JP2013117284A - 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】コストの低廉化及び軸受の高寿命化を図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、複数の出力部材53は、その外周面と針状ころ軸受55との間に形成されるはめあいすきま、針状ころ軸受55と複数のピン挿通孔50bの内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び針状ころ軸受55のラジアル内部すきまを合計した寸法が玉軸受54と偏心部42aの外周面との間に形成されるはめあいすきま、玉軸受54と中心孔50aの内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び玉軸受54のラジアル内部すきまを合計した寸法よりも小さくなる位置に配置されている。
【選択図】図5
【解決手段】減速伝達機構5において、複数の出力部材53は、その外周面と針状ころ軸受55との間に形成されるはめあいすきま、針状ころ軸受55と複数のピン挿通孔50bの内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び針状ころ軸受55のラジアル内部すきまを合計した寸法が玉軸受54と偏心部42aの外周面との間に形成されるはめあいすきま、玉軸受54と中心孔50aの内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び玉軸受54のラジアル内部すきまを合計した寸法よりも小さくなる位置に配置されている。
【選択図】図5
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を減速して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。モータ軸の外周面には、その軸線に所定の偏心量をもって偏心する軸線を中心軸線とする偏心部が一体に設けられている。
減速伝達機構は、その軸線の周囲に一対の減速伝達部、及び一対の減速伝達部を収容するハウジングを有し、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。一方の減速伝達部はモータ軸に、また他方の減速伝達部はデフケースにそれぞれ連結されている。
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、この差動機構で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、モータ軸の偏心部に軸受(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機を自動車のモータ回転力伝達装置に用いると、公転部材である外歯歯車の公転速度が比較的高くなるため、出力時に公転部材からカム側の軸受に遠心力による荷重が加わる。この結果、カム側の軸受として耐久性の高い軸受を用いる必要が生じ、コストが嵩んでしまう。また、カム側の軸受に遠心力による荷重が加わることは、カム側の軸受の寿命が低下するという問題も生じてしまう。
従って、本発明の目的は、コストの低廉化及び軸受の高寿命化を図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)第1の軸線の回りに回転し、前記第1の軸線から偏心する第2の軸線を中心軸線とする偏心部を有する回転軸と、前記回転軸の外周囲に配置され、第3の軸線を中心軸線とする中心孔、及び前記第3の軸線の回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有するとともに、前記中心孔の内周面と前記偏心部の外周面との間に第1の軸受を介在させた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、第2の軸受を外周囲に有して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を備え、前記複数の出力部材は、その外周面と前記第2の軸受との間に形成されるはめあいすきま、前記第2の軸受と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び前記第2の軸受のラジアル内部すきまを合計した寸法S´が前記第1の軸受と前記偏心部の外周面との間に形成されるはめあいすきま、前記第1の軸受と前記中心孔の内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び前記第1の軸受のラジアル内部すきまを合計した寸法Sよりも小さくなる位置に配置されている減速機構。
(2)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の軸受は、前記偏心部の外周囲に配置された内輪、前記内輪の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪との間に介在して配置された転動体を有し、前記内輪の内径から前記偏心部の外径を減算した寸法をDとするとともに、前記中心孔の内径から前記外輪の外径を減算した寸法をdとし、かつ前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=D+d+t,S=d+t,S=D+t及びS=tのいずれかに設定されている。
(3)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の軸受は、前記偏心部の外周面に形成された内輪軌道面を含むとともに、前記内輪軌道面の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、前記中心孔の内径から前記外輪の外径を減算した寸法をdとするとともに、前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=d+t又はS=tに設定されている。
(4)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の軸受は、前記中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、前記外輪軌道面の内周囲に配置された内輪、及び前記内輪と前記外輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、前記内輪の内径から前記偏心部の外径を減算した寸法をDとするとともに、前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=D+t又はS=tに設定されている。
(5)上記(1)に記載の減速機構において、前記第1の軸受は、前記偏心部の外周面に形成された内輪軌道面、及び前記中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=tに設定されている。
