(57)【要約】【課題】入出力軸間に中間軸を並設する場合に中間軸と入出力軸との間のギヤを小型化することが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】ケース９に回転自在に支持されて相互に並設された入力軸１１及び車軸５，７と、入力軸１１及び車軸５，７間に並設され両者間の動力伝達を行う中間軸１３と、入力軸１１及び中間軸１３との間を連動連結する入力ギヤ組１０１と、中間軸１３と車軸５，７との間を連動連結する出力ギヤ組１０３とを備え、中間軸１３を入力軸１１及び車軸５，７に対して傾斜させ一側を入力軸１１に近接させると共に他側を車軸５，７に近接させ、入力ギヤ組１０１を中間軸１３の一側と入力軸１１との間に設け、出力ギヤ組１０３を中間軸１３の他側と車軸５，７との間に設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2013122284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに回転自在に支持されて相互に並設された入力軸及び出力軸と、
前記入出力軸間に並設され両者間の動力伝達を行う中間軸と、
前記入力軸及び中間軸との間を連動連結する入力ギヤ組と、
前記中間軸と前記出力軸との間を連動連結する出力ギヤ組とを備え、
前記中間軸を、前記入出力軸に対して傾斜させ一側を前記入力軸に近接させると共に他側を前記出力軸に近接させ、
前記入力ギヤ組を、前記中間軸の一側と前記入力軸との間に設け、
前記出力ギヤ組を、前記中間軸の他側と前記出力軸との間に設けた、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の動力伝達装置であって、
前記入力ギヤ組は、前記入力軸側に設けられた入力側ギヤ及び前記中間軸に設けられて前記入力側ギヤに噛み合う入力ギヤを備え、
前記出力ギヤ組は、前記出力軸側に設けられた出力側ギヤ及び前記中間軸に設けられて前記出力側ギヤに噛み合う出力ギヤを備え、
前記入力側ギヤ及び入力ギヤの少なくとも一方及び前記出力側ギヤ及び出力ギヤの少なくとも一方が、テーパー・ギヤからなる、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
前記中間軸は、一端が付勢部材を介して前記ケースに軸心方向で位置決め支持され、他端が前記ケースに締結された締結部材を介して軸心方向で位置決め支持され、
前記締結部材は、その締結に応じて前記中間軸を前記付勢部材の付勢力に抗して軸心方向に押し込み可能とする、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の動力伝達装置であって、
前記入力軸は、駆動源の出力軸に連動連結され、
前記出力軸は、前記駆動源からの駆動力によって回転駆動される車軸である、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入出力軸間に中間軸を並設した動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動力伝達装置としては、例えば特許文献１のように、ケースに回転自在に支持されて相互に並設された入出力軸（外側回転軸及び車軸）を備え、これらの入出力軸間に更に中間軸（第２シャフト）を並設したものがある。
【０００３】
中間軸は、入力軸に対して入力ギヤ組を介して連動連結され、出力軸に対して出力ギヤ組を介して連動連結されている。これにより、入出力軸の軸間を所定間隔以上に保持しながら、中間軸を介した動力伝達が可能となっている。
【０００４】
このため、動力伝達装置では、例えば出力軸と入力軸に結合される電動モータとの干渉を抑制することができる。
【０００５】
