JP2012110149A - 電動車両用動力伝達装置及び電動車両用動力伝達装置の生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】摺接ブラシの組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点を保護するブラシ保護治具の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保する。
【解決手段】電気自動車用動力伝達装置は、ギヤ減速機講と、摺接ブラシアッシー２５と、ブラシケースカバーと、保護カバー２０と、を備える。ギヤ減速機講は、インバータにより駆動されるモータから駆動輪までの間に介装される。摺接ブラシアッシー２５は、カウンターシャフトのシャフト端部３ｃ’位置に設けられる。ブラシケースカバーは、カバー取り付け部１９に組み付けられる。保護カバー２０は、シャフト端部３ｃ’へ摺接ブラシアッシー２５を組み付けるときにブラシ接点を覆って装着され、ブラシケースカバーをカバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままであるとブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定した。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車等の電動車両に適用され、インバータからの高周波ノイズ対策を施した電動車両用動力伝達装置に関する。

モータを少なくとも走行用駆動源の一部として備えた電動車両は、モータを制御するインバータを発生源とする高周波ノイズ（「ラジオノイズ」ともいう。）が、モータ駆動系をアンテナとして外部へ放射されることで、ラジオ受信等に悪影響を及ぼすことが知られている。

これに対し、従来、インバータにより駆動されるモータのモータシャフトのうち、ロータを挟んで動力伝達機構側とは反対側に延びるシャフトの部位に、車体に対し電気的に接続した摺接ブラシを設けた装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３２０１２９号公報

しかしながら、従来装置において、摺接ブラシを取り付ける際、接点に手が触れると脂や異物の付着により摺接ブラシの抵抗値が変わる。アース用の摺接ブラシは、低抵抗であり、抵抗値が変わることは回避しなくてはならない。このため、ブラシ接点を保護するブラシ保護治具を取り付けたままの状態で組み付けることが考えられる。しかし、ブラシ保護治具を取り外すのを忘れてケースカバーを取り付けてしまった場合には、ブラシ接点が保護されたままでアース接続されない。しかも、カバーに覆われてしまった後は、アース接続されていないことに気付くことなくそのまま放置され、ラジオノイズの低減を図ることができなくなる、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、摺接ブラシの組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点を保護するブラシ保護治具の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保することができる電動車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電動車両用動力伝達装置は、動力伝達機構と、摺接ブラシと、ブラシケースカバーと、ブラシ保護治具と、を備えた手段とした。
前記動力伝達機構は、インバータにより駆動されるモータのモータシャフトから駆動輪までの間に介装され、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する。
前記摺接ブラシは、前記軸要素の軸端部位置に設けられ、一端を前記軸端部への接触を維持して配置し、他端を車体に対し電気的にアース接続した。
前記ブラシケースカバーは、前記ケース要素のうち前記軸要素の軸端部を囲んで開口したカバー取り付け部に組み付けられ、前記摺接ブラシを収容するブラシ室を形成する。
前記ブラシ保護治具は、前記軸端部へ前記摺接ブラシを組み付けるときにブラシ接点を覆って装着され、前記ブラシケースカバーを前記カバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままであると前記ブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定した。

よって、軸要素の軸端部へ摺接ブラシを組み付けるとき、摺接ブラシのブラシ接点を覆ってブラシ保護治具が装着される。そして、ブラシケースカバーをカバー取り付け部に組み付けるとき、ブラシ保護治具を装着した状態のままであると、ブラシ保護治具がブラシケースカバーに干渉する。したがって、ブラシ保護治具を取り外さない限り、ブラシケースカバーのカバー取り付け部への組み付けができず、ブラシ保護治具の取り外し忘れが防止される。
また、ブラシ保護治具は、ブラシケースカバーをカバー取り付け部に組み付けるとき、ブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定される。言い換えると、ブラシ保護治具の軸方向長さは、摺接ブラシの軸方向長さより長くなる。したがって、摺接ブラシへの装着作業時、ブラシ保護治具を掴みやすく、ブラシ保護治具の取り付けや取り外しが容易となり、作業性が向上する。
その結果、摺接ブラシの組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点を保護するブラシ保護治具の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保することができる。

実施例１の電気自動車用動力伝達装置（電動車両用動力伝達装置の一例）を示す全体概略図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置における摺接ブラシアッシーの設定部分を示す要部断面図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において保護カバーを装着したままでの摺接ブラシアッシーの組み付け状態を示す要部斜視図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーの設定部分をブラシケースカバーにより覆った最終組み付け状態を示す要部斜視図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーに保護カバーを装着した状態を示す斜視図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーに保護カバーを装着した状態を示す正面図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置における保護カバーを示す斜視図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置における保護カバーを示す平面図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置における保護カバーを示す図８のＤ−Ｄ断面図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーの設定部分をブラシケースカバーにより覆った最終組み付け状態での軸方向長さ関係を示す説明図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において保護カバーの介在により摺接ブラシアッシーの設定部分をブラシケースカバーにより覆えない状態での軸方向長さ関係を示す説明図である。 ノイズ対策無しの電気自動車用動力伝達装置においてモータを制御するインバータを発生源とする高周波ノイズの伝達経路を示す模式図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置における高周波ノイズの伝達回路を示すノイズ伝達回路図である。 電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシの設定位置によるノイズレベルを比較した５km/h走行時についての比較結果(a)と４０km/h走行時について比較結果(b)を示す比較特性図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において保護カバーを装着した状態での摺接ブラシアッシーの組み付け作用を示す作用説明図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーの組み付け完了後に保護カバーの取り外し作用を示す作用説明図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において組み付けられた摺接ブラシアッシーをブラシケースカバーで覆うブラシケースカバーの組み付け作用を示す作用説明図である。 実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシーに保護カバーを装着したままであるとブラシケースカバーの組み付けができないことを示す作用説明図である。