(6)上記(1)に記載の減速機構において、前記第2の軸受は、前記出力部材の外周面に形成された内輪軌道面を含むとともに、前記内輪軌道面の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、前記外輪の外周面と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS1とするとともに、前記内部すきまをS2とすると、前記寸法S´がS´=S1+S2又はS´=S2に設定されている。
(7)上記(1)に記載の減速機構において、前記第2の軸受は、前記出力部材の外周囲に配置された内輪、前記内輪の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪との間に介在して配置された転動体を有し、前記出力部材の外周面と前記内輪の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS0とするとともに、前記外輪の外周面と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS1とし、かつ前記内部すきまをS2とすると、前記寸法S´がS´=S0+S1+S2,S´=S0+S2,S´=S1+S2又はS´=S2に設定されている。
(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、上記(1)乃至7のいずれか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、コストの低廉化及び軸受の高寿命化を図ることができる。
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態に係る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、本発明の第1の実施の形態に係る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に伝達し得るように構成されている。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(第1の軸線としての回転軸線O1)を中心軸線とするハウジング2と、一対の後輪105(図1に示す)に駆動力を配分する駆動力伝達対象としての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(第1の軸線としての回転軸線O1)を中心軸線とするハウジング2と、一対の後輪105(図1に示す)に駆動力を配分する駆動力伝達対象としての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の一方側(図2の左側)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、かつ回転軸線O1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。
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、全体が回転軸線O1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、回転軸線O1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の他方側(図2の右側)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。
(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、回転軸線(第6の軸線)O6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(回転軸)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から受けて回転軸線O6の回りに回転するように構成されている。
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をそれぞれ挿通させ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。フランジ30cには、回転軸線O6の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)のピン取付孔300c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で回転軸線O6に直交する軸線L上に配置され、かつ軸線L回りの回転及び軸線L方向の移動がピン36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、左右のリヤアクスルシャフト106(図1に示す)をスプライン嵌合によってそれぞれ連結するシャフト連結孔33aを有し、デフケース30の収容空間30aに収容されている。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に噛合するように構成されている。
(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を有し、回転軸線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、かつステータ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と共に回転させるように構成されている。
電動モータ4は、ステータ40,ロータ41及びモータ軸42を有し、回転軸線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、かつステータ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と共に回転させるように構成されている。
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、回転軸線O1上に配置され、かつ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、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の一方側端部には、その回転軸線O1から偏心量δ1をもって偏心する軸線(第2の軸線)O2を中心軸線とする平面円形状の偏心部42a、及び回転軸線O1から偏心量δ2(δ1=δ2=δ)をもって偏心する軸線(第2の軸線)O´2を中心軸線とする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、回転軸線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から回転軸線O1までの距離と軸線O´2から回転軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との間の回転軸線O1回りの距離を等しくするようにモータ軸42の外周囲に配置されている。また、偏心部42aと偏心部42bとは、回転軸線O1の方向に沿って並列する位置に配置されている。