しかしながら、かかる構造では、入出力軸の軸間が所定間隔以上に保持されてしまうので、その分だけ入力ギヤ組や出力ギヤ組を構成するギヤが大きくなり、結果として重量増となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０４１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、入出力軸間に中間軸を並設する場合に中間軸と入出力軸との間のギヤが大型化する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、入出力軸間に中間軸を並設する場合に中間軸と入出力軸との間のギヤを小型化するため、ケースに回転自在に支持されて相互に並設された入力軸及び出力軸と、前記入出力軸間に並設され両者間の動力伝達を行う中間軸と、前記入力軸及び中間軸との間を連動連結する入力ギヤ組と、前記中間軸と前記出力軸との間を連動連結する出力ギヤ組とを備え、前記中間軸を、前記入出力軸に対して傾斜させ一側を前記入力軸に近接させると共に他側を前記出力軸に近接させ、前記入力ギヤ組を、前記中間軸の一側と前記入力軸との間に設け、前記出力ギヤ組を、前記中間軸の他側と前記出力軸との間に設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、傾斜した中間軸と入出力軸との間の近接部分に入力ギヤ組及び出力ギヤ組を設けることで、入出力軸間に中間軸を並設する場合に中間軸と入出力軸との間のギヤを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】動力伝達装置を示す断面図である（実施例１）。
【図２】図１の動力伝達装置のケースの側面図である（実施例１）。
【図３】動力伝達装置を示す断面図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
入出力軸間に中間軸を並設する場合に中間軸と入出力軸との間のギヤを小型化するという目的を、中間軸を入出力軸に対して傾斜させ一側を入力軸に近接させると共に他側を出力軸に近接させ、入力ギヤ組を中間軸の一側と入力軸との間に設け、出力ギヤ組を中間軸の他側と出力軸との間に設けることで実現した。
【００１２】
かかる動力伝達装置は、３軸によるギヤ・ボックス等の各種の伝達装置として用いることができる。一例としては、車両の電動モータからの駆動力を車輪側に伝達する動力伝達装置がある。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る動力伝達装置を示す断面図、図２は、図１の動力伝達装置のケースを示す側面図である。
【００１５】
図１のように、本実施例の動力伝達装置１は、例えばハイブリッド自動車の駆動源である電動モータ３と車軸５，７との間に設けられ、電動モータ３からの駆動力を車軸５，７側に減速出力するものである。
【００１６】
動力伝達装置１は、静止側である電動モータ３に支持されたケース９内に、入力軸１１と、出力軸である車軸５，７と、入力軸１１及び車軸５，７間の中間軸１３とが並設されている。
【００１７】
ケース９は、ケース本体１５及びケース・カバー１７の合わせ構造で形成されている。ケース本体１５及びケース・カバー１７間は、ボルト１９によって締結結合されている。
【００１８】
ケース９の入力側は、ケース本体１５外周にフランジ部２１が設けられ、フランジ部２１は、ボルト２３により電動モータ３側に締結固定されている。このケース９の入力側には、入力軸１１が回転自在に支持されている。
【００１９】
入力軸１１は、中空筒状に形成され、その両側がケース９の入力軸支持部２５，２７に対して軸受であるベアリング２９，３１により支持されている。入力軸支持部２５，２７は、それぞれケース・カバー１７及びケース本体１５に筒状に形成され、入力軸１１をケース本体１５及びケース・カバー１７の合わせ方向に沿って電動モータ３のモータ出力軸３３と同軸上に位置させる。
【００２０】
入力軸１１の一端内周には、モータ出力軸３３の端部がスプライン係合して連動連結されている。入力軸１１の外周には、並行噛み合いギヤからなる入力側ギヤ３５が一体に設けられている。入力側ギヤ３５に対する他端側には、パーク・ロック・ギヤ３７が圧入や焼き嵌め等により固定されている。
【００２１】
ケース９の出力側には、デファレンシャル装置３７を介して左右の車軸５，７が回転自在に支持されている。デファレンシャル装置３７は、ケース９に回転自在に支持されたデフ・ケース９を備えている。
【００２２】
デフ・ケース９は、筒状に形成されており、その両端軸心部にボス部３９，４１が形成されている。ボス部３９，４１は、ケース９に形成された出力軸支持部４３，４５に対し、軸受であるテーパー・ローラー・ベアリング４７，４９により支持されている。
【００２３】
