(57)【要約】【課題】歯車軸から弾性部材を介して伝達されるラジアル力によるロータの傾きを低減することでノイズの発生を抑制できる車両用動力伝達装置を提供する。【解決手段】車両用動力伝達装置１４は、回転中心線Ｃに垂直な方向に働く力を受ける歯車軸４２と、歯車軸４２と同じ回転中心線Ｃ上で回転可能に両端部が一対の軸受１００，１０２で支持され且つ歯車軸４２にスプライン嵌合されて電動機３０のロータ３４に連結されたロータ軸４０と、歯車軸４２及びロータ軸４０の回転中心線Ｃを中心とする径方向において対向する内周面４０ｉと外周面４２ｏとの間に圧入された弾性部材であるフリクションダンパ５０と、を備える。回転中心線Ｃ方向において、フリクションダンパ５０は、ロータ３４の重心位置Ｇを含む位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心線に垂直な方向に働く力を受ける歯車軸と、前記歯車軸と同じ回転中心線上で回転可能に両端部が支持され且つ前記歯車軸にスプライン嵌合されて回転機のロータに連結されたロータ軸と、前記歯車軸及び前記ロータ軸の前記回転中心線を中心とする径方向において対向する内周面と外周面との間に圧入された弾性部材と、を備えた車両用動力伝達装置であって、
前記回転中心線方向において、前記弾性部材は、前記ロータの重心位置を含む位置に配置されている
ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同じ回転中心線上でスプライン嵌合された歯車軸と回転機のロータに連結されたロータ軸とを備えた車両用動力伝達装置におけるノイズの発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車軸の外周面とロータ軸の内周面とがスプライン嵌合により連結され、スプライン嵌合部でのがたつきを抑制するために、歯車軸の外周面とロータ軸の内周面との間にがたつき抑制部材（弾性部材）が圧入された車両用動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。特許文献１に記載の車両用動力伝達装置では、ロータ軸の両端部を支持する一対の軸受が設けられている。一対の軸受のうちの一方の軸受側から他方の軸受側に向けて歯車軸の一端が延出され、歯車軸の延出端部の支持剛性が低くされている。その支持剛性が低くされた歯車軸の延出端部に弾性部材が配置されることで、弾性部材への応力低減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５３３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されているように、歯車軸の延出端部の支持剛性を低くするためには、歯車軸の延出端部をできるだけ延出させた方が良い。すなわち、ロータ軸の両端部を支持する一対の軸受のうちの一方の軸受側よりも他方の軸受側に向けてできるだけ、この歯車軸の軸受端部を長くする方が良い。このように長くされた歯車軸の延出端部に弾性部材が配置されると、歯車軸が回転中心線に垂直な方向に働くラジアル力の作用で傾く場合、弾性部材がロータ軸の他方の軸受側に近づくほど歯車軸から伝達されるラジアル力によってロータの傾きが大きくされてしまうおそれがある。ロータ軸に連結された回転機のロータが傾いた状態で回転すると、回転機で振動が発生しやすくなることによりノイズが発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、歯車軸から弾性部材を介して伝達されるラジアル力によるロータの傾きを低減することでノイズの発生を抑制できる車両用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】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、回転中心線に垂直な方向に働く力を受ける歯車軸と、前記歯車軸と同じ回転中心線上で回転可能に両端部が支持され且つ前記歯車軸にスプライン嵌合されて回転機のロータに連結されたロータ軸と、前記歯車軸及び前記ロータ軸の前記回転中心線を中心とする径方向において対向する内周面と外周面との間に圧入された弾性部材と、を備えた車両用動力伝達装置であって、前記回転中心線方向において、前記弾性部材は、前記ロータの重心位置を含む位置に配置されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記回転中心線方向において、前記弾性部材は、前記ロータの重心位置を含む位置に配置されている。