传动机构的制作方法

本发明涉及一种传动机构。

背景技术：

在日本特开2016-56888中，作为搭载于车辆的传动机构，公开了如下这种传动机构，该传动机构利用人字齿轮彼此啮合的齿轮副，构成主减速主动齿轮和主减速被动齿轮(主传动从动伞齿轮)啮合的减速齿轮副。

技术实现要素：

在人字齿轮彼此啮合的齿轮副中，在人字齿轮存在误差成分(啮合误差)的情况下，人字齿轮在啮合部进行单面触碰，产生轴向的力。该轴向的力使人字齿轮沿轴线方向移动，所以使人字齿轮在啮合部进行双面触碰的对芯作用发挥作用。由此，人字齿轮能比直齿轮降低振动、噪声。

但是，在一个旋转轴上设置有多个人字齿轮的情况下，由于在多个啮合部分别产生轴向的力，所以在同一轴上，多个人字齿轮的轴向举动相互干扰而相互阻碍各人字齿轮的对芯作用，从而可能使振动以及噪声增大。

本发明是鉴于上述情况而做成的，提供一种能在同一轴上设置有多个人字齿轮的情况下，抑制由多个人字齿轮的轴向举动的相互干扰而导致的振动以及噪声的增大的传动机构。

那么，根据本发明的一观点，提供包括第1轴、第2轴和第3轴的传动机构。第1轴具有第1人字齿轮。第2轴具有与第1人字齿轮啮合的第2人字齿轮以及沿轴向与第2人字齿轮并排配置的第3人字齿轮。第3轴具有与第3人字齿轮啮合的第4人字齿轮。并且，在上述传动机构中，第2人字齿轮具有扭转方向互为反向的一对齿部，并且一齿部的相位与另一齿部的相位错开。并且，第3人字齿轮具有扭转方向互为反向的一对齿部，并且一齿部的相位与另一齿部的相位相同。

另外，在上述传动机构的基础上，也可以是，上述第3人字齿轮的直径小于上述第2人字齿轮的直径。另外，也可以是，第3人字齿轮所产生的轴向力大于上述第2人字齿轮所产生的轴向力。

上述第3人字齿轮所产生的轴向力大于上述第2人字齿轮所产生的轴向力

采用上述那样的传动机构的结构，通过将轴向的力增大的小径的人字齿轮设为同相位，易于进行双面触碰，使轴向的力分别沿相反方向产生而抵消，所以能够抑制第3人字齿轮的轴向举动。

另外，在上述传动机构的基础上，也可以是，第2人字齿轮的一齿部的相位与另一齿部的相位错开半个相位。

采用像上述那样的传动机构的结构，第2人字齿轮的一齿部与另一齿部错开半个相位，从而使在第2人字齿轮与第1人字齿轮的啮合部产生的啮合强制力更加分散。

在像上述那样的传动机构中，关于设置在第2轴上的两个人字齿轮，第2人字齿轮是具有相位差的齿轮，第3人字齿轮是同相位的齿轮。在同相位的第3人字齿轮使在啮合部产生的轴向的力相互抵消而可抑制轴向举动，所以能够抑制第3人字齿轮阻碍第2人字齿轮的对芯作用。由此，在同一旋转轴上设置有多个人字齿轮的情况下，能够抑制多个人字齿轮的轴向举动相互干扰而相互阻碍各人字齿轮的对芯作用，从而能够抑制振动以及噪声的增大。

附图说明

下面，参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术上的和工业上的意义，附图中类似的附图标记表示类似的构件，其中：

图1是示意性地表示实施方式的传动机构的图。

图2是示意性地表示搭载于车辆的上述传动机构的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图具体地说明本发明的实施方式中的传动机构。

图1是示意性地表示实施方式的传动机构1的图。传动机构1包括第1轴10、第2轴20以及第3轴30来作为相互平行地配置的三个旋转轴。第1轴10以及第3轴30是具有一个人字齿轮的旋转轴(与设置在另外的轴上的单数的人字齿轮啮合的齿轮轴)。另一方面，作为中间轴的第2轴20是具有多个人字齿轮的旋转轴(与设置在另外的轴上的多个人字齿轮啮合的齿轮轴)。此外，设置在第2轴20上的多个人字齿轮中的一方构成具有相位差的人字齿轮彼此啮合的齿轮副，另一方构成同相位的人字齿轮彼此啮合的齿轮副。