出力軸支持部４３，４５は、それぞれケース・カバー１７及びケース本体１５に筒状に形成され、デフ・ケース９の回転軸心を入力軸１１の軸心に沿って位置させる。デフ・ケース９の外周には、テーパー・ギヤからなるリング状の出力側ギヤ５１（リング・ギヤ）がボルト５３により締結固定されている。デフ・ケース９の内周には、差動機構５５が収容支持されている。
【００２４】
差動機構５５は、デフ・ケース９と共にデファレンシャル装置３７を構成するものであり、ピニオン・ギヤ５７及び左右のサイド・ギヤ５９，６１を備えている。ピニオン・ギヤ５７は、デフ・ケース９内周にピニオン・シャフト６３を介して回転自在に支持されている。ピニオン・ギヤ５７には、左右のサイド・ギヤ５９，６１が噛み合っている。サイド・ギヤ５９，６１、デフ・ケース９の回転軸心周りに回転自在に支持され、ピニオン・ギヤ５７の回転によって相対回転が許容されるようになっている。
【００２５】
サイド・ギヤ５９，６１の内周側には、車軸５，７の端部がスプライン係合するようになっている。これにより、車軸５，７は、デフ・ケース９の回転軸心と同軸上に配置され、入力軸１１と並設されることになる。車軸５，７の外周には、ケース９の出力軸支持部４３，４５との間のシール部材６５，６７が設けられている。
【００２６】
かかる車軸５，７及び入力軸１１間には、両者間の動力伝達を行う中間軸１３が設けられている。
【００２７】
中間軸１３は、中実棒状に形成され、その両端がケース９に形成された筒状の中間軸支持部６９，７１に対して支持されている。中間軸支持部６９，７１は、それぞれケース・カバー１７及びケース本体１５に形成されている。ケース本体１５側の中間軸支持部７１は、ケース・カバー１７側の中間軸支持部６９に対して入力軸１１側に変位して配置されている。
【００２８】
これにより、中間軸１３は、入力軸１１及び車軸５，７の軸心に対して傾斜し、ケース本体１５側である一側を入力軸１１に近接させると共にケース・カバー１７側である他側を車軸５，７側に近接させている。
【００２９】
中間軸１３の中間軸支持部６９，７１に対する支持は、軸受であるベアリング７３，７５により行われる。ベアリング７３，７５は、中間軸１３の両端外周と中間軸支持部６９，７１の内周との間に介設されている。
【００３０】
一端側のベアリング７５は、軸心方向の一方でケース本体１５の内面７７に付勢部材である皿ばね７９を介して突き当てられ、他方で後述する入力ギヤ８１を介して中間軸１３の段部８３に突き当てられている。従って、中間軸１３の一端は、入力ギヤ８１、ベアリング７５、皿ばね７９を介してケース本体１５の内面７７に軸心方向で位置決め支持されている。
【００３１】
他端側のベアリング７３は、軸心方向の一方でケース・カバー１７に締結固定されたナット部材８５に突き当てられ、他方で中間軸１３の段部８７に突き当てられている。従って、中間軸１３の他端は、ベアリング７３を介してナット部材８５に軸心方向で位置決め支持されている。
【００３２】
ナット部材８５は、中間軸支持部６９の端部開口８９内周に螺合されてケース・カバー１７に締結される。ナット部材８５の内周側には、中間軸１３の他端との間のシール部材９１が保持されている。
【００３３】
ナット部材８５の内側面には、ベアリング７３に突き当たる凸部９３が形成されている。凸部９３は、ナット部材８５の螺合位置（締結）に応じてベアリング７３を押圧する。これにより、ナット部材８５は、中間軸１３を皿ばね７９の付勢力に抗して軸心方向に押し込み可能とし、中間軸１３の軸心方向での位置が調整可能となっている。
【００３４】
なお、ナット部材８５は、外面の凹部９５にケース・カバー１７に固定されたピン９７が係合することで回り止めがなされる。
【００３５】
中間軸１３の端部間には、入力ギヤ８１及び出力ギヤ９９が設けられている。入力ギヤ８１は、リング状に形成されたテーパー・ギヤからなる。この入力ギヤ８１は、入力軸１１に近接した中間軸１３の一側外周に支持され、入力軸１１の入力側ギヤ３５に傾斜して噛み合っている。
【００３６】
このため、入力ギヤ８１は、入力側ギヤ３５と共に入力軸１１から中間軸１３への動力伝達を行う入力ギヤ組１０１を構成し、入力ギヤ組１０１は、入力軸１１と中間軸１３の一側との間に設けられている。
【００３７】
入力ギヤ組１０１の噛み合いは、中間軸１３の軸心方向での位置調整によって調整される。具体的には、中間軸１３を押し込むことで傾斜に応じて入力ギヤ８１及び入力側ギヤ３５間のバックラッシュが小さくなるので、この中間軸１３の押し込み量の調整を通じて噛み合い調整が行われる。