このように、弾性部材を介して歯車軸から伝達されるラジアル力がロータに作用するのは、ロータの重心位置の近傍であるため、歯車軸の傾きによりロータに生じるモーメントが低減されてロータが傾くことが低減される。これにより、回転機のロータが傾いた状態で回転することに伴う振動の発生が抑制されることにより、ノイズの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る車両用動力伝達装置を搭載した車両の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の各実施例において図は理解を容易とするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例に係る車両用動力伝達装置１４を搭載した車両１０の概略図である。車両１０は、エンジン１２、電動機３０、及び車両用動力伝達装置１４を備える。車両用動力伝達装置１４は、エンジン１２及び電動機３０と図示していない一対の駆動輪との間の動力伝達経路に設けられている。なお、図１では、後述するロータ軸４０、歯車軸４２、一対の軸受１００，１０２、一対の軸受１０４，１０６、及び電動機３０は断面図で示され、動力伝達経路のうちエンジン１２から歯車軸４２までの間は骨子図で示されている。
【００１１】
エンジン１２及び電動機３０は、いずれも車両１０の車両駆動源である。エンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であり、発生した動力をクランク軸１２ａに出力する。電動機３０は、周知の車両駆動用の電動機である。電動機３０は、ステータ３２及びロータ３４を備える。なお、電動機３０は、本発明における「回転機」に相当する。
【００１２】
車両用動力伝達装置１４は、クランク軸１２ａ、第１出力歯車２０、大径歯車２４、第２出力歯車２２、歯車軸４２、及びロータ軸４０を含む。クランク軸１２ａはエンジン１２の出力軸であって、その外周部には第１出力歯車２０が固設されている。歯車軸４２の外周部には、第２出力歯車２２が固設されている。カウンタシャフト２６の外周部には、第１出力歯車２０及び第２出力歯車２２の両方に噛み合う大径歯車２４が設けられている。エンジン１２から出力された動力は、クランク軸１２ａ、第１出力歯車２０、大径歯車２４、及び第２出力歯車２２を介して、歯車軸４２に伝達される。
【００１３】
第１出力歯車２０、大径歯車２４、及び第２出力歯車２２は、例えば斜歯歯車である。そのため、歯車軸４２は、回転中心線Ｃに垂直な方向に働く力（すなわち、ラジアル力）を第２出力歯車２２から受ける。歯車軸４２がラジアル力を受けると、歯車軸４２が回転中心線Ｃに対して傾いて回転する。なお、回転中心線Ｃ方向がアキシャル方向であり、その回転中心線Ｃに垂直な方向がラジアル方向である。
【００１４】
歯車軸４２は、回転中心線Ｃ上で回転可能にその両端部が一対の軸受１０４，１０６によってそれぞれ支持されている。回転中心線Ｃ方向において、歯車軸４２における一端部側であるロータ軸４０側には軸受１０４が配設され、歯車軸４２における一端部側とは反対側の他端部側には軸受１０６が配設されている。ロータ軸４０は、歯車軸４２と同じ回転中心線Ｃ上で回転可能にその両端部が一対の軸受１００，１０２によってそれぞれ支持されている。回転中心線Ｃ方向において、ロータ軸４０における一端部側である歯車軸４２側には軸受１０２が配設され、ロータ軸４０における一端部側とは反対側の他端部側には軸受１００が配設されている。
【００１５】
ロータ軸４０は、電動機３０のロータ３４に連結されている。ロータ軸４０は、電動機３０から出力された動力を歯車軸４２に伝達する。ロータ軸４０は、回転中心線Ｃを中心とする円筒状である。ロータ軸４０における一端部側には、その内径が大きくされたボア部４０ｂが設けられている。
【００１６】
歯車軸４２は、回転中心線Ｃを中心とする円柱状である。歯車軸４２における一端部側には、回転中心線Ｃを中心とする径方向中心部から回転中心線Ｃ方向に延びる突出部４２ｔが設けられている。
【００１７】