モータ軸42の他方側端部には、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。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及び図4は減速伝達機構を示す。図5(a)及び(b)は入力部材の支持状態と第2の軸受の取付状態とを示す。図3及び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及び複数(本実施の形態では6個)の出力部材53を有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4(共に図2に示す)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に伝達するように構成されている。
図3及び図4は減速伝達機構を示す。図5(a)及び(b)は入力部材の支持状態と第2の軸受の取付状態とを示す。図3及び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及び複数(本実施の形態では6個)の出力部材53を有し、リヤディファレンシャル3と電動モータ4(共に図2に示す)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に伝達するように構成されている。
一方の入力部材50は、図4に示すように、軸線(第3の軸線)O3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(図2に示す)側に配置され、かつ中心孔50aの内周面と偏心部42aとの間に第1の軸受としての玉軸受54を介在させてモータ軸42に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(図3に示す)方向の円運動(回転軸線O1回りの公転運動)を行うように構成されている。玉軸受54は、その内外に配置された2つのレースとしての内輪540,外輪541、及び内輪540と外輪541との間で転動する転動体542を有する。内輪540は偏心部42aに、また外輪541は中心孔50aにそれぞれモータ軸42の径方向に空隙(隙間)をもって取り付けられている。すなわち、内輪540は偏心部42aの外周面に、また外輪541は中心孔50aの内周面にそれぞれすきまばめによって取り付けられている。なお、図4においては、一方の入力部材50,内輪540,外輪541及び転動体542に遠心力P1が作用した状態を示す。
一方の入力部材50には、軸線O3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の外径に第2の軸受としての針状ころ軸受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。針状ころ軸受55の外径は、玉軸受54の外径よりも小さい寸法に設定されている。一方の入力部材50の外周面には、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は、その両歯面(入力部材50の円周方向両歯面)が自転力付与部材52における内歯52cの両歯面(自転力付与部材52の円周方向両歯面)に対する公転力付与面及び自転力受面として機能するように構成されている。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、図4に示すように、軸線(第3の軸線)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(図2に示す)側に配置され、かつ中心孔51aの内周面と偏心部42bとの間に第1の軸受としての玉軸受56を介在させてモータ軸42に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(図3に示す)方向の円運動(回転軸線O1回りの公転運動)を行うように構成されている。玉軸受56は、その内外に配置された2つのレースとしての内輪560,外輪561、及び内輪560と外輪561との間で転動する転動体562を有する。内輪560は偏心部42bに、また外輪561は中心孔51aにそれぞれモータ軸42の径方向に空隙(隙間)をもって取り付けられている。すなわち、内輪560は偏心部42bの外周面に、また外輪561は中心孔51aの内周面にそれぞれすきまばめによって取り付けられている。なお、図4においては、他方の入力部材51,内輪560,外輪561及び転動体562に遠心力P2が作用した状態を示す。
他方の入力部材51には、軸線O´3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の外径に第2の軸受としての針状ころ軸受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。針状ころ軸受57の外径は、玉軸受56の外径よりも小さい寸法に設定されている。他方の入力部材51の外周面には、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は、その両歯面(入力部材51の円周方向両歯面)が自転力付与部材52における内歯52cの両歯面(自転力付与部材52の円周方向両歯面)に対する公転力付与面及び自転力受面として機能するように構成されている。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、回転軸線O1を中心軸線とする内歯歯車からなり、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、全体が回転軸線O1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ように構成されている。
自転力付与部材52の内周面には、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が回転軸線O1の方向に所定の間隔をもって設けられている。また、自転力付与部材52の内周面には、第1の嵌合部52aと第2の嵌合部52bとの間に介在して一方の入力部材50の外歯50c及び他方の入力部材51の外歯51cに噛合する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。これにより、減速伝達機構5の減速比αがα=(Z3−Z2)/Z2から算出される。
図6(a)及び(b)は第2の軸受のはめあいすきまを示す。図7(a)及び(b)は第2の軸受のラジアル内部すきまの運転すきまを示す。図8(a)及び(b)は第1の軸受のはめあいすきまとラジアル内部すきまの運転すきまを示す。図2及び図6〜図8に示すように、複数の出力部材53は、一方側端部にねじ部53aを有するとともに、他方側端部に頭部53bを有するボルトからなり、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を挿通してデフケース30のピン取付孔300cにねじ部53aが取り付けられている。
