２変速機構
Ｗ・・・・・・後輪（車輪）
Ｘ１，Ｘ２・・第１，第２軸線
１・・・・・・モータケース
２・・・・・・ステータ
３・・・・・・ロータ
５，８，９・・第１，第２，第３伝動部材
６ｅ・・・・・偏心軸部
１３・・・・・軸本体
１３ｏ・・・・外端部（部分、車輪取付部）
１４・・・・・筒軸
２１，２２・・第１，第２伝動溝
２３，２６・・第１，第２ボール（第１，第２転動体）
２４，２５・・第３，第４伝動溝

Claims (5)

1. 第１軸線（Ｘ１）を中心軸線とする第１伝動部材（５）と、
   第１軸線（Ｘ１）を中心軸線とする第１伝動軸（Ｓ１）、及び第１軸線（Ｘ１）から偏心した第２軸線（Ｘ２）を中心軸線とする偏心軸部（６ｅ）を一体に連結した軸部材（Ｊ）と、
   前記偏心軸部（６ｅ）に回転自在に支持されると共に前記第１伝動部材（５）に対向する第２伝動部材（８）と、
   第１軸線（Ｘ１）を中心軸線とする第２伝動軸（Ｓ２）に同軸上で連結されると共に前記第２伝動部材（８）に対向する第３伝動部材（９）と、
   前記第１及び第２伝動部材（５，８）間で変速しつつトルク伝達可能な第１変速機構（Ｔ１）と、
   前記第２及び第３伝動部材（８，９）間で変速しつつトルク伝達可能な第２変速機構（Ｔ２）と、
   前記第１及び第２伝動軸（Ｓ１，Ｓ２）を第１軸線（Ｘ１）回りに回転可能に支持するとともに、前記第１伝動部材（５）が相対回転不能に連結されるケーシング（Ｃ）とを備え、
   前記第１変速機構（Ｔ１）が、前記第１伝動部材（５）の、前記第２伝動部材（８）との対向面に在り且つ第１軸線（Ｘ１）を中心とする波形環状の第１伝動溝（２１）と、前記第２伝動部材（８）の、前記第１伝動部材（５）との対向面に在り且つ第２軸線（Ｘ２）を中心とする波形環状で波数が第１伝動溝（２１）とは異なる第２伝動溝（２２）と、第１及び第２伝動溝（２１，２２）の複数の交差部に介装され、それら第１及び第２伝動溝（２１，２２）を転動しながら第１及び第２伝動部材（５，８）間の変速伝動を行う複数の第１転動体（２３）とを有し、
   前記第２変速機構（Ｔ２）が、前記第２伝動部材（８）の、前記第３伝動部材（９）との対向面に在り且つ第２軸線（Ｘ２）を中心とする波形環状の第３伝動溝（２４）と、前記第３伝動部材（９）の、前記第２伝動部材（８）との対向面に在り且つ第１軸線（Ｘ１）を中心とする波形環状で波数が第３伝動溝（２４）とは異なる第４伝動溝（２５）と、第３及び第４伝動溝（２４，２５）の複数の交差部に介装され、それら第３及び第４伝動溝（２４，２５）を転動しながら第２及び第３伝動部材（８，９）間の変速伝動を行う複数の第２転動体（２６）とを有し、
   前記第１及び第２伝動軸（Ｓ１，Ｓ２）間で変速伝動を行い、又は前記ケーシング（Ｃ）から前記第１及び第２伝動軸（Ｓ１，Ｓ２）に回転トルクを分配するようにした伝動装置であって、
   前記第１伝動部材（５）が前記ケーシング（Ｃ）の一側壁（Ｃａ）に隣接配置され、
   前記第１伝動軸（Ｓ１）上に固設した第１及び第２挟持部材（Ｎ１，Ｎ２）により、前記第１，第２及び第３伝動部材（５，８，９）が前記ケーシング（Ｃ）の前記一側壁（Ｃａ）と共に挟持されることを特徴とする伝動装置。
2. 前記第１伝動軸（Ｓ１）に対し相対回転可能に配置される前記第３伝動部材（９）の外側面がスラスト軸受（Ｂ４）を介して前記第２挟持部材（Ｎ２）に支持され、
   前記第２伝動軸（Ｓ２）が前記第３伝動部材（９）にスプライン嵌合（ＳＰ２）されると共に、それら第２伝動軸（Ｓ２）及び第３伝動部材（９）間に、前記スラスト軸受（Ｂ４）及び前記第２挟持部材（Ｎ２）を収容するスペース（５１）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の伝動装置。
3. 前記ケーシング（Ｃ）の前記一側壁（Ｃａ）に、電動モータ（Ｍ）のステータ（２）を収容支持するモータケース（１）が一体に連設され、その電動モータ（Ｍ）のロータ（３）が前記第１伝動軸（Ｓ１）に前記第１挟持部材（Ｎ１）を以て固定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の伝動装置。
4. 前記第２伝動軸（Ｓ２）は、前記ケーシング（Ｃ）の他側壁（Ｃｂ）に第１の軸受（Ｂ２）を介して支持されると共に、その第１の軸受（Ｂ２）より軸方向内方側に離間した第２の軸受（Ｂ２′）を介して前記ケーシング（Ｃ）の中間部内壁に支持され、
   前記第２伝動軸（Ｓ２）の、前記第１の軸受（Ｂ２）より外方に延出する部分（１３ｏ）に車輪（Ｗ）が取付けられることを特徴とする、請求項３に記載の伝動装置。
5. 前記第２伝動軸（Ｓ２）は、前記第３伝動部材（９）にスプライン嵌合（ＳＰ２）される筒軸（１４）と、この筒軸（１４）の内周面に内端部が圧入される軸本体（１３）とを含み、
   その軸本体（１３）の、前記第１の軸受（Ｂ２）より外方に延出する部分に前記車輪（Ｗ）の取付部（１３ｏ）が設けられることを特徴とする、請求項４に記載の伝動装置。

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