(57)【要約】【課題】ケースの厚さ寸法が薄い場合や、回転軸に支持されたギヤの径寸法が大きい場合でも、軸受に付与する与圧が大きくなることを回避できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】中空の回転軸（２０）と、回転軸（２０）の一方の端部（２０ａ）を第一軸受（３２）を介して支持する第一ケース（１２）と、回転軸（２０）の他方の端部（２０ｂ）を第二軸受（３３）を介して支持する第二ケース（１３）と、回転軸（２０）の内側に設置した軸部材（４０）と、軸部材（４０）の一方の端部（４０ａ）を第一ケース（１２）に固定する第一固定具（４２）と、軸部材（４０）の他方の端部（４０ｂ）を第二ケース（１３）に固定する第二固定具（４３）とを備える動力伝達装置。【選択図】図３
2020034055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の回転軸と、
前記回転軸の一方の端部を第一軸受を介して支持する第一ケースと、
前記回転軸の他方の端部を第二軸受を介して支持する第二ケースと、
前記回転軸の内側に設置した軸部材と、
前記軸部材の一方の端部を前記第一ケースに固定する第一固定具と、前記軸部材の他方の端部を前記第二ケースに固定する第二固定具と、を備える
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記第一軸受及び前記第二軸受は、前記回転軸の径方向にかかる荷重と軸方向にかかる荷重の両方を受けることが可能な軸受である
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第一軸受及び前記第二軸受は、円錐ころ軸受である
ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第一ケースは、前記回転軸を収容する本体ケースにおける前記回転軸の前記一方の端部側の開口部に被せて取り付けた第一カバー部材であり、
前記第二ケースは、前記本体ケースにおける前記回転軸の前記他方の端部側の開口部に被せて取り付けた第二カバー部材であり、
前記第一固定具は、前記第一ケースを前記軸部材の前記一方の端部に固定するボルトであり、
前記第二固定具は、前記第二ケースを前記軸部材の前記他方の端部に固定するボルトである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース内に設置した回転軸と該回転軸を支持する軸受とを備える動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達装置において、例えば特許文献１に示すように、回転軸を支持する支持構造として円錐ころ軸受（テーパーローラーベアリング）を用いた支持構造が採用されている。このような円錐ころ軸受を用いた支持構造では、動力伝達装置の組み立ての際、回転軸や軸受を収容している本体ケースとそれに被せて取り付けるカバー部材との間に軸受を挟持する。そして、本体ケースとカバー部材とを締結するボルトの締結力の調整により当該軸受に付与する予圧を設定するようになっている。
【０００３】
すなわち、従来の動力伝達装置では、ケースの公差（軸受を挟持する本体ケースとカバー部材との間の公差）を測定し、それに従って適正な厚さ寸法のスペーサー部材をケースと軸受の間に挿入して、その状態で回転軸の端部に設けたナットを締め付けて軸受を固定する。その後、ケース本体とカバー部材とを締結するケース固定用のボルトを締め付けることで軸受に与圧を与えていた。
【０００４】
しかしながら、上記従来の手法で組み立てた回転軸の支持構造では、回転軸に軸方向の荷重がかかる場合、当該荷重が一の軸受を介してケース本体又はカバー部材の一部のみにかかる。そのため、ケースの厚さ寸法（肉厚）が薄い場合や、回転軸に支持されたギヤの径寸法が大きい場合などには、ケースの剛性が低くなるため、軸受に付与する与圧を大きくする必要がある。このように軸受に付与する与圧を大きくすると、軸受の耐久性に悪影響を与えるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ケースの厚さ寸法が薄い場合や、回転軸に支持されたギヤの径寸法が大きい場合でも、軸受に付与する与圧が大きくなることを回避できる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明にかかる動力伝達装置は、中空の回転軸（２０）と、前記回転軸（２０）の一方の端部（２０ａ）を第一軸受（３２）を介して支持する第一ケース（１２）と、前記回転軸（２０）の他方の端部（２０ｂ）を第二軸受（３３）を介して支持する第二ケース（１３）と、前記回転軸（２０）の内側に設置した軸部材（４０）と、前記軸部材（４０）の一方の端部（４０ａ）を前記第一ケース（１２）に固定する第一固定具（４２）と、前記軸部材（４０）の他方の端部（４０ｂ）を前記第二ケース（１３）に固定する第二固定具（４３）と、を備えることを特徴とする。またこの場合、前記第一軸受（３２）と前記第二軸受（３３）は、円錐ころ軸受など、前記回転軸（２０）の径方向にかかる荷重と軸方向にかかる荷重の両方を受けることが可能な軸受であってよい。