また、複数の出力部材53は、頭部53bと他方の入力部材51との間に介在する円環状のスペーサ58を挿通し、針状ころ軸受55,57の入力部材50,51に対するはめあいすきまS0(本実施の形態ではS0=0),S1及びラジアル内部すきまS2(S2=w:運転すきま)を合計した寸法S´(図示せず)が玉軸受54,56の入力部材50,51に対するはめあいすきまS3,S4(共に図示せず)及びラジアル内部すきまS5(S5=t:運転すきま)を合計した寸法S(S=S3+S4+S5>S0+S1+S2=S´)よりも小さくなる位置に配置されている。これにより、入力部材50,51がその円運動に基づいて生じる遠心力P1,P2による荷重を受けてその方向に移動すると、中心孔50a,51aの内周面が玉軸受54,56を介して偏心部42a,42bの外周面に当接する前にピン挿通孔50b,51bの内周面が針状ころ軸受55,57を介して出力部材53の外周面に当接する。
はめあいすきまS0は、出力部材53の外周面と針状ころ軸受55の内輪の内周面との間に、また出力部材53の外周面と針状ころ軸受57の内輪の内周面との間に形成される。
はめあいすきまS1は、針状ころ軸受55の外輪550の外周面とピン挿通孔50bの内周面との間であって外輪550の外周面がピン挿通孔50bの内周面に、また針状ころ軸受57の外輪570の外周面とピン挿通孔51bの内周面との間であって外輪570の外周面がピン挿通孔51bの内周面にそれぞれ最も近い部位に形成されている。
はめあいすきまS3は、中心孔50aの内周面と玉軸受54の外輪541の外周面との間に、また中心孔51aの内周面と玉軸受56の外輪561の外周面との間に形成されている。
はめあいすきまS4は、玉軸受54の内輪540の内周面と偏心部42aの外周面との間に、また玉軸受56の内輪560の内周面と偏心部42bの外周面との間に形成されている。
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ように構成されている。
複数の出力部材53の外周面であって、ねじ部53aと頭部53bとの間に介在する部位には、一方の入力部材50におけるピン挿通孔50bの内周面との間の接触抵抗を低減するための針状ころ軸受55が、また他方の入力部材51におけるピン挿通孔51bの内周面との間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。
針状ころ軸受55は、出力部材53の外周面に内輪軌道面を含むとともに、一方の入力部材50における複数のピン挿通孔50bの内周面に接触可能なレース(外輪)550、及びこのレース550の内周面と出力部材53の内輪軌道面との間で転動する針状ころ551を有する。針状ころ軸受57は、出力部材53の外周面に内輪軌道面を含むとともに、他方の入力部材51における複数のピン挿通孔51bの内周面に接触可能なレース(外輪)570、及びこのレース570の内周面と出力部材53の内輪軌道面との間で転動する針状ころ571を有する。
ここで、上記したはめあいすきまS0+S1(本実施の形態ではS0=0であるので、S0+S1=S1),第2の軸受(針状ころ軸受55,57)の内部すきまS2及び寸法S(S=S3+S4+S5)につき、一方の入力部材50側と他方の入力部材51側に分けて述べる。
一方の入力部材50側において、はめあいすきまS1は、図6(a)及び(b)に示すように、出力部材53がその初期位置(図6(a)に示す位置)から軸線(第5の軸線)O5と外輪550の軸線(第4の軸線)O4とを一致させた状態において入力部材50との間で相対移動してピン挿通孔50bの内周面に最も接近する位置(図6(b)に示す位置)までの寸法を2倍した寸法(S1=2×(s1−s´1))に設定されている。初期位置では、軸線O5と軸線O4とを、回転軸線O6と回転軸線O1とを、また軸線O2と軸線O3とをそれぞれ一致させた状態において、出力部材53がピン挿通孔50bの開口面一方側(図6(a)では開口面上側)に配置されている。
内部すきまS2は、図7(a)及び(b)に示すように、針状ころ軸受55の外輪550が軸線O4を出力部材53の軸線(第5の軸線)O5に一致させた位置(図7(a)に示す初期位置)から出力部材53にその径方向(第1の方向X1)に移動して最も接近する位置(図7(b)に示す移動位置)までの寸法を2倍した寸法(S2=2×(s2−s´2))に設定されている。図5に示すように、外輪550の初期位置から移動位置までの寸法(R1−R3)を用いると、S2=2×(R1−R3)である。この場合、内部すきまS2は針状ころ軸受55の運転すきまwとなる。寸法R1は、外輪550の初期位置において、軸線O6から外輪550の外周面(軸線O6から最も遠い部位)までの寸法である。寸法R2は、外輪550の移動位置において、軸線O6から外輪550の外周面(軸線O6から最も遠い部位)までの寸法である。
寸法Sは、図8(a)及び(b)に示すように、一方の入力部材50が軸線O3を軸線O2に一致させた位置(図8(a)に示す初期位置)から偏心部42aにその径方向(第2の方向X2)に移動して最も接近する位置(図8(b)に示す移動位置)までの寸法を2倍した寸法(S=2×(s−s´))に設定されている。この場合、図5に示すように、内輪540の内径から偏心部42aの外径を減算した寸法をDとするとともに、中心孔50aの内径から外輪541の外径を減算した寸法をdとし、かつ玉軸受54におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、寸法SはS=D+d+tとなる。
同様に、他方の入力部材51側において、はめあいすきまS1は、図6(a)及び(b)に示すように、出力部材53がその初期位置(図6(a)に示す位置)から軸線O5と外輪570の軸線(第4の軸線)O´4とを一致させた状態において入力部材51との間で相対移動してピン挿通孔51bの内周面に最も接近する位置(図6(b)に示す位置)までの寸法を2倍した寸法(S1=2×(s1−s´1))に設定されている。初期位置では、軸線O5と軸線O´4とを、回転軸線O6と回転軸線O1とを、また軸線O´2と軸線O´3とをそれぞれ一致させた状態において、出力部材53がピン挿通孔51bの開口面一方側(図6(a)では開口面上側)に配置されている。
内部すきまS2は、図7(a)及び(b)に示すように、針状ころ軸受57の外輪570が軸線O´4を出力部材53の軸線(第5の軸線)O5に一致させた位置(図7(a)に示す初期位置)から出力部材53にその径方向(第1の方向X1)に移動して最も接近する位置(図7(b)に示す移動位置)までの寸法を2倍した寸法(S2=2×(s2−s´2))に設定されている。図5に示すように、外輪570の初期位置から移動位置までの寸法(R4−R2)を用いると、S2=2×(R4−R2)である。この場合、内部すきまS2は針状ころ軸受57の運転すきまw´となる。寸法R4は、外輪570の初期位置において、軸線O6から外輪570の外周面(軸線O6から最も遠い部位)までの寸法である。寸法R2は、外輪570の移動位置において、軸線O6から外輪570の外周面(軸線O6から最も遠い部位)までの寸法である。