以下、本発明の電動車両用動力伝達装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の電気自動車用動力伝達装置（電動車両用動力伝達装置の一例）を示す全体概略図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。

実施例１の電気自動車用動力伝達装置は、図１に示すように、モータ１と、インバータ２と、ギヤ減速機構３（動力伝達機構）と、動力伝達結合部４と、摺接ブラシアース構造５と、を備えている。

前記モータ１は、モータハウジング１ａと、モータハウジング１ａに回転可能に支持されたモータシャフト１ｂと、モータシャフト１ｂに固定したロータ１ｃと、モータハウジング１ａに固定され、モータコイル１ｄを巻線したステータ１ｅと、を有する。このモータ１としては、埋込磁石同期モータを用いられ、ロータ１ｃに図外の永久磁石が埋め込み配設される。

前記インバータ２は、モータ１のモータコイル１ｄに三相交流パワーケーブル６を介して接続されると共に、二次バッテリ７に直流パワーケーブル８を介して接続される。このインバータ２は、スイッチング素子により電流の向きを変える高周波制御器としての機能を持つ。そして、力行時には、二次バッテリ７からの直流をモータ１への三相交流に変換し、回生時には、モータ１からの三相交流を二次バッテリ７への直流に変換する。

前記ギヤ減速機構３は、モータシャフト１ｂから駆動輪９，９までの間に介装され、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する動力伝達機構である。前記ケース要素としては、軸要素と動力伝達要素を収納するギヤケース３ａを有する。前記軸要素としては、インプットシャフト３ｂと、カウンターシャフト３ｃと、アウトプットシャフト３ｄ，３ｄと、を有する。ギヤ列を構成する前記動力伝達要素としては、インプットギヤ３ｅと、第１カウンターギヤ３ｆと、第２カウンターギヤ３ｇと、ドライブギヤ３ｈと、デファレンシャルギヤ３ｉと、を有する。

前記動力伝達結合部４は、モータシャフト１ｂから駆動輪９，９に至る動力伝達経路上に設けられ、モータシャフト１ｂより下流位置にて電気抵抗を与える抵抗体である。この動力伝達結合部４としては、ギヤ減速機構３の動力伝達経路上に予め有し、電気抵抗を与えるスプライン嵌合部４ａ、カップリング部４ｂ，４ｃ、ギヤ噛み合い部４ｄ，４ｅ、等が用いられる。前記スプライン嵌合部４ａは、モータシャフト１ｂとインプットシャフト３ｂをスプライン嵌合する部分である。前記カップリング部４ｂ，４ｃは、ギヤ減速機構３からのアウトプットシャフト３ｄ，３ｄと、駆動輪９，９へのドライブシャフト３ｄ’，３ｄ’の結合部である。前記ギヤ噛み合い部４ｄは、インプットギヤ３ｅと第１カウンターギヤ３ｆの噛み合い部であり、前記ギヤ噛み合い部４ｅは、第２カウンターギヤ３ｇとドライブギヤ３ｈの噛み合い部である。

前記摺接ブラシアース構造５は、抵抗体としての動力伝達結合部４（スプライン嵌合部４ａ、ギヤ噛み合い部４ｄ）より動力伝達経路上の下流位置と、車体１０と、の間を電気的に接続する構造である。この摺接ブラシアース構造５は、ブラシ接点５ａ，５ａと、スプリング５ｄ，５ｄと、リード線５ｅ，５ｅと、ギヤケース３ａと、接続ライン５ｂと、を有する。前記ブラシ接点５ａ，５ａは、ギヤ減速機構３のカウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’に対しスプリング５ｄ，５ｄによる付勢力にて摺接する。前記リード線５ｅ，５ｅは、ブラシ接点５ａ，５ａとギヤ減速機構３のギヤケース３ａを電気的に接続する。前記接続ライン５ｂは、ギヤケース３ａと車体１０を電気的に接続する。なお、図１において、１１，１１は左右のサスペンション、１２はブリーザー穴である。

図２〜図４は、実施例１の電気自動車用動力伝達装置における摺接ブラシアッシー２５の設定部分を示す。以下、図２〜図４に基づいて、摺接ブラシアッシー２５の設定部分の構成を説明する。

前記カウンターシャフト３ｃは、図２に示すように、ギヤケース３ａにボールベアリング１３を介して回転可能に支持されていて、ボールベアリング１３の内側位置に第１カウンターギヤ３ｆ（図１参照）がスプライン嵌合により設けられる。ボールベアリング１３の外側位置には、ギヤケース３ａとの間にオイルシール１４が設けられる。そして、オイルシール１４によりシール分離され、かつ、ギヤケース３ａから突出したカウンターシャフト３ｃ（軸要素）のシャフト端部３ｃ’（軸端部）の位置に、ストッパ１５と、電力伝達経路上における摺接ブラシアッシー２５の電気的接続位置CPとなる一対のブラシ接点５ａ，５ａと、が設けられる。