【００３８】
入力ギヤ８１の内周側は、中間軸１３の一側外周にスプライン係合すると共に段部８３に突き当てられている。段部８３に対する反対側では、入力ギヤ８１の内周側がケース本体１５側のベアリング７５に突き当てられている。これにより、入力ギヤ８１の中間軸１３に対する位置決めが行われている。なお、入力ギヤ８１は、中間軸１３の一側外周に対して圧入や焼き嵌め等で取り付けることも可能である。
【００３９】
出力ギヤ９９は、並行噛み合いギヤからなり、車軸５，７に近接した中間軸１３の他側外周に一体に設けられている。この出力ギヤ９９は、車軸５，７側であるデフ・ケース９の出力側ギヤ５１に傾斜して噛み合い、出力側ギヤ５１と共に中間軸１３から車軸５，７への動力伝達を行う出力ギヤ組１０３を構成する。従って、出力ギヤ組１０３は、車軸５，７と中間軸１３の他側との間に設けられた構成となっている。
【００４０】
出力ギヤ組１０３の噛み合いは、上記同様、中間軸１３の軸心方向での位置調整によって調整される。ただし、中間軸１３を押し込むことで出力ギヤ９９及び出力側ギヤ５１間のバックラッシュが大きくなるので、入力ギヤ組１０１の噛み合い調整とのバランスを考慮して行われる。
【００４１】
かかる構成の動力伝達装置１では、電動モータ３から入力軸１１に駆動入力が行われると、入力ギヤ組１０１、中間軸１３、出力ギヤ組１０３、デファレンシャル装置３７を介して左右の車軸５，７に減速出力がなされる。この出力により、図示しない左右の車輪を回転駆動することができる。
［実施例１の効果］
本実施例の動力伝達装置１は、ケース９に回転自在に支持されて相互に並設された入力軸１１及び車軸５，７と、入力軸１１及び車軸５，７間に並設され両者間の動力伝達を行う中間軸１３と、入力軸１１及び中間軸１３との間を連動連結する入力ギヤ組１０１と、中間軸１３と車軸５，７との間を連動連結する出力ギヤ組１０３とを備え、中間軸１３を入力軸１１及び車軸５，７に対して傾斜させ一側を入力軸１１に近接させると共に他側を車軸５，７に近接させ、入力ギヤ組１０１を中間軸１３の一側と入力軸１１との間に設け、出力ギヤ組１０３を中間軸１３の他側と車軸５，７との間に設けた。
【００４２】
従って、動力伝達装置１では、傾斜した中間軸１３と入力軸１１及び車軸５，７との間の近接部分に入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３を設けることで、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３を小型化してユニット全体としての軽量化を図ることができる。
【００４３】
また、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の小型化により、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３自体の軽量化を図ることができ、慣性重量を低減して円滑な動力伝達を行わせることができる。
【００４４】
さらに、動力伝達装置１では、中間軸１３の傾斜配置や入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の小型化により、内部レイアウト自由度も向上することができる。
【００４５】
また、動力伝達装置１では、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の歯数を減速出力のために少なくしても、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の小型化を通じてモジュールの大型化を抑制することができる。
【００４６】
この点、一般的な３軸の動力伝達装置では、入力ギヤ組及び出力ギヤ組の歯数を減速出力のために少なくすると、モジュールが大型化することになる。この場合は、噛み合い率が小さくなってギヤ・ノイズの点で不利となる。
【００４７】
これに対し、本実施例では、モジュールの大型化を抑制できるので、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の噛み合い率を大きくとることができ、ギヤ・ノイズにおいても有利となる。
【００４８】
