特開 2024-175980 動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175980

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 1/02 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

F16D1/02 210

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094134

(22)【出願日】2023-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣岡（額田） 神暖

(72)【発明者】

【氏名】桑本 祐紀

(57)【要約】

【課題】歯打ち音を抑制することができる動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】動力伝達装置は、軸方向に延在するモータシャフトと、モータシャフトと同軸上に配置され、モータシャフトとスプライン嵌合するギヤシャフトと、モータシャフトとギヤシャフトとの間に配置される間座と、ギヤシャフトを支持するケースと、を備え、間座が、軸方向において、モータシャフトおよびギヤシャフトとそれぞれ接している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に延在するモータシャフトと、
前記モータシャフトと同軸上に配置され、前記モータシャフトとスプライン嵌合するギヤシャフトと、
前記モータシャフトと前記ギヤシャフトとの間に配置される間座と、
前記ギヤシャフトを支持するケースと、
を備え、
前記間座は、軸方向において、前記モータシャフトおよび前記ギヤシャフトとそれぞれ接している動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、モータシャフトと、当該モータシャフトとスプライン嵌合するギヤシャフトと、モータシャフトおよびモータシャフトの間に設けられた弾性部材と、を備える動力伝達装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１４１３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１で開示された動力伝達装置では、環境温度が高くなると、ギヤシャフトの端面と当該ギヤシャフトを支持するケースとの間の隙間が拡大するため、それに伴い歯打ち音が悪化するおそれがある。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、歯打ち音を抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る動力伝達装置は、軸方向に延在するモータシャフトと、前記モータシャフトと同軸上に配置され、前記モータシャフトとスプライン嵌合するギヤシャフトと、前記モータシャフトと前記ギヤシャフトとの間に配置される間座と、前記ギヤシャフトを支持するケースと、を備え、前記間座が、軸方向において、前記モータシャフトおよび前記ギヤシャフトとそれぞれ接している。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、モータシャフトおよびギヤシャフトと軸方向で接する間座を設けることにより、歯打ち音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１に係る動力伝達装置の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、実施形態２に係る動力伝達装置の構成を示す概略図である。

【図3】図３は、実施形態３に係る動力伝達装置の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態に係る動力伝達装置について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

（実施形態１）
実施形態１に係る動力伝達装置１の構成について、図１を参照しながら説明する。動力伝達装置は、例えばエンジンおよびモータを動力源として備えるハイブリッド車（ＨＥＶ： Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等に適用される。

【0011】

動力伝達装置１は、モータシャフト１１と、ギヤシャフト１２と、間座１３と、ケース１４と、軸受１５，１６，１７と、を備えている。

【0012】

モータシャフト１１は、例えば図示しないモータのロータ軸であり、軸方向に延在している。また、モータシャフト１１は、軸受１５によって回転可能に支持されている。

【0013】

ギヤシャフト１２は、例えばリダクション軸であり、軸方向に延在している。また、ギヤシャフト１２は、モータシャフト１１と同軸上に配置されている。また、ギヤシャフト１２は、モータシャフト１１とスプライン嵌合している。また、ギヤシャフト１２は、軸受１６，１７によって回転可能に支持されている。

【0014】

間座１３は、軸方向および径方向において、モータシャフト１１とギヤシャフト１２との間に配置されている。また、間座１３は、少なくとも軸方向において、モータシャフト１１およびギヤシャフト１２とそれぞれ接している。すなわち、間座１３は、モータシャフト１１およびギヤシャフト１２と軸方向でそれぞれ接することにより、両者の軸方向における隙間を埋めている。また、間座１３は、温度変化によって熱膨張／熱収縮を行う材料によって構成されている。

【0015】

また、間座１３は、ケース１４よりも熱膨張率が大きな材料によって構成されている。
例えばケース１４がアルミ合金（ＡＤＴ４）で構成される場合、熱膨張率は「２１×１０^－６／Ｋ」となる。この場合、間座１３の材料としては、例えばジュラルミン（熱膨張率：２３．６×１０^－６／Ｋ）、ポリカーボネイト（熱膨張率：６５×１０^－６／Ｋ）等が挙げられる。