前記ストッパ１５は、図２および図３に示すように、シャフト端部３ｃ’のうち、一対のブラシ接点５ａ，５ａの接触位置よりも奥側位置のシャフト段差部分に設けられる。このストッパ１５は、ブラシケースカバー１６をカバー取り付け部１９に組み付けるとき、図３に示す装着状態のままの保護カバー２０（ブラシ保護治具）の押し込みを阻止するカラー部材である。

前記カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’は、図４に示すように、ブラシケースカバー１６により覆われている。ブラシケースカバー１６は、図３に示すように、ギヤケース３ａのシャフト端部３ｃ’を囲んで開口したカバー取り付け部１９に対し、ボルト１８により固定される。このブラシケースカバー１６の組み付け固定により、図２に示すように、ギヤケース３ａの内部室３ｊに連通するブラシ室１７が形成される。そして、ブラシケースカバー１６には、図４に示すように、ブラシ室１７に臨んでブリーザー穴１２を開穴している。

前記一対のブラシ接点５ａ，５ａは、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’の円筒表面をスリップリング面とする。このブラシ接点５ａ，５ａは、図２に示すように、絶縁部材によるブラシホルダー５ｃの２つの収納孔にスプリング５ｄ，５ｄと共に一対設けられ、スプリング５ｄ，５ｄからの付勢力により接触圧を維持した状態とされる。

前記ブラシホルダー５ｃは、図３に示すように、ケース固定用プレート２１を有し、ギヤケース３ａから延びるケース延長部３ａ’に対しボルト２２により固定する。このブラシホルダー５ｃのボルト２２によるケース固定により、一対のブラシ接点５ａ，５ａは、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’への接触を維持して配置される。

前記一対のブラシ接点５ａ，５ａのギヤケース３ａに対する電気的な接続構成を説明する。一対のブラシ接点５ａ，５ａは、図２に示すように、スプリング５ｄ，５ｄを介しスプリング受け５ｆ，５ｆを配置し、このスプリング受け５ｆ，５ｆにリード線５ｅ，５ｅの一端部を接続している。そして、リード線５ｅ，５ｅの他端部は、図３に示すように、前記ブラシホルダー５ｃに有するアースプレート２３に対しハンダ付け等により接続している。さらに、アースプレート２３は、アースビスネジ２４によりギヤケース３ａに対し固定している。この構成によって、一対のブラシ接点５ａ，５ａは、ギヤケース３ａに対して電気的に接続される。

図５および図６は、実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシアッシー２５に保護カバー２０を装着した状態を示す。以下、摺接ブラシアッシー２５と保護カバー２０のスライド構造について説明する。

前記摺接ブラシアッシー２５は、図５および図６に示すように、ブラシホルダー５ｃと、リード線５ｅ，５ｅと、ケース固定用プレート２１と、アースプレート２３と、を有し、予め組み立てたユニット構成とされる。ブラシホルダー５ｃの内部には、上記のように、ブラシ接点５ａ，５ａと、スプリング５ｄ，５ｄと、スプリング受け５ｆ，５ｆと、が内蔵されている。

前記ブラシホルダー５ｃは、図５および図６に示すように、ブラシ接点５ａ，５ａが突出する端面を挟んだ両側面の下部位置に軸方向に延びる一対の平行なスライド溝２６，２６を有する。

前記保護カバー２０は、ブラシホルダー５ｃに有する一対の平行なスライド溝２６，２６に対し、ブラシホルダー５ｃへ装着するとき係合する一対の平行なスライド爪２７，２７を有する。

図７〜図９は、実施例１の電気自動車用動力伝達装置における保護カバー２０を示す。以下、保護カバー２０の構成を説明する。

前記保護カバー２０は、ブラシ接点５ａ，５ａを覆う主カバー部２８と、該主カバー部の両側から立ち上がる一対の副カバー部２９，２９と、該一対の副カバー部２９，２９の端部に形成した一対の平行なスライド爪２７，２７と、を有する。この保護カバー２０の特長は、図８に示すように、軸方向対称軸L1に対し左右対称構造であると共に、軸直交方向対称軸L2に対し左右対称構造である。

図１０および図１１は、実施例１の電気自動車用動力伝達装置において摺接ブラシの設定部分の軸方向長さ関係を示す。以下、保護カバー２０の軸方向長さ設定を説明する。

前記保護カバー２０は、シャフト端部３ｃ’へ摺接ブラシアッシー２５を組み付けるときにブラシ接点５ａ，５ａを覆って装着されているブラシ保護治具である。この保護カバー２０の軸方向長さＬは、ブラシケースカバー１６をカバー取り付け部１９に組み付けるとき、装着状態のままであるとブラシケースカバー１６に干渉する長さに設定している。

すなわち、図１０に示すように、内部隙間Ｆは、
内部隙間Ｆ＝カバー深さＧ＋ストッパ深さＨ
の式によりあらわされる。
よって、図１１に示すように、保護カバー２０の軸方向長さＬ（＝保護カバー長さ）と内部隙間Ｆとの間に、
保護カバー長さＬ＞内部隙間Ｆ
という関係が成立すれば、組み付け時、保護カバー２０が装着状態のままであるとブラシケースカバー１６に干渉する長さとなる。
また、ブラシ室１７には、摺接ブラシアッシー２５が干渉することなく収容されるため、摺接ブラシアッシー２５の軸方向長さＩ（＝ブラシ長さ）を含めると、
保護カバー長さＬ＞内部隙間Ｆ＞ブラシ長さＩ
という関係が成立する。