寸法Sは、図8(a)及び(b)に示すように、他方の入力部材51が軸線O´3を軸線O´2に一致させた位置(図8(a)に示す初期位置)から偏心部42bにその径方向(第2の方向X2)に移動して最も接近する位置(図8(b)に示す移動位置)までの寸法を2倍した寸法(S=2×(s−s´))に設定されている。この場合、図5に示すように、内輪560の内径から偏心部42bの外径を減算した寸法をD´とするとともに、中心孔51aの内径から外輪561の外径を減算した寸法をd´とし、かつ玉軸受56におけるラジアル内部すきまの運転すきまをt´とすると、寸法SはS=D´+d´+t´となる。
(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5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。
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5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O3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´3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、入力部材50,51から自転力がデフケース30にその回転力として出力される。
これにより、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。
ここで、モータ回転力伝達装置1においては、動作に伴い入力部材50にその円運動に基づいて遠心力P1が、また入力部材51にその円運動に基づいて遠心力P2がそれぞれ作用する。
これに伴い、入力部材50が遠心力P1の作用方向(例えば図5の下方)に、また入力部材51が遠心力P2の作用方向(例えば図5の上方)にそれぞれ移動する。
この場合、図4及び図5に示すように、一方の入力部材50がその円運動に基づいて生じる遠心力P1による荷重を受けてその方向に移動すると、中心孔50aの内周面が玉軸受54を介して偏心部42aの外周面に当接する前にピン挿通孔50bの内周面が針状ころ軸受55を介して出力部材53の外周面に当接する。これにより、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受55が受けることになる。このため、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重が玉軸受54に作用することが抑制される。
同様に、図4及び図5に示すように、他方の入力部材51がその円運動に基づいて生じる遠心力P2による荷重を受けてその方向に移動すると、中心孔51aの内周面が玉軸受56を介して偏心部42bの外周面に当接する前にピン挿通孔51bの内周面が針状ころ軸受57を介して出力部材53の外周面に当接する。これにより、他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受57が受けることになる。このため、他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重が玉軸受56に作用することが抑制される。
従って、本実施の形態においては、玉軸受54,56に耐久性の高い軸受を用いることが不要になる。
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。
[第1の実施の形態の効果]
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
(1)玉軸受54,56に耐久性の高い軸受を用いることが不要になるため、コストの低廉化を図ることができる。
(2)玉軸受54,56に遠心力P1,P2による荷重が作用することが抑制され、玉軸受54,56の高寿命化を図ることもできる。
なお、本実施の形態においては、寸法S´がS´=S1+S2に設定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、寸法S´をS´=S2としても差し支えない。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図9を用いて説明する。図9は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図9において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第2の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図9を用いて説明する。図9は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図9において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る減速伝達機構100(一部を示す)は、玉軸受54、56の内輪540,560が偏心部42a,42bの外周面にしまりばめによって、また外輪541,561が中心孔50a,51aの内周面にすきまばめによってそれぞれ取り付けられている点に特徴がある。
このため、一方の入力部材50側において、中心孔50aの内径から外輪541の外径を減算した寸法をdとするとともに、玉軸受54におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、寸法S(図8に示す)がS=d+tに設定されている。
また、針状ころ受55におけるラジアル内部すきまの運転すきまをwとすると、内部すきまS2(図7に示す)がS2=wに設定されている。
同様に、他方の入力部材51側において、中心孔51aの内径から外輪561の外径を減算した寸法をd´とするとともに、玉軸受56におけるラジアル内部すきまの運転すきまをt´とすると、寸法SがS=d´+t´に設定されている。
また、針状ころ受57におけるラジアル内部すきまの運転すきまをw´とすると、内部すきまS2がS2=w´に設定されている。
このように構成された減速伝達機構100においては、一方の入力部材50がその円運動に基づいて生じる遠心力P1による荷重を受けてその方向に移動すると、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受55が受けることになる。
また、他方の入力部材51がその円運動に基づいて生じる遠心力P2による荷重を受けてその方向に移動すると、他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受57が受けることになる。
従って、本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重が玉軸受54に、また他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重が玉軸受56にそれぞれ作用することが抑制され、玉軸受54,56に耐久性の高い軸受を用いることが不要になる。
[第2の実施の形態の効果]
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