本実施例においては、入力ギヤ組１０１の入力ギヤ８１及び出力ギヤ組１０３の出力側ギヤ５１がテーパー・ギヤからなるので、中間軸１３を傾斜配置させた構成であっても、円滑且つ確実な動力伝達を行わせることができる。
【００４９】
また、本実施例の動力伝達装置１では、中間軸１３の一端が皿ばね７９を介してケース９に軸方向で位置決め支持され、中間軸１３の他端がケース９に締結されたナット部材８５を介して軸方向で位置決め支持され、ナット部材８５の締結に応じて中間軸１３を皿ばね７９の付勢力に抗して軸心方向に押し込み可能としている。
【００５０】
従って、本実施例では、ナット部材８５を締結調整するだけで、中間軸１３の位置調整による入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の噛み合い調整を容易且つ確実に行わせることができる。
【００５１】
従って、中間軸１３を傾斜配置させた場合であっても、入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３の円滑な動力伝達を確実に行わせることができる。
【実施例２】
【００５２】
図３は、本発明の実施例２に係る動力伝達装置を示す断面図である。なお、本実施例は、上記実施例１と基本構成が共通しているため、対応する構成部分に同符号又は同符号にＡを付したものを用いて重複した説明を省略する。
【００５３】
図３のように、本実施例の動力伝達装置１Ａは、実施例１の動力伝達装置１に対して中間軸１３の位置調整機能を省略したものである。
【００５４】
すなわち、本実施例では、中間軸１３一端側のベアリング７５が軸心方向の一方でケース本体１５の内面７７Ａから突出する周回突部１０５に突き当てられた構成となっている。このため、中間軸１３一端側の支持剛性が向上して、より安定した動力伝達を行わせることができる。
【００５５】
その他、本実施例においても、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
［その他］
上記実施例１及び２の説明においては、入力ギヤ８１をテーパー・ギヤとして説明した。
【００５６】
中間軸１３を入力軸１１及び車軸５，７に対して傾斜を持って並設配置する場合には、それらの間で連動する入力ギヤ組１０１及び出力ギヤ組１０３を、噛合い可能な歯型形状を各々備える必要がある。
【００５７】
実施例１及び２は、それらの歯型形状の一例を示すものであるが、他の実施例も付記しておく。
【００５８】
他の一例としては、入力ギヤ組の入力側ギヤ及び入力ギヤを共にテーパー・ギヤとすることもできる。この場合には、入力ギヤのみで中間軸の傾斜に対応した歯型を形成せずに、入力側ギヤ及び入力ギヤのテーパー形状で噛合い歯面を適合させることができる。
【００５９】
他に、入力側ギヤ及び入力ギヤを良好に噛合わせるために、それぞれの伝達ギヤの歯すじは、スパー又はヘリカル等から適宜選択して形成され、歯型の転位量を設定したり、歯面にはクラウニングなどの歯当り補正を施たりすることもできる。
【００６０】
これらのテーパ形状や歯すじについては、出力ギヤ組にも採用することができる。
【００６１】
また、本願発明においては、「テーパー・ギヤ」を技術用語として用いているが、他に「コニカル・ギヤ」と呼ばれることもある。
【００６２】
さらに、本願発明においては、入力軸及び車軸に対して傾斜を持って並設配置された中間軸を備え、中間軸と入力軸及び車軸との各間に連動配置されたギヤ組に一対のねじ歯車を用いることもできる。
【００６３】
また、上記実施例１及び２では、中間軸１３の傾斜によりケース本体１５側の一側を入力軸１１に近接させケース・カバー１７側の他側を車軸５，７に近接させていたが、逆向きに傾斜させてもよい。すなわち、中間軸は、ケース・カバー１７側の一側を入力軸１１に近接させ、ケース本体１５側の他側を車軸５，７に近接させてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  動力伝達装置
３  電動モータ（駆動源）
５，７  車軸（出力軸）
９  ケース
１１  入力軸
１３  中間軸
３５  入力側ギヤ
５１  出力側ギヤ
７９  皿ばね（付勢部材）
８１  入力ギヤ
９９  出力ギヤ
１０１  入力ギヤ組
１０３  出力ギヤ組
【図１】
2013122284.tif 000003
【図２】
2013122284.tif 000004
【図３】
2013122284.tif 000005