次に、作用を説明する。
まず、「高周波ノイズの発生原理と比較例の課題」の説明を行う。続いて、実施例１の電気自動車用動力伝達装置における作用を、「高周波ノイズの低減作用」、「ギヤ減速機構への摺接ブラシ設定作用」、「アース位置による高周波ノイズの低減比較作用」、「保護カバーの取り外し忘れ防止作用」に分けて説明する。

［高周波ノイズの発生原理と比較例の課題］
ハイブリッド車両や電気自動車のように、モータを少なくとも走行用駆動源の一部として備えた電動車両において、モータを制御するインバータを発生源とした高周波ノイズが、モータ駆動系をアンテナとして外部へ放射されることで、ラジオ受信等に悪影響を及ぼすことが知られている。

高周波ノイズの発生原理を図１２に基づいて説明する。
インバータは、スイッチング素子により電流の向きを変える位相制御において、ターンオンする際に電流（電圧）の急峻な立ち上がり波形が生じるため、高周波のクリックノイズ（＝高周波ノイズ）が発生する。このインバータで発生する高周波ノイズは、図１２の太線矢印により示すように、パワーケーブルとモータコイルを経てモータシャフトに伝わる。そして、更にモータシャフトから減速機のインプットギヤと、カウンターシャフトと、デファレンシャルギヤと、ドライブシャフトを経て駆動輪により絶縁されたサスペンションに伝播する。この図１２の太線矢印により示される高周波ノイズの伝導経路が、アンテナとして機能し、高周波ノイズを外部へ放射することで、電波障害等を引き起こす原因になっている。

これに対し、上記先行技術文献に記載されているように、摺接ブラシの電気的接続位置をモータシャフトとし、モータシャフトの電気的接続位置にて車体にアース接地するようにした例を、比較例とする。

まず、インバータからの高周波ノイズを低減するためには、モータからドライブシャフト側へ出て行く出力電圧V2を小さくしなければならない（図１３参照）。
ここで、出力電圧V2は、
V2＝｛ZB/(ZB＋ZR)｝×V1 …(1)
但し、V1：モータ側電圧、ZB：アース抵抗、ZR：上流側抵抗
の式にて表される。

上記(1)式から明らかなように、出力電圧V2を小さくするには、摺接ブラシ等によるアース抵抗ZBを小さくすると共に、アースのための電気的接続位置より上流側、つまり、ノイズ発生源側の上流側抵抗ZRを大きくしなければならない。

これに対し、上記比較例では、狙い通りにモータシャフトを車体に接地することはできるものの、接地する位置がモータシャフトである。このため、ノイズ発生源であるインバータに近くなり、ノイズ発生源（インバータ）とアースのための電気的接続位置（モータシャフト）との間が短く、上流側抵抗ZRが小さくなる。したがって、出力電圧V2の低減代が小さく、ドライブシャフト方向である下流へのノイズ伝播が発生する。

［高周波ノイズの低減作用］
上記のように、ノイズ発生源であるインバータ２を備えた電気自動車用動力伝達装置において、大きな上流側抵抗ZRを確保することが、外部へ放射される高周波ノイズを低減する上で重要である。以下、これを反映する実施例１における高周波ノイズの低減作用を説明する。

実施例１の電気自動車用動力伝達装置は、モータシャフト１ｂから駆動輪９，９に至る動力伝達経路上に、抵抗体としての動力伝達結合部４が設けられると共に、摺接ブラシアース構造５が車体１０に対して電気的に接続される。そして、動力伝達結合部４と摺接ブラシアース構造５の位置関係は、モータシャフト１ｂより下流位置に動力伝達結合部４（抵抗体）が設けられ、図１３に示すように、動力伝達結合部４よりさらに下流位置が摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPとされる。

したがって、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPが、モータシャフト１ｂおよび動力伝達結合部４より下流位置となるため、比較例のようにモータシャフトを電気的接続位置とする場合に比べ、ノイズ発生源であるインバータ２とは遠く離れた位置関係になる。しかも、動力伝達結合部４により摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPより上流位置にて電気抵抗（上流側抵抗ZR）が与えられる。

このため、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPより上流側の抵抗である上流側抵抗ZRが大きくなり、上記(1)式から明らかなように、出力電圧V2を小さくすることができる。したがって、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPより下流側へ出て行く出力電圧V2が減衰され、動力伝達経路の上流から下流に向かうノイズ伝播が減少する。

このように、インバータ２からモータ１を経過して動力伝達経路へと向かうノイズ伝播を減少することにより、モータ１から駆動輪９に至る動力伝達経路に有するアウトプットシャフト３ｄ，３ｄ等がアンテナとなって高周波ノイズを外部に放射するというノイズ放射機能が抑制されることになる。

以上説明したように、実施例１の電気自動車用動力伝達装置は、モータシャフト１ｂより下流位置に抵抗体としての動力伝達結合部４を設け、動力伝達結合部４よりさらに下流位置に摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPを設定する構成を採用した。その結果、ノイズ発生源であるインバータ２を備えた電気自動車において、外部へ放射される高周波ノイズの低減を図ることができる。