歯車軸４２の突出部４２ｔは、ロータ軸４０のボア部４０ｂの内周側においてロータ軸４０の一端部側からロータ軸４０の他端部側に向けて挿入されている。後述するように、回転中心線Ｃ方向において電動機３０のロータ３４の重心位置Ｇを含むようにフリクションダンパ５０が圧入されるため、歯車軸４２の突出部４２ｔは、回転中心線Ｃ方向においてその重心位置Ｇよりもロータ軸４０の他端部側に向けて挿入されている。
【００１８】
回転中心線Ｃ方向におけるボア部４０ｂの歯車軸４２側（ロータ軸４０の一端部における先端側）の内周面４０ｉには、スプライン歯４０ｓが設けられている。回転中心線Ｃ方向における突出部４２ｔの第２出力歯車２２側（歯車軸４２の一端部における根元側）の外周面４２ｏには、スプライン歯４２ｓが設けられている。スプライン歯４０ｓとスプライン歯４２ｓとが嵌め合わされることで、ロータ軸４０及び歯車軸４２がスプライン嵌合されている。これにより、ロータ軸４０及び歯車軸４２は相対回転不能に連結されている。
【００１９】
回転中心線Ｃ方向におけるロータ３４の中央部において、互いに対向するロータ軸４０の内周面４０ｉと歯車軸４２の外周面４２ｏとの間の環状の空間にフリクションダンパ５０が圧入されている。
【００２０】
フリクションダンパ５０は、ゴムなどの弾性部材を含んで構成され、回転中心線Ｃを中心とする径方向において圧縮可能である。例えば、電動機３０の出力トルクが零に近く且つ歯車軸４２に回転変動などが生じた場合にスプライン歯４０ｓとスプライン歯４２ｓとの間で発生する歯打ち音を低減させるために、このフリクションダンパ５０が圧入されている。なお、フリクションダンパ５０は、本発明における「弾性部材」に相当する。
【００２１】
回転中心線Ｃ方向において、電動機３０のロータ３４の重心位置Ｇは、フリクションダンパ５０の長さ範囲Ｌｆ内にある。すなわち、回転中心線Ｃ方向において、フリクションダンパ５０は、ロータ３４の重心位置Ｇを含む位置に配置されている。重心位置Ｇを決めるロータ３４は、厳密な意味での電動機３０における回転機械要素であるロータ３４のみには限定されない。例えば、ロータ３４に付随して固設された回転速度センサ、例えばレゾルバなどの部品がある場合には、ロータ３４と一体的に回転するそれら部品も含んだものが、重心位置Ｇを決めるロータ３４である。長さ範囲Ｌｆは、回転中心線Ｃ方向におけるフリクションダンパ５０の一方端と他方端との間の範囲である。
【００２２】
本実施例によれば、車両用動力伝達装置１４は、回転中心線Ｃに垂直な方向に働く力を受ける歯車軸４２と、歯車軸４２と同じ回転中心線Ｃ上で回転可能に両端部が一対の軸受１００，１０２で支持され且つ歯車軸４２にスプライン嵌合されて電動機３０のロータ３４に連結されたロータ軸４０と、歯車軸４２及びロータ軸４０の回転中心線Ｃを中心とする径方向において対向する内周面４０ｉと外周面４２ｏとの間に圧入されたフリクションダンパ５０と、を備える。回転中心線Ｃ方向において、フリクションダンパ５０は、ロータ３４の重心位置Ｇを含む位置に配置されている。このように、フリクションダンパ５０を介して歯車軸４２から伝達されるラジアル力がロータ３４に作用するのは、ロータ３４の重心位置Ｇの近傍であるため、歯車軸４２の傾きによりロータ３４に生じるモーメントが低減されてロータ３４が傾くことが低減される。これにより、電動機３０のロータ３４が傾いた状態で回転することに伴う振動の発生が抑制されることにより、ノイズの発生が抑制される。
【００２３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２４】
前述の実施例では、回転機である電動機３０がモータ機能を有する車両駆動源であったが、これに限られない。例えば、回転機は、車両１０の車両駆動源としてのモータ機能とともにエンジンブレーキ時に車両１０の運動エネルギーを電力に変換する回生機能（発電機機能）をも備える所謂モータジェネレータであっても良い。例えば、回転機がモータジェネレータであってエンジンブレーキ時には、ロータ軸４０は一対の駆動輪から歯車軸４２を介して伝達された動力をそのモータジェネレータに伝達する。
【００２５】
なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１４：車両用動力伝達装置
３０：電動機（回転機）
３２：ステータ
３４：ロータ
４０：ロータ軸
４０ｉ：内周面
４２：歯車軸
４２ｏ：外周面
５０：フリクションダンパ（弾性部材）
Ｃ：回転中心線
Ｇ：重心位置
【図１】
2020159473.tif 000003