なお、本実施の形態においては、偏心部42aの外周囲に配置された内輪540、内輪540の外周囲に配置された外輪541、及び外輪541と内輪540との間に介在して配置された転動体542からなる玉軸受54が、また偏心部42bの外周囲に配置された内輪560、内輪560の外周囲に配置された外輪561、及び外輪561と内輪560との間に介在して配置された転動体562からなる玉軸受56がそれぞれ第1の軸受として用い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、偏心部の外周面に形成された内輪軌道面を含むとともに、内輪軌道面の外周囲に配置された外輪、及び外輪と内輪軌道面との間に介在して配置された転動体からなる玉軸受を第1の軸受として用いてもよい。この場合、外輪が中心孔の内周面にすきまばめによって取り付けられていると、上記実施の形態に示すように寸法SがS=d+t,d´+t´に設定される。これに対して、外輪が中心孔の内周面にしまりばめによって取り付けられていると、寸法SがS=t,t´に設定される。
また、本実施の形態においては、寸法S´がS´=S1+S2に設定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、寸法S´をS´=S2としても差し支えない。
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図10を用いて説明する。図10は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図10において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図10を用いて説明する。図10は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図10において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図10に示すように、本発明の第3の実施の形態に係る減速伝達機構200(一部を示す)は、玉軸受54、56の内輪540,560が偏心部42a,42bの外周面にすきまばめによって、また外輪541,561が中心孔50a,51aの内周面にしまりばめによってそれぞれ取り付けられている点に特徴がある。
このため、一方の入力部材50側において、内輪540の内径から偏心部42aの外径を減算した寸法をDとするとともに、玉軸受54におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、寸法S(図8に示す)がS=D+tに設定されている。
また、針状ころ受55におけるラジアル内部すきまの運転すきまをwとすると、内部すきまS2(図7に示す)がS2=wに設定されている。
同様に、他方の入力部材51側において、内輪560の内径から偏心部42bの外径を減算した寸法をD´とするとともに、玉軸受56におけるラジアル内部すきまの運転すきまをt´とすると、寸法SがS=D´+t´に設定されている。
また、針状ころ受57におけるラジアル内部すきまの運転すきまをw´とすると、内部すきまS2がS2=w´に設定されている。
このように構成された減速伝達機構200においては、一方の入力部材50がその円運動に基づいて生じる遠心力P1による荷重を受けてその方向に移動すると、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受55が受けることになる。
また、他方の入力部材51がその円運動に基づいて生じる遠心力P2による荷重を受けてその方向に移動すると、他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受57が受けることになる。
従って、本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重が玉軸受54に、また他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重が玉軸受56にそれぞれ作用することが抑制され、玉軸受54,56に耐久性の高い軸受を用いることが不要になる。
[第3の実施の形態の効果]
以上説明した第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
以上説明した第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
なお、本実施の形態においては、偏心部42aの外周囲に配置された内輪540、内輪540の外周囲に配置された外輪541、及び外輪541と内輪540との間に介在して配置された転動体542からなる玉軸受54が、また偏心部42bの外周囲に配置された内輪560、内輪560の外周囲に配置された外輪561、及び外輪561と内輪560との間に介在して配置された転動体562からなる玉軸受56がそれぞれ第1の軸受として用い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、中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、外輪軌道面の内周囲に配置された内輪、及び内輪と外輪軌道面との間に介在して配置された転動体からなる玉軸受を第1の軸受として用いてもよい。この場合、内輪が偏心部の外周面にすきまばめによって取り付けられていると、上記実施の形態に示すように寸法SがS=D+t,D´+t´に設定される。これに対して、内輪が偏心部の外周面にしまりばめによって取り付けられていると、寸法SがS=t,t´に設定される。
また、本実施の形態においては、寸法S´がS´=S1+S2に設定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、寸法S´をS´=S2としても差し支えない。
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図11を用いて説明する。図11は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図11において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第4の実施の形態に係るモータ回転力伝達装置における減速機構につき、図11を用いて説明する。図11は入力部材の支持状態及び第2の軸受の取付状態を示す。図11において、図5と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図11に示すように、本発明の第4の実施の形態に係る減速伝達機構300(一部を示す)は、玉軸受54、56の内輪540,560が偏心部42a,42bの外周面に、また外輪541,561が中心孔50a,51aの内周面にそれぞれしまりばめによって取り付けられている点に特徴がある。
このため、一方の入力部材50側において、玉軸受54におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、寸法S(図8に示す)がS=tに設定されている。
また、針状ころ受55におけるラジアル内部すきまの運転すきまをwとすると、内部すきまS2(図7に示す)がS2=wに設定されている。