［ギヤ減速機構への摺接ブラシ設定作用］
実施例１では、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPを、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’に摺接するブラシ接点５ａ，５ａにより設定している。このため、ブラシ接点５ａ，５ａを摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPとしても安定してアース作動することを確認する必要がある。以下、これを反映する実施例１のギヤ減速機構３への摺接ブラシ設定作用を説明する。

実施例１の摺接ブラシアース構造５は、カウンターシャフト３ｃのうち、第１カウンターギヤ３ｅとはオイルシール１４によりシール分離されたシャフト端部３ｃ’の部位に摺接させてブラシ接点５ａ，５ａを設定した。
すなわち、ブラシ接点５ａ，５ａの設定位置が、ギヤ減速機構３のギヤ室３ｊにて攪拌される潤滑油から隔離された位置となる。
このため、ギヤ減速機構３の潤滑油からの隔離により、ブラシ接点５ａ，５ａによる安定した接触抵抗を維持することができると共に、ブラシ接点５ａ，５ａの接触で生じる摩耗粉が、ギヤ減速機構３のギヤ室３ｊに混入することを防止することができる。

実施例１では、ブラシ接点５ａ，５ａの設定位置を、ギヤ減速機構３のギヤケース３ａから突出させたシャフト端部３ｃ’の位置とする。そして、シャフト端部３ｃ’を覆うと共に、ギヤ減速機構３のギヤ室３ｊに連通するブラシ室１７を形成するブラシケースカバー１６をギヤケース３ａに固定し、ブラシケースカバー１６に、ブラシ室１７に臨んでブリーザー穴１２を設けた。
すなわち、ギヤ減速機構３のギヤ室３ｊと、ブラシ接点５ａ，５ａを設定したブラシ室１７とが、ブリーザー穴１２を介して外気と連通し、ギヤ室３ｊとブラシ室１７との間での差圧の発生が抑えられる。
このため、ギヤ減速機構３のギヤ室３ｊの内部圧力が上昇したとき、ギヤ室３ｊの内部の潤滑油がオイルシール１４を経過してブラシ室１７に漏れ出ることを防止することができる。

実施例１の動力伝達機構は、インプットシャフト３ｂとカウンターシャフト３ｃとアウトプットシャフト３ｄ，３ｄとギヤ列３ｅ，３ｆとギヤ列３ｇ，３ｈとを有するギヤ減速機構３であり、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPを、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’の位置に設定した。
すなわち、摺接ブラシアース構造５の電気的接続位置CPより上流側に、スプライン嵌合部４ａとギヤ噛み合い部４ｄを有し、これら２つの動力伝達結合部４により、上流側抵抗ZRが確保される。
このため、大きな上流側抵抗ZRを確保することにより、動力伝達経路の上流から下流に向かうノイズ伝播のうち、カウンターシャフト３ｃから下流のアウトプットシャフト３ｄ，３ｄに向かうノイズ伝播を有効に減少することができる。

［アース位置による高周波ノイズの低減比較作用］
実施例１と比較例とを対比すると、アースのための電気的接続位置CP（＝アース位置）を異ならせたものであるという見方ができるため、アース位置を異ならせることによる有用性を確認することが必要である。以下、これを反映する実施例１のアース位置による高周波ノイズの低減比較作用を説明する。

まず、図１Ａ部（モータシャフトのギヤ減速機構３とは反対側）をアース位置とする比較例の場合、図１４(a),(b)に示すように、５km/h走行時・４０km/h走行時のいずれの場合もノイズレベルが高い。特に、走行時、高周波ノイズが問題となる可能性が高い。

これに対し、図１Ｂ部（インプットシャフトのシャフト端部）をアース位置とする実施例１の変形例の場合、図１４(a),(b)に示すように、５km/h走行時・４０km/h走行時のいずれの場合についても、比較例（図１Ａ部）に対しノイズレベルが低くなった。

また、図１Ｃ部（カウンターシャフトのシャフト端部）をアース位置とする実施例１の場合、図１４(a),(b)に示すように、５km/h走行時・４０km/h走行時のいずれの場合についても、比較例（図１Ａ部）に対しノイズレベルが低くなった。

すなわち、図１４(a),(b)の比較結果をみると、モータシャフト端部設定例（図１Ａ部）のノイズレベルに比べ、インプットシャフト端部設定例（図１Ｂ部）のノイズレベルが低くなった。そして、実施例１のカウンターシャフト端部設定例（図１Ｃ部）のノイズレベルは、インプットシャフト端部設定例（図１Ｂ部）のノイズレベルよりさらに低くなった。
この比較結果により、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’をアース位置とすることで、外部へ放射される高周波ノイズの低減を図ることができることが確認された。

比較結果を詳しくみると、図１４(a)に示すように、モータシャフト端部設定例（図１Ａ部）のノイズレベルに比べ、インプットシャフト端部設定例（図１Ｂ部）の５km/h走行時のノイズレベルは、ΔαdBだけ低くなった。実施例１のカウンターシャフト端部設定例（図１Ｃ部）の５km/h走行時のノイズレベルは、Δα’dB（＜ΔαdB）だけ低くなった。

また、図１４(b)に示すように、モータシャフト端部設定例（図１Ａ部）のノイズレベルに比べ、インプットシャフト端部設定例（図１Ｂ部）の４０km/h走行時のノイズレベルは、ΔβdBだけ低くなった。実施例１のカウンターシャフト端部設定例（図１Ｃ部）の４０km/h走行時のノイズレベルは、Δβ’dB（＜ΔβdB）だけ低くなった。
この比較結果により、特に、実施例１の場合、走行時において、外部へ放射される高周波ノイズの低減効果が高いことが確認された。