【0016】

ケース１４は、軸受１７の周囲を覆うように配置されており、当該軸受１７を支持している。これにより、ケース１４は、軸受１７を介してギヤシャフト１２およびモータシャフト１１を支持している。また、ケース１４とギヤシャフト１２の端面１２１との間には、隙間Ｓｐが形成されている。また、ケース１４は、温度変化によって熱膨張／熱収縮を行う材料（例えばアルミ合金等）によって構成されている。

【0017】

ここで、例えば従来の動力伝達装置では、間座１３の代わり弾性部材が設けられており、かつ弾性部材がモータシャフトおよびギヤシャフトと軸方向で接していない。そのため、例えば環境温度が高くなると、ケースとギヤシャフトとの線膨張差により、両者の隙間（図１の隙間Ｓｐに相当）が拡大する。そして、このように隙間が拡大すると、ギヤシャフトが含まれるギヤ対の歯打ち音が悪化するおそれがある。

【0018】

そこで、動力伝達装置１では、図１に示すように、モータシャフト１１およびギヤシャフト１２と軸方向で接する間座１３を設けた。これにより、例えば環境温度が高くなった際に、ケース１４とともに間座１３が熱膨張する。すなわち、ケース１４が熱膨張した際に、間座１３も熱膨張することにより、ギヤシャフト１２を軸方向に押し出す。これにより、ギヤシャフト１２の端面１２１がケース１４側に接近するため、隙間Ｓｐの拡大が抑制される。すなわち、ケース１４の熱膨張による隙間Ｓｐの増加分を、間座１３の熱膨張によって補うことができる。

【0019】

このように、実施形態１に係る動力伝達装置１によれば、モータシャフト１１およびギヤシャフト１２と軸方向で接する間座１３を設けることにより、ケース１４の熱膨張によって拡大した隙間Ｓｐを確実に詰めることができる。従って、歯打ち音を抑制することができる。

【0020】

（実施形態２）
実施形態２に係る動力伝達装置１Ａの構成について、図２を参照しながら説明する。同図において、前記した動力伝達装置１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0021】

動力伝達装置１Ａは、モータシャフト１１と、ギヤシャフト１２と、間座１３Ａと、ケース１４と、軸受１５，１６と、弾性部材１８と、を備えている。なお、図２では、ケース１４および軸受１７の図示を省略している。

【0022】

間座１３Ａは、軸方向において、モータシャフト１１と弾性部材１８との間に配置されている。また、間座１３Ａは、軸方向において、モータシャフト１１とおよび弾性部材１８とそれぞれ接している。

【0023】

弾性部材１８は、軸方向において、間座１３Ａとギヤシャフト１２との間に配置されている。また、弾性部材１８は、径方向において、モータシャフト１１とギヤシャフト１２との間に配置されている。また、弾性部材１８は、ギヤシャフト１２側には固定（拘束）されており、モータシャフト１１側には固定（拘束）されていない。

【0024】

ここで、本実施形態では、モータシャフト１１のことを「被拘束軸」と定義し、間座１３Ａが接しているモータシャフト１１の面のことを「被拘束軸側軸方向面」と定義する。また、ギヤシャフト１２のことを「拘束軸」と定義し、間座１３Ａが接している弾性部材１８の面のことを「拘束軸側軸方向面」と定義する。

【0025】

前記したように、弾性部材１８は、ギヤシャフト１２側には固定（拘束）されており、モータシャフト１１側には固定（拘束）されていない。そのため、間座１３Ａが熱膨張した場合、当該間座１３Ａが弾性部材１８を押圧することにより、ギヤシャフト１２が軸方向に押し出されることになる。