同様に、他方の入力部材51側において、玉軸受56におけるラジアル内部すきまの運転すきまをt´とすると、寸法SがS=t´に設定されている。
また、針状ころ受57におけるラジアル内部すきまの運転すきまをw´とすると、内部すきまS2がS2=w´に設定されている。
このように構成された減速伝達機構300においては、一方の入力部材50がその円運動に基づいて生じる遠心力P1による荷重を受けてその方向に移動すると、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受55が受けることになる。
また、他方の入力部材51がその円運動に基づいて生じる遠心力P2による荷重を受けてその方向に移動すると、他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重を分散させて複数の針状ころ軸受57が受けることになる。
従って、本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、一方の入力部材50からの遠心力P1による荷重が玉軸受54に、また他方の入力部材51からの遠心力P2による荷重が玉軸受56にそれぞれ作用することが抑制され、玉軸受54,56に耐久性の高い軸受を用いることが不要になる。
[第4の実施の形態の効果]
以上説明した第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
以上説明した第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
なお、本実施の形態においては、偏心部42aの外周囲に配置された内輪540、内輪540の外周囲に配置された外輪541、及び外輪541と内輪540との間に介在して配置された転動体542からなる玉軸受54が、また偏心部42bの外周囲に配置された内輪560、内輪560の外周囲に配置された外輪561、及び外輪561と内輪560との間に介在して配置された転動体562からなる玉軸受56がそれぞれ第1の軸受として用い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、出力部材の外周面に形成された内輪軌道面、及び中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、外輪軌道面と内輪軌道面との間に介在して配置された転動体からなる玉軸受を第1の軸受として用いてもよい。
また、本実施の形態においては、寸法S´がS´=S1+S2に設定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、寸法S´をS´=S2としても差し支えない。
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の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の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から回転軸線O1までの距離と軸線O´2から回転軸線O1までの距離とを等しく、かつ軸線O2と軸線O´2との間の回転軸線O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の外周面に設けられているとともに、電動モータ4のモータ軸42にその軸線(回転軸線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、n個の入力部材がモータ軸にその軸線回りに360°/nの間隔をもって離間する部位で配置される。
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、3個の入力部材がモータ軸にその軸線回りに120°の間隔をもって離間する部位で配置される。
(2)上記実施の形態では、第2の軸受としての針状ころ軸受55,57が外輪550,570及び針状ころ551,571からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、出力部材の外周囲に配置された内輪、内輪の外周囲に配置された外輪、及び外輪と内輪との間に介在して配置された針状ころからなる針状ころ軸受であってもよい。この場合、寸法S´がS´=S0+S1+S2,S´=S0+S2,S´=S1+S2及びS´=S2のいずれかに設定される。
(3)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。
(4)上記実施の形態では、入力部材50,51の中心孔50a,51aの内周面と偏心部42a,42bの外周面との間にそれぞれ深溝玉軸受である玉軸受54,56を第1の軸受として用い、偏心部42a,42bに対して入力部材50,51が回転可能に支持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、深溝玉軸受に代えて深溝玉軸受以外の玉軸受やころ軸受を第1の軸受として用いてもよい。このような玉軸受やころ軸受は、例えばアンギュラ玉軸受,針状ころ軸受,棒状ころ軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,自動調心ころ軸受などが挙げられる。また、本発明の第1の軸受としては、転がり軸受に代えて滑り軸受を用いてもよい。
例えば、図12〜図15に示すように、第1の軸受として針状ころ軸受500(内輪501,外輪502,転動体503)及び針状ころ軸受600(内輪601,外輪602,転動体603)を用いた場合、一方の入力部材50が偏心部42aに針状ころ軸受500を介して、また他方の入力部材51が偏心部42bに針状ころ軸受600を介してそれぞれ回転可能に支持される。この場合、図12は図5に、図13は図9に、図14は図10に、また図15は図11にそれぞれ対応し、上記実施の形態に示す玉軸受54に代えて針状ころ軸受500が一方の入力部材50の中心孔50aの内周面と偏心部42aの外周面との間に、また上記実施の形態に示す玉軸受56に代えて針状ころ軸受600が他方の入力部材51の中心孔51aの内周面と偏心部42bの外周面との間にそれぞれ介在して配置される。
(4)上記実施の形態では、出力部材53の外周面であって、ねじ部53aと頭部53bとの間に介在する部位に、入力部材50のピン挿通孔50bの内周面に接触可能な第2の軸受としての針状ころ軸受55が、また入力部材51のピン挿通孔51bの内周面に接触可能な第2の軸受としての針状ころ軸受57がそれぞれ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、針状ころ軸受に代えて針状ころ軸受以外のころ軸受や玉軸受を用いてもよい。このような玉軸受やころ軸受は、例えば深溝玉軸受,アンギュラ玉軸受,円筒ころ軸受,棒状ころ軸受,円すいころ軸受,自動調心ころ軸受などが挙げられる。また、本発明の第2の軸受としては、転がり軸受に代えて滑り軸受を用いてもよい。