［保護カバーの取り外し忘れ防止作用］
まず、図１５〜図１７に基づいて、摺接ブラシアッシー２５とブラシケースカバー１６の組み付け作用を説明する。

ブラシホルダー５ｃに有する一対のスライド溝２６，２６に対し、保護カバー２０に有する一対のスライド爪２７，２７を係合して差し込みことにより、摺接ブラシアッシー２５に保護カバー２０を装着する。そして、保護カバー２０を装着した摺接ブラシアッシー２５を、図１５に示すように、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’の位置に配置し、ボルト２２，２２を締め付け螺合することで、摺接ブラシアッシー２５をギヤケース３ａに固定する。さらに、アースビスネジ２４を締め付け螺合することで、摺接ブラシアッシー２５をギヤケース３ａに対し電気的にアースする。

上記のように、摺接ブラシアッシー２５のケース固定と、摺接ブラシアッシー２５のアース接続が完了すると、摺接ブラシアッシー２５に装着しておいた保護カバー２０を、図１６の矢印方向にスライド操作することで取り外す。これらの作業によって、摺接ブラシアッシー２５の組み付けが完了する。
そして、保護カバー２０を取り外したギヤケース３ａのカバー取り付け部１９に対し、図１７に示すように、ブラシケースカバー１６の取り付け位置合わせを行い、ボルト１８を締め付け螺合することで、ブラシケースカバー１６の組み付け作業を完了する。

よって、カウンターシャフト３ｃのシャフト端部３ｃ’へ摺接ブラシアッシー２５を組み付けるとき、摺接ブラシアッシー２５のブラシ接点５ａ，５ａを覆って保護カバー２０が装着される。そして、ブラシケースカバー１６をカバー取り付け部１９に組み付けるとき、保護カバー２０を装着した状態のままであると、図１８に示すように、保護カバー２０がブラシケースカバー１６に干渉する。したがって、保護カバー２０を取り外さない限り、ブラシケースカバー１６のカバー取り付け部１９への組み付けができず、保護カバー２０の取り外し忘れが防止される。

また、保護カバー２０は、ブラシケースカバー１６をカバー取り付け部１９に組み付けるとき、ブラシケースカバー１６に干渉する軸方向長さＬに設定される。言い換えると、保護カバー２０の軸方向長さＬは、摺接ブラシアッシー２５の軸方向長さＩよりも長くなる。したがって、ブラシホルダー５ｃへの装着作業時、保護カバー２０を手で掴みやすく、保護カバー２０の取り付けや取り外しが容易となり、作業性が向上する。

この結果、摺接ブラシアッシー２５の組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点５ａ，５ａを保護する保護カバー２０の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保することができる。

実施例１では、ブラシケースカバー１６によって保護カバー２０が押し込まれないようにストッパ１５を設ける構成を採用した。
この構成により、保護カバー２０が装着されたままでブラシケースカバー１６を組み付けようとした場合、ストッパ１５に当ることで、保護カバー２０がストッパ１５への当接位置から奥に押し込まれることが無く、ブラシケースカバー１６の組み付けを阻止する。
したがって、ブラシケースカバー１６の組み付け時、保護カバー２０が装着状態のままであるとブラシケースカバー１６の押し込みが阻止されることで、確実に保護カバー２０の取り外し忘れが防止される。

実施例１では、ブラシホルダー５ｃに一対のスライド溝２６，２６を設け、保護カバー２０に一対のスライド爪２７，２７を設ける構成を採用した。
この構成により、保護カバー２０が、溝方向にスライドするため、保護カバー２０の取り付け取り外しの作業が容易になる。また、保護カバー２０を装着したままでブラシケースカバー１６を組みつけようとした場合にも、保護カバー２０をスライド案内することで、保護カバー２０が斜めになることなく、確実にストッパ１５に当たる。
したがって、保護カバー２０の取り付け取り外しがスライド案内により容易となり作業性が向上するばかりでなく、確実に保護カバー２０の取り外し忘れが防止される。

実施例１では、保護カバー２０を、左右対称構造とする構成を採用した。
この構成により、ブラシホルダー５ｃへの保護カバー２０の装着時、保護カバー２０の向きに関係なく、何れの向きからも装着することができる。
したがって、ブラシホルダー５ｃへの保護カバー２０の装着時、保護カバー２０の向きを考えることのない装着により作業性が向上するばかりでなく、作業性の向上に伴い、保護カバー２０の先端部の破損や異物の付着などのリスクも低減される。