【０００８】
本発明にかかる動力伝達装置によれば、回転軸に軸方向の荷重が作用すると、当該荷重が回転軸を支持する第一軸受と第二軸受のいずれか一方を介して第一ケースと第二ケースのいずれか一方に作用する。この荷重はさらに、当該第一ケースと第二ケースのいずれか一方から第一固定具と第二固定具のいずれか一方を介して軸部材にかかり、軸部材から第一固定具と第二固定具のいずれか他方を介して第一ケースと第二ケースのいずれか他方にかかる。これにより、回転軸に作用する軸方向の荷重を第一ケースと第二ケースの両方で受けることができる。したがって、回転軸にかかる軸方向の荷重を、従来は第一ケースと第二ケースのいずれか一方のみで受けていたのに対して、本発明の動力伝達装置では、第一ケースと第二ケースの両方で受けることができる。これにより、回転軸からケースにかかる荷重が分散されるので、ケースの厚さ寸法（特に第一ケースと第二ケースの厚さ）をより薄くすることができる。また、ケースの剛性が高くなるので、軸受に付与する与圧を従来よりも小さくすることができ、軸受の耐久性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の動力伝達装置では、前記第一ケース（１２）は、前記回転軸（２０）を収容する本体ケース（１１）における前記回転軸（２０）の前記一方の端部（２０ａ）側の開口部（１１ａ）に被せて取り付けた第一カバー部材であり、前記第二ケース（１３）は、前記本体ケース（１１）における前記回転軸（２０）の前記他方の端部（２０ｂ）側の開口部（１１ｂ）に被せて取り付けた第二カバー部材であり、前記第一固定具（４２）は、前記第一ケース（１２）を前記軸部材（４０）の前記一方の端部（４０ａ）に固定するボルトであり、前記第二固定具（４３）は、前記第二ケース（１３）を前記軸部材（４０）の前記他方の端部（４０ｂ）に固定するボルトであってよい。
【００１０】
この構成によれば、本体ケース内に設置した回転軸の両端部を第一、第二カバー部材で支持する構造の動力伝達装置において、回転軸にかかる軸方向の荷重を第一、第二カバー部材の両方で受けることができるので、第一、第二カバー部材の厚さ寸法を薄くすることができる。したがって、動力伝達装置の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる動力伝達装置によれば、ケースの厚さ寸法が薄い場合や、回転軸に支持されたギヤの径寸法が大きい場合でも、軸受に付与する与圧が大きくなることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる動力伝達装置の構成部品を示す分解斜視図である。
【図２】動力伝達装置の外ケース内の構造を示す側断面図である。
【図３】回転軸と外ケース（上ケース及び下ケース）にかかる荷重について説明するための図で、図２のＸ部分の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる動力伝達装置１の構成部品を示す分解斜視図である。また、図２は、動力伝達装置の外ケース内の構造を示す側断面図である。なお、以下の説明で上下又は左右というときは、図１及び図２に示す向きでの上下又は左右を示すものとする。これらの図に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、外ケース１０内に構成部品が収容されており、該外ケース１０は、上端面および下端面が開放された略筒状の本体ケース１１と、該本体ケース１１の上端面の開口部１１ａと下端面の開口部１１ｂそれぞれに被せて取り付けた略板状の上ケース（第一ケース、第一カバー部材）１２および下ケース（第二ケース、第二カバー部材）１３とを備える。上ケース１２と下ケース１３はそれぞれ、ボルト１４とボルト１５の締結で本体ケース１１に固定されている。
【００１４】
本体ケース１１内の一方（図２の右方）には、その軸方向が上下方向に延びる中空筒状の回転軸（中空軸）２０と、該回転軸２０の上端部２０ａに固定されたギヤ２２とが設置されている。回転軸２０は、上端部２０ａの外周と下端部２０ｂの外周とに設置した一対の円錐ころ軸受（テーパーローラーベアリング）３２，３３によって回転自在に支持されている。上側の円錐ころ軸受３２は、上ケース１２に対して回転軸２０を支持しており、下側の円錐ころ軸受３３は、下ケース１３に対して回転軸２０を支持している。そして、中空の回転軸２０の内側には、補強軸（軸部材）４０が設置されている。補強軸４０は、回転軸２０の軸心において同芯状に設置されており、回転軸２０の内径よりも小さい外径を有する中実の円柱形状に形成された軸で、上端部４０ａは上固定ボルト（第一固定具）４２（図２参照）の締結で上ケース１２に固定されており、下端部４０ｂは下固定ボルト（第二固定具）４３（図２参照）の締結で下ケース１３に固定されている。上固定ボルト４２は、上ケース１２の上方から該上ケース１２を貫通して補強軸４０の上端部４０ａ（上端面）に下向きに差し込まれており、下固定ボルト４３は、下ケース１３の下方から該下ケース１３を貫通して補強軸４０の下端部４０ｂ（下端面）に上向きに差し込まれている。したがって、補強軸４０と上固定ボルト４２及び下固定ボルト４３とによって上ケース１２と下ケース１３が互いに結合されている。