详细而言，传动机构1包括第1轴10、第2轴20和第3轴30。第1轴10具有第1人字齿轮11。第2轴20具有与第1人字齿轮11啮合的第2人字齿轮21和沿轴向与之并排设置的第3人字齿轮22。第3轴30具有与第3人字齿轮22啮合的第4人字齿轮31。第1轴10与第2轴20之间以能利用第1齿轮副2传动的方式连结。第1齿轮副2由第1人字齿轮11和第2人字齿轮21构成，是具有相位差的人字齿轮彼此啮合的齿轮副。第2轴20与第3轴30之间以能利用第2齿轮副3传动的方式连结。第2齿轮副3由第3人字齿轮22和第4人字齿轮31构成，是同相位的人字齿轮彼此啮合的齿轮副。并且，第1轴10的动力自第1轴10经由第2轴20传递到第3轴30。另外，在本说明中，关于轴向的配置，将轴向的一侧记作图1所示的右侧，将轴向的另一侧记作左侧。

第1人字齿轮11具有作为扭转方向互为反向的一对齿部的左齿部11a和右齿部11b，左齿部11a的相位与右齿部11b的相位错开。该相位表示将第1轴10以及第1人字齿轮11的旋转中心轴线o1作为中心的周向的位置。例如，左齿部11a的相位与右齿部11b的相位错开半个相位。另外，第1人字齿轮11相对于第1轴10以不能沿轴向相对移动的方式一体化，与第1轴10一体旋转。

第2人字齿轮21具有作为扭转方向互为反向的一对齿部的左齿部21a和右齿部21b，左齿部21a的相位与右齿部21b的相位错开。该相位表示将第2轴20以及第2人字齿轮21的旋转中心轴线o2作为中心的周向的位置。例如，左齿部21a的相位与右齿部21b的相位错开半个相位。另外，第2人字齿轮21相对于第2轴20以不能沿轴向相对移动的方式一体化，与第2轴20一体旋转。

并且，在第1齿轮副2的啮合部2a，第1人字齿轮11的左齿部11a与第2人字齿轮21的左齿部21a啮合，第1人字齿轮11的右齿部11b与第2人字齿轮21的右齿部21b啮合。在该第1齿轮副2，具有相位差的第1人字齿轮11以及第2人字齿轮21啮合，所以交替地产生左齿部11a、21a彼此啮合的状态和右齿部11b、21b彼此啮合的状态。由此，使在啮合部2a产生的啮合强制力分散，降低在第1齿轮副2产生的啮合一次成分。其结果是，能够降低在啮合部2a的振动以及噪声。另外，在啮合部2a，在第2人字齿轮21稍微产生轴向举动，但该轴向举动不成为振动以及噪声的产生主要原因。

第3人字齿轮22具有作为扭转方向互为反向的一对齿部的左齿部22a和右齿部22b，左齿部22a的相位与右齿部22b的相位相同。该相位表示将第2轴20以及第3人字齿轮22的旋转中心轴线o2作为中心的周向的位置。另外，第3人字齿轮22相对于第2轴20以不能沿轴向相对移动的方式一体化，与第2轴20一体旋转。此外，第3人字齿轮22是比第2人字齿轮21小径的齿轮。

第4人字齿轮31具有作为扭转方向互为反向的一对齿部的左齿部31a和右齿部31b，左齿部31a的相位与右齿部31b的相位相同。左齿部31a以及右齿部31b的相位表示将第3轴30以及第4人字齿轮31的旋转中心轴线o3作为中心的周向的位置。另外，第4人字齿轮31相对于第3轴30以不能沿轴向相对移动的方式一体化，与第3轴30一体旋转。此外，第4人字齿轮31是比第3人字齿轮22大径的齿轮。也就是说，第2齿轮副3是减速齿轮副。

在该第2齿轮副3的啮合部3a，第3人字齿轮22的左齿部22a与第4人字齿轮31的左齿部31a啮合，并且第3人字齿轮22的右齿部22b与第4人字齿轮31的右齿部31b啮合。在该第2齿轮副3，同相位的第3人字齿轮22以及第4人字齿轮31啮合，所以同时产生左齿部22a、31a彼此啮合的状态和右齿部22b、31b彼此啮合的状态。