次に、効果を説明する。
実施例１の電気自動車用動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) インバータ２により駆動されるモータ１のモータシャフト１ｂから駆動輪９，９までの間に介装され、ケース要素（ギヤケース３ａ）と軸要素（カウンターシャフト３ｃ等）と動力伝達要素（第１カウンターギヤ３ｆ等）を有する動力伝達機構（ギヤ減速機講３）と、
前記軸要素（カウンターシャフト３ｃ）の軸端部（シャフト端部３ｃ’）位置に設けられ、一端を前記軸端部（シャフト端部３ｃ’）への接触を維持して配置し、他端を車体１０に対し電気的にアース接続した摺接ブラシ（摺接ブラシアッシー２５）と、
前記ケース要素（ギヤケース３ａ）のうち前記軸要素（カウンターシャフト３ｃ）の軸端部（シャフト端部３ｃ’）を囲んで開口したカバー取り付け部１９に組み付けられ、前記摺接ブラシ（摺接ブラシアッシー２５）を収容するブラシ室１７を形成するブラシケースカバー１６と、
前記軸端部（シャフト端部３ｃ’）へ前記摺接ブラシ（摺接ブラシアッシー２５）を組み付けるときにブラシ接点５ａ，５ａを覆って装着され、前記ブラシケースカバー１６を前記カバー取り付け部１９に組み付けるとき、装着状態のままであると前記ブラシケースカバー１６に干渉する軸方向長さＬに設定したブラシ保護治具（保護カバー２０）と、
を備える（図３）。
このため、摺接ブラシ（摺接ブラシアッシー２５）の組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点５ａ，５ａを保護するブラシ保護治具（保護カバー２０）の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保することができる。

(2) 前記軸要素（カウンターシャフト３ｃ）の軸端部（シャフト端部３ｃ’）は、前記ブラシ接点５ａ，５ａの接触位置よりも奥側位置に、前記ブラシケースカバー１６を前記カバー取り付け部１９に組み付けるとき、装着状態のままの前記ブラシ保護治具（保護カバー２０）の押し込みを阻止するストッパ１５を有する（図３）。
このため、上記(1)の効果に加え、ブラシケースカバー１６の組み付け時、ブラシ保護治具（保護カバー２０）が装着状態のままであるとブラシケースカバー１６の押し込みが阻止されることで、確実に保護カバー２０の取り外し忘れを防止することができる。

(3) 前記ブラシ接点５ａ，５ａは、前記ケース要素（ギヤケース３ａ）への固定により、前記軸要素（カウンターシャフト３ｃ）の軸端部（シャフト端部３ｃ’）への接触を維持して配置するブラシホルダー５ｃに設けられ、
前記ブラシホルダー５ｃは、前記ブラシ接点５ａ，５ａが突出する端面を挟んだ両側面に軸方向に延びる一対の平行なスライド溝２６，２６を有し、
前記ブラシ保護治具（保護カバー２０）は、前記ブラシホルダー５ｃへ装着するとき、前記ブラシホルダー５ｃに有する一対の平行なスライド溝２６，２６に係合する一対の平行なスライド爪２７，２７を有する（図６）。
このため、上記(1)または(2)の効果に加え、ブラシ保護治具（保護カバー２０）の取り付け取り外しがスライド案内により容易となり作業性の向上を図ることができるばかりでなく、確実にブラシ保護治具（保護カバー２０）の取り外し忘れを防止することができる。

(4) 前記ブラシ保護治具は、前記ブラシ接点５ａ，５ａを覆う主カバー部２８と、該主カバー部２８の両側から立ち上がる一対の副カバー部２９，２９と、該一対の副カバー部２９，２９の端部に形成した前記一対の平行なスライド爪２７，２７と、を有する保護カバー２０であり、前記保護カバー２０を、軸方向対称軸L1と軸直交方向対称軸L2を持つ左右対称構造とした（図８）。
このため、上記(3)の効果に加え、ブラシホルダー５ｃへの保護カバー２０の装着時、保護カバー２０の向きを考えることのない装着により作業性の向上を図ることができるばかりでなく、作業性の向上に伴い、保護カバー２０の先端部の破損や異物の付着などのリスクを低減することができる。

以上、本発明の電動車両用動力伝達装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、動力伝達機構として、２段減速によるギヤ減速機構３の例を示した。しかし、例えば、１段減速や３段減速等のように、２段減速以外のギヤ減速機構の例としても良い。また、プラネタリギヤを用いたギヤ変速機構の例としても良い。さらに、ベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機の例としても良い。要するに、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する動力伝達機構であれば、本発明に含まれる。

実施例１では、ブラシ保護治具として、主カバー部２８と副カバー部２９，２９とスライド爪２７，２７とを有する保護カバー２０の例を示した。しかし、ブラシ保護治具としては、ブラシ接点を覆う機能を有する治具であれば、具体的な構成は実施例１の構成に限られることなく、様々な設計変更があっても良い。
なお、ブラシ保護治具としての保護カバー２０は、摺接ブラシアッシー２５をシャフト端部３ｃ’に組み付けるときに装着されるものであっても良いし、あるいは、予め摺接ブラシアッシー２５に装着されているものであっても良い。

実施例１では、電気自動車への適用例を示したが、ハイブリッド車両や燃料電池車等の電動車両に対しても適用することができる。要するに、ノイズ発生源としてのインバータとモータを備えた電動車両であれば適用できる。