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、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、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…ピン取付孔、31…ピニオンギヤシャフト、32…ピニオンギヤ、33…サイドギヤ、33a…シャフト連結孔、34,35…玉軸受、36…ピン、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、43…取付ボルト、44…玉軸受、45…スリーブ、46…玉軸受、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、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…ねじ部、53b…頭部、54…玉軸受、540…内輪、541…外輪、542…転動体、55…針状ころ軸受、550…レース(外輪)、551…針状ころ、56…玉軸受、560…内輪、561…外輪、562…転動体、57…針状ころ軸受、570…レース(外輪)、571…針状ころ、58…スペーサ、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、100,200,300…減速伝達機構、500…針状ころ軸受、501…内輪、502…外輪、503…転動体、600…針状ころ軸受、601…内輪、602…外輪、603…転動体、O1…回転軸線、L,O2,O´2,O3,O´3,O4,O5…軸線、O6…回転軸線、δ,δ1,δ2…偏心量、t,t´,w,w´…運転すきま、S1…はめあいすきま、S2…内部すきま、S,S´,D,D´,d,d´,R1,R2,R3,R4…寸法、P1,P2…遠心力
自転力付与部材52の内周面には、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が回転軸線O1の方向に所定の間隔をもって設けられている。また、自転力付与部材52の内周面には、第1の嵌合部52aと第2の嵌合部52bとの間に介在して一方の入力部材50の外歯50c及び他方の入力部材51の外歯51cに噛合する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。これにより、減速伝達機構5の減速比αがα=Z 2 /(Z 3 −Z 2 )から算出される。
Claims (8)
- 第1の軸線の回りに回転し、前記第1の軸線から偏心する第2の軸線を中心軸線とする偏心部を有する回転軸と、
前記回転軸の外周囲に配置され、第3の軸線を中心軸線とする中心孔、及び前記第3の軸線の回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔を有するとともに、前記中心孔の内周面と前記偏心部の外周面との間に第1の軸受を介在させた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、第2の軸受を外周囲に有して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を備え、
前記複数の出力部材は、その外周面と前記第2の軸受との間に形成されるはめあいすきま、前記第2の軸受と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び前記第2の軸受のラジアル内部すきまを合計した寸法S´が前記第1の軸受と前記偏心部の外周面との間に形成されるはめあいすきま、前記第1の軸受と前記中心孔の内周面との間に形成されるはめあいすきま、及び前記第1の軸受のラジアル内部すきまを合計した寸法Sよりも小さくなる位置に配置されている
減速機構。 - 前記第1の軸受は、前記偏心部の外周囲に配置された内輪、前記内輪の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪との間に介在して配置された転動体を有し、
前記内輪の内径から前記偏心部の外径を減算した寸法をDとするとともに、前記中心孔の内径から前記外輪の外径を減算した寸法をdとし、かつ前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=D+d+t,S=d+t,S=D+t及びS=tのいずれかに設定されている請求項1に記載の減速機構。 - 前記第1の軸受は、前記偏心部の外周面に形成された内輪軌道面を含むとともに、前記内輪軌道面の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、
前記中心孔の内径から前記外輪の外径を減算した寸法をdとするとともに、前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=d+t又はS=tに設定されている請求項1に記載の減速機構。 - 前記第1の軸受は、前記中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、前記外輪軌道面の内周囲に配置された内輪、及び前記内輪と前記外輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、
前記内輪の内径から前記偏心部の外径を減算した寸法をDとするとともに、前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=D+t又はS=tに設定されている請求項1に記載の減速機構。 - 前記第1の軸受は、前記偏心部の外周面に形成された内輪軌道面、及び前記中心孔の内周面に形成された外輪軌道面を含むとともに、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、
前記第1の軸受におけるラジアル内部すきまの運転すきまをtとすると、前記寸法SがS=tに設定されている請求項1に記載の減速機構。 - 前記第2の軸受は、前記出力部材の外周面に形成された内輪軌道面を含むとともに、前記内輪軌道面の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪軌道面との間に介在して配置された転動体を有し、
前記外輪の外周面と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS1とするとともに、前記内部すきまをS2とすると、前記寸法S´がS´=S1+S2又はS´=S2に設定されている請求項1に記載の減速機構。 - 前記第2の軸受は、前記出力部材の外周囲に配置された内輪、前記内輪の外周囲に配置された外輪、及び前記外輪と前記内輪との間に介在して配置された転動体を有し、
前記出力部材の外周面と前記内輪の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS0とするとともに、前記外輪の外周面と前記複数の貫通孔の内周面との間に形成されるはめあいすきまをS1とし、かつ前記内部すきまをS2とすると、前記寸法S´がS´=S0+S1+S2,S´=S0+S2,S´=S1+S2又はS´=S2に設定されている請求項1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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