此外，在第2齿轮副3，在旋转开始时等，因啮合部3a的误差成分(啮合误差)而有时使第3人字齿轮22的左右齿部22a、22b与第4人字齿轮31的左右齿部31a、31b进行单面触碰。例如，在左齿部22a与左齿部31a接触但右齿部22b与右齿部31b未接触的情况下，在啮合部3a产生向轴向左侧作用的轴向力(以下称为推力)。在第3人字齿轮22或第4人字齿轮31因该轴向左侧的推力而向轴向左侧移动时，使未接触的右齿部彼此22b、31b接触而进行双面触碰的对芯作用发挥作用。在该双面触碰的状态下，因左齿部彼此22a、31a接触而产生的轴向左侧的推力与因右齿部彼此22b、31b接触而产生的轴向右侧的推力相互抵消。因此，在啮合部3a，向轴向相反侧作用的推力取得平衡。在该平衡状态下，第3人字齿轮22以及第4人字齿轮31不产生轴向举动。也就是说，在第2齿轮副3的啮合部3a对芯后的状态下，第3人字齿轮22在第2轴20上不沿轴向移动，所以能够抑制第2人字齿轮21的对芯作用被第3人字齿轮22阻碍。

另外，传动机构1包括将第1轴10支承为旋转自如的作为第1轴承的轴承12以及轴承13、将第2轴20支承为旋转自如的作为第2轴承的轴承23以及轴承24和将第3轴30支承为旋转自如的作为第3轴承的轴承32以及轴承33。为了使人字齿轮发挥对芯作用，需要利用像圆柱滚子轴承那样的不沿轴向约束旋转轴的轴承来支承两个平行轴中的至少一方。如图1所示，作为第1轴承的轴承12、13是支承第1人字齿轮11的轴承，安装在第1轴10的轴向两侧。左侧的轴承12和右侧的轴承13均由圆锥滚子轴承构成，能够承受第1轴10的轴向载荷。另外，作为第2轴承的轴承23、24是支承第2人字齿轮21以及第3人字齿轮22的轴承，安装在第2轴20的轴向两侧。左侧的轴承23和右侧的轴承24均由圆柱滚子轴承构成。圆柱滚子轴承不承受轴向载荷，所以通过利用轴承23以及轴承24支承第2轴20，在第2人字齿轮21发挥对芯作用时，或在第3人字齿轮22发挥对芯作用时，允许第2轴20沿轴向移动。此外，作为第3轴承的轴承32、33是支承第4人字齿轮31的轴承，安装在第3轴30的轴向两侧。左侧的轴承32和右侧的轴承33均由圆柱滚子轴承构成。通过利用由圆柱滚子轴承构成的轴承32以及轴承33支承第3轴30，在第4人字齿轮31发挥对芯作用时，允许第3轴30沿轴向移动。

如以上说明的那样，在传动机构1中，设置在第2轴20上的两个人字齿轮是具有相位差的人字齿轮与同相位的人字齿轮的组合，所以能够抑制具有相位差的第2人字齿轮21的对芯作用被第3人字齿轮22的轴向举动阻碍。由此，能够抑制因同一旋转轴上的人字齿轮彼此相互干扰轴向举动而阻碍对芯作用所导致的振动以及噪声的增大。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，能在不脱离本发明的目的的范围内适当变更。例如在上述的实施方式中，作为具有多个人字齿轮的旋转轴，说明了具有两个人字齿轮(第2人字齿轮21和第3人字齿轮22)的第2轴20，但设置在同一旋转轴上的多个人字齿轮的数量不限定于两个。总之，关于具有两个以上的人字齿轮的旋转轴，只要一个以上的人字齿轮的左右齿部的相位错开，并且一个以上的人字齿轮的左右齿部的相位相同即可。