１ モータ
２ インバータ
３ ギヤ減速機構（動力伝達機構）
３ａ ギヤケース（ケース要素）
３ｂ インプットシャフト（軸要素）
３ｃ カウンターシャフト（軸要素）
３ｃ’ シャフト端部（軸端部）
３ｄ，３ｄ アウトプットシャフト（軸要素）
３ｅ インプットギヤ（動力伝達要素）
３ｆ 第１カウンターギヤ（動力伝達要素）
３ｇ 第２カウンターギヤ（動力伝達要素）
３ｈ ドライブギヤ（動力伝達要素）
３ｉ デファレンシャルギヤ（動力伝達要素）
３ｊ ギヤ室
４ 動力伝達結合部
４ａ スプライン嵌合部
４ｂ，４ｃ カップリング部
４ｄ，４ｅ，４ｆ ギヤ噛み合い部
５ 摺接ブラシアース構造
５ａ ブラシ接点
５ｂ 接地ライン
５ｃ ブラシホルダー
５ｅ リード線
９，９ 駆動輪
１０ 車体
１２ ブリーザー穴
１４ オイルシール
１５ ストッパ
１６ ブラシケースカバー
１７ ブラシ室
１８ ボルト
１９ カバー取り付け部
２０ 保護カバー（ブラシ保護治具）
２５ 摺接ブラシアッシー（摺接ブラシ）
２６ スライド溝
２７ スライド爪
２８ 主カバー部
２９ 副カバー部
L1 軸方向対称軸
L2 軸直交方向対称軸

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、摺接ブラシの組み付け作業時、作業性を向上させながら、ブラシ接点を保護するブラシ保護治具の取り外し忘れを防止し、ラジオノイズの低減性能を確保することができる電動車両用動力伝達装置及び電動車両用動力伝達装置の生産方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電動車両用動力伝達装置は、動力伝達機構と、摺接ブラシと、ブラシケースカバーと、ブラシ保護治具と、を備えた手段とした。
前記動力伝達機構は、インバータにより駆動されるモータのモータシャフトから駆動輪までの間に介装され、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する。
前記摺接ブラシは、前記軸要素の軸端部位置に設けられ、一端を前記軸端部への接触を維持して配置し、他端を車体に対し電気的にアース接続した。
前記ブラシケースカバーは、前記ケース要素のうち前記軸要素の軸端部を囲んで開口したカバー取り付け部に組み付けられ、前記摺接ブラシを収容するブラシ室を形成する。
前記ブラシ保護治具は、前記軸端部へ前記摺接ブラシを組み付けるときにブラシ接点を覆って装着され、前記ブラシケースカバーを前記カバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままであると前記ブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定した。
上記目的を達成するため、本発明の電動車両用動力伝達装置の生産方法は、インバータにより駆動されるモータのモータシャフトから駆動輪までの間に介装され、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する動力伝達機構を有し、摺接ブラシを組み付ける工程と、ブラシ保護治具を取り外す工程と、ブラシケースカバーを組み付ける工程と、を備える。
前記摺接ブラシを組み付ける工程は、一端を軸端部への接触を維持して配置し、他端を車体に対し電気的にアース接続した摺接ブラシを前記軸要素の軸端部位置に組み付ける。
前記ブラシ保護治具を取り外す工程は、前記軸端部へ前記摺接ブラシを組み付けるときにブラシ接点を覆って装着され、ブラシケースカバーをカバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままであると前記ブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定したブラシ保護治具を取り外す。
前記ブラシケースカバーを組み付ける工程は、前記摺接ブラシを収容するブラシ室を形成する前記ブラシケースカバーを、前記ケース要素のうち前記軸要素の軸端部を囲んで開口した前記カバー取り付け部に組み付ける。

Claims (4)

1. インバータにより駆動されるモータのモータシャフトから駆動輪までの間に介装され、ケース要素と軸要素と動力伝達要素を有する動力伝達機構と、
   前記軸要素の軸端部位置に設けられ、一端を前記軸端部への接触を維持して配置し、他端を車体に対し電気的にアース接続した摺接ブラシと、
   前記ケース要素のうち前記軸要素の軸端部を囲んで開口したカバー取り付け部に組み付けられ、前記摺接ブラシを収容するブラシ室を形成するブラシケースカバーと、
   前記軸端部へ前記摺接ブラシを組み付けるときにブラシ接点を覆って装着され、前記ブラシケースカバーを前記カバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままであると前記ブラシケースカバーに干渉する軸方向長さに設定したブラシ保護治具と、
   を備えることを特徴とする電動車両用動力伝達装置。
2. 請求項１に記載された電動車両用動力伝達装置において、
   前記軸要素の軸端部は、前記ブラシ接点の接触位置よりも奥側位置に、前記ブラシケースカバーを前記カバー取り付け部に組み付けるとき、装着状態のままの前記ブラシ保護治具の押し込みを阻止するストッパを有することを特徴とする電動車両用動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された電動車両用動力伝達装置において、
   前記ブラシ接点は、前記ケース要素への固定により、前記軸要素の軸端部への接触を維持して配置するブラシホルダーに設けられ、
   前記ブラシホルダーは、前記ブラシ接点が突出する端面を挟んだ両側面に軸方向に延びる一対の平行なスライド溝を有し、
   前記ブラシ保護治具は、前記ブラシホルダーへ装着するとき、前記ブラシホルダーに有する一対の平行なスライド溝に係合する一対の平行なスライド爪を有することを特徴とする電動車両用動力伝達装置。
4. 請求項３に記載された電動車両用動力伝達装置において、
   前記ブラシ保護治具は、前記ブラシ接点を覆う主カバー部と、該主カバー部の両側から立ち上がる一対の副カバー部と、該一対の副カバー部の端部に形成した前記一対の平行なスライド爪と、を有する保護カバーであり、前記保護カバーを、軸方向対称軸と軸直交方向対称軸を持つ左右対称構造としたことを特徴とする電動車両用動力伝達装置。