【0026】

このような構成を備える動力伝達装置１Ａでは、例えば環境温度が高くなった際に、ケース１４とともに間座１３Ａが熱膨張する。すなわち、ケース１４が熱膨張した際に、間座１３Ａも熱膨張することにより、弾性部材１８を介してギヤシャフト１２を軸方向に押し出す。これにより、ギヤシャフト１２の端面１２１がケース１４側に接近するため、隙間Ｓｐの拡大が抑制される。すなわち、ケース１４の熱膨張による隙間Ｓｐの増加分を、間座１３Ａの熱膨張によって補うことができる。

【0027】

このように、実施形態２に係る動力伝達装置１Ａによれば、弾性部材１８を備える場合においても、間座１３Ａを設けることにより、ケース１４の熱膨張によって拡大した隙間Ｓｐを確実に詰めることができる。従って、歯打ち音を抑制することができる。

【0028】

（実施形態３）
実施形態３に係る動力伝達装置１Ｂの構成について、図３を参照しながら説明する。同図において、前記した動力伝達装置１，１Ａと同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0029】

動力伝達装置１Ｂは、モータシャフト１１と、ギヤシャフト１２と、間座１３Ｂと、ケース１４と、軸受１５，１６と、弾性部材１８Ａと、芯材１９と、を備えている。なお、図３では、ケース１４および軸受１７の図示を省略している。

【0030】

間座１３Ｂは、軸方向において、モータシャフト１１と芯材１９との間に配置されている。また、間座１３Ｂは、軸方向において、モータシャフト１１とおよび芯材１９とそれぞれ接している。

【0031】

弾性部材１８Ａは、径方向において、モータシャフト１１と芯材１９との間に配置されている。また、弾性部材１８Ａは、モータシャフト１１側に固定（拘束）されていない。また、弾性部材１８Ａは、芯材１９と固定されている。

【0032】

芯材１９は、径方向において、弾性部材１８Ａとギヤシャフト１２との間に配置されている。また、芯材１９は、ギヤシャフト１２側に固定（拘束）されている。

【0033】

ここで、本実施形態では、モータシャフト１１のことを「被拘束軸」と定義し、間座１３Ｂが接しているモータシャフト１１の面のことを「被拘束軸側軸方向面」と定義する。また、ギヤシャフト１２のことを「拘束軸」と定義し、間座１３Ｂが接している芯材１９の面のことを「拘束軸側軸方向面」と定義する。

【0034】

前記したように、芯材１９は、ギヤシャフト１２側に固定（拘束）されており、弾性部材１８Ａは、モータシャフト１１側に固定（拘束）されていない。そのため、間座１３Ｂが熱膨張した場合、当該間座１３Ｂが芯材１９を押圧することにより、ギヤシャフト１２が軸方向に押し出されることになる。

【0035】

このような構成を備える動力伝達装置１Ｂでは、例えば環境温度が高くなった際に、ケース１４とともに間座１３Ｂが熱膨張する。すなわち、ケース１４が熱膨張した際に、間座１３Ｂも熱膨張することにより、芯材１９を介してギヤシャフト１２を軸方向に押し出す。これにより、ギヤシャフト１２の端面１２１がケース１４側に接近するため、隙間Ｓｐの拡大が抑制される。すなわち、ケース１４の熱膨張による隙間Ｓｐの増加分を、間座１３Ｂの熱膨張によって補うことができる。

【0036】

このように、実施形態２に係る動力伝達装置１Ｂによれば、弾性部材１８Ａが芯材１９を備え、かつ当該芯材１９が拘束されている場合においても、間座１３Ｂを設けることにより、ケース１４の熱膨張によって拡大した隙間Ｓｐを確実に詰めることができる。従って、歯打ち音を抑制することができる。

【0037】

更なる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わし、かつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0038】

１，１Ａ，１Ｂ 動力伝達装置
１１ モータシャフト（電動機軸）
１２ ギヤシャフト（歯車軸）
１２１ 端面
１３，１３Ａ，１３Ｂ 間座
１４ ケース
１５，１６，１７ 軸受
１８，１８Ａ 弾性部材
１９ 芯材
Ｓｐ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】