【００１５】
ギヤ２２は、その根元部分に軸方向に延伸する筒状のフランジ部２２ａが形成されている。フランジ部２２ａが回転軸２０の上端部２０ａの外周面に固定されており、フランジ部２２ａの外周面が上側の円錐ころ軸受３２に支持されている。また、ギヤ２２は、その外周縁に歯２２ｂが形成されている。また、回転軸２０の軸方向の中間部の外周面には、らせん状の凹凸（はすばギヤ）からなるギヤ部（歯部）２０ｃが形成されている。当該ギヤ部２０ｃは、図示しない他のギヤなどに噛み合っている。
【００１６】
また、本体ケース１１内の他方（図２の左方）には、その軸方向が上下方向に延びる他の回転軸５０と、該回転軸５０の上端部５０ａの近傍に固定されたギヤ５２とが設置されている。回転軸５０は、上端部５０ａの外周に設置した玉軸受（ボールベアリング）５３と下端部５０ｂの外周に設置した玉軸受（ボールベアリング）５４とによって回転自在に支持されている。また、回転軸５０の中間部の外周には、他のギヤ５５が該回転軸５０に対して回転自在に支持されている。このギヤ５５は、外周縁に形成された歯５５ｂが図示しないさらに他のギヤの歯と噛み合っている。
【００１７】
上記構成の動力伝達装置１では、回転軸２０と回転軸５０との間でギヤ２２およびギヤ５２を介して動力が伝達される。
【００１８】
図３は、回転軸２０と外ケース１０（上ケース１２及び下ケース１３）にかかる荷重について説明するための図で、図２のＸ部分の部分拡大図である。本実施形態の動力伝達装置１では、回転軸２０に設けたギヤ部２０ｃがはすば歯車であることで、該ギヤ部２０ｃから回転軸２０に軸方向の荷重がかかる。これに対して、中空の回転軸２０の内側に設置した補強軸４０で上ケース１２と下ケース１３を結合している構成を備えることにより、回転軸２０に軸方向の荷重がかかる際に当該荷重が下記のように作用する。
【００１９】
〔１〕 図３の矢印Ａに示すように、ギヤ部２０ｃから回転軸２０に軸方向（図３では上向き）の荷重がかかる。
〔２〕 図３の矢印Ｂに示すように、回転軸２０にかかる上向きの荷重が上側の円錐ころ軸受３２を介して上ケース１２に伝わる。
〔３〕 円錐ころ軸受３２から上ケース１２にかかる上向きの荷重によって、図３の矢印Ｃに示すように、上固定ボルト４２を介して補強軸４０に上向きの荷重（引張荷重）が作用する。
〔４〕 図３の矢印Ｄに示すように、下固定ボルト４３を介して下ケース１３に補強軸４０から上向きの荷重（引張荷重）がかかる。
〔５〕 これにより、ギヤ部２０ｃから回転軸２０にかかる荷重を上ケース１２と下ケース１３の両方で受けるようになる。
【００２０】
このように、ギヤ部２０ｃから回転軸２０にかかる軸方向の荷重（上向きの荷重）を、従来構造では上ケース１２だけで受けていたのに対して、本実施形態の動力伝達装置１では、上ケース１２と下ケース１３を結合する補強軸４０を備えることで、当該荷重を上ケース１２と下ケース１３の両方で受けるようになる。したがって、回転軸２０から外ケース１０（上ケース１２及び下ケース１３）にかかる荷重が分散されるので、外ケース１０（上ケース１２及び下ケース１３）の厚さをより薄くすることができる。また、外ケース１０（上ケース１２及び下ケース１３）の剛性が上がるので、円錐ころ軸受３２，３３にかける与圧を従来よりも小さくすることができる。したがって、円錐ころ軸受３２，３３の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、軸受３２，３３が円錐ころ軸受である場合を示したが、本発明にかかる動力伝達装置の回転軸を支持する軸受は、回転軸の径方向にかかる荷重と軸方向にかかる荷重の両方を受けることが可能な軸受であれば、上記実施形態に示す円錐ころ軸受には限らず、他の種類の軸受であってもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１ 動力伝達装置
１０ 外ケース
１１ 本体ケース
１１ａ 開口部
１１ｂ 開口部
１２ 上ケース（第一ケース、第一カバー部材）
１３ 下ケース（第二ケース、第二カバー部材）
１４，１５ ボルト
２０ （中空の）回転軸
２０ａ 上端部
２０ｂ 下端部
２０ｃ ギヤ部
２２ ギヤ
２２ａ フランジ部
２２ｂ 歯
３２ 円錐ころ軸受（第一軸受）
３３ 円錐ころ軸受（第二軸受）
４０ 補強軸（軸部材）
４０ａ 上端部
４０ｂ 下端部
４２ 上固定ボルト（第一固定具）
４３ 下固定ボルト（第二固定具）
５０ 回転軸
５０ａ 上端部
５０ｂ 下端部
５２ ギヤ
５５ ギヤ
５５ｂ 歯
【図１】
2020034055.tif 000003
【図２】
2020034055.tif 000004
【図３】
2020034055.tif 000005