另外，第1轴10、第2轴20以及第3轴30只要是与人字齿轮一体地形成的旋转构件即可。也就是说，上述的旋转轴(齿轮轴)包含与人字齿轮一体成形的毂部、搭载于车辆的差速机构的差速器壳等。作为一例，在图2中表示第3轴30为差速机构的差速器壳的情况下的结构例。图2是示意性地表示搭载于车辆的传动机构1的一例的图。图2所示的传动机构1包括作为输出轴的第1轴10、作为输出齿轮的第1人字齿轮11、与输出齿轮啮合的作为反转从动齿轮的第2人字齿轮21、作为副轴的第2轴20、与主传动从动伞齿轮啮合的作为反转主动齿轮(主动小齿轮)的第3人字齿轮22、作为主减速齿轮副的第2齿轮副3、作为上述的第3轴30的差速器壳41和作为主传动从动伞齿轮的第4人字齿轮31。第4人字齿轮31与差速器壳41一体化。另外，作为第3轴承的轴承32、33分别安装于差速器壳41的左右的机内(inboard)部。这样，在搭载于车辆的传动机构1中，能够利用第3轴30和第4人字齿轮31构成差速机构4的一部分。另外，如图2所示，也可以利用一个轴承14悬臂支承第1轴10。

此外，在将传动机构1搭载于车辆的情况下，也能应用于将马达作为行驶用动力源的电动车。作为其一例，能够构成如下的传动机构1，即，第1轴10是与马达的转子轴一体旋转的输出轴，将第2轴20设为副轴，将第3轴30设为差速器壳。也就是说，第1轴10可以是与行驶用动力源一体旋转的旋转轴，或者也可以是与变速器的输出轴一体旋转的旋转轴。

另外，第1齿轮副2和第2齿轮副3只要任一方设为左右齿部的相位错开(例如错开半个相位)的构造，另一方设为左右齿部的相位相同的构造即可。即，也可以是，第1齿轮副2由同相位的人字齿轮构成，并且第2齿轮副3由具有相位差的人字齿轮构成。

而且，关于第1齿轮副2和第2齿轮副3，将哪一个设为同相位的人字齿轮，能够考虑振动以及噪声的降低效果的大小地进行选择。例如可以着眼于在啮合部产生的推力的大小进行选择，或者也可以着眼于成为问题的频率进行选择。

首先，在将推力的大小作为观点的情况下，关于第2人字齿轮21和第3人字齿轮22，优选将所产生的推力较大的一方设为同相位的人字齿轮。小径的人字齿轮的推力的大小比大径的人字齿轮大。因此，在像上述那样第3人字齿轮22是比第2人字齿轮21小径的齿轮的情况下，将小径齿轮的第3人字齿轮22设为同相位，将大径齿轮的第2人字齿轮21设为具有相位差。由此，振动以及噪声的降低效果变得比相反地组合的情况(将小径齿轮的第3人字齿轮22设为具有相位差，将大径车轮的第2人字齿轮21设为同相位的情况)大。

接着，在将频率作为观点的情况下，考虑由同相位的人字齿轮构成的齿轮副的特性和由具有相位差的人字齿轮构成的齿轮副的特性。由具有相位差的人字齿轮构成的齿轮副与由同相位的人字齿轮构成的齿轮副相比，具有所产生的啮合一次成分较小的特性。那么，比较在由同相位的人字齿轮构成的一齿轮副产生的频率，和在由同相位的人字齿轮构成的另一齿轮副产生的频率，优选利用具有相位差的人字齿轮构成在振动以及噪声的观点上产生成为问题的频率的齿轮副。也就是说，在均由同相位的人字齿轮构成的情况下，将振动以及噪声的增大量较大的一齿轮副设为具有相位差，将另一齿轮副设为同相位。另外，在注目于啮合一次成分时，可预测与将两个齿轮副双方都设为同相位的人字齿轮的情况相比，将两个齿轮副双方都设为具有相位差的人字齿轮的情况下的在各齿轮副产生的啮合一次成分减小。但是，在具有相位差的情况下产生人字齿轮的轴向举动，而且在像第2轴20那样在同一旋转轴上具有多个人字齿轮的结构中，人字齿轮的轴向举动阻碍相互的对芯作用。因此，根据来自本发明人的见解可知，在利用具有相位差的人字齿轮构成两个齿轮副双方时，与利用同相位的人字齿轮构成双方的齿轮副的情况相比，振动以及噪声增大。