JP2013207815A - 電動機ケース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動機を収容するケースの大型化を回避しつつ、電動機から発生する電磁ノイズを効果的に遮蔽することができる電動機ケース構造を提供する。
【解決手段】 第１ケース８１及び第２ケース８２の接合部８４に介装されたガスケット１００と、第１ケースの閉塞端に設けられたセンサ取り付け部ＳＦに取り付けられ、電動機軸２３の回転を検出するレゾルバ９０とを備え、ガスケット１００は、金属材料１０１と、該金属材料の表面に溶着されたゴム材料１０２とからなり、電動機５０と第１ケース８１の内面との間の間隙ＧＳ内を、接合部８４から第１ケース８１の内面に沿って閉塞端方向に伸び、接合部８４に固定される外縁部１０３と、センサ取り付け部ＳＦに固定される内縁部１０４とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電動機を収納可能な電動機ケース構造に関し、特に２つのケースを備え、その２つのケースの接合面にガスケットが介装される電動機ケース構造に関する。

特許文献１には、電動機を備えるハイブリッド車両用駆動装置が示されており、図５はこの駆動装置の概略構成を示す。図５に示すように、駆動装置ＴＭのケースは、ケースＣ１〜Ｃ４によって構成され、電動機ＭＧ１は、ケースＣ１及びＣ２に格納されている。なお、特許文献１に示された装置では、電動機ＭＧ２及び駆動力伝達ギヤ列がケースＣ３内に格納されている。

国際公開ＷＯ２００９／１２８２８８号公報

上記従来の駆動装置ＴＭでは、電動機ＭＧ１及びＭＧ２が作動するときに発生する電磁ノイズをシールドする部材が設けられていないため、車両に設けられる電子制御装置の作動に悪影響を与えることがあった。特に電動機ＭＧ１から発生する電磁ノイズの影響が大きいため、電動機ＭＧ１とケースＣ１との間にシールド部材を介装させることが望まれているが、ケースＣ１が電動機の軸方向に拡大すると駆動装置の大型化を招くため、そのようなケースの拡大を回避しつつシールド部材を介装させる必要がある。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、電動機を収容するケースの大型化を回避しつつ、電動機から発生する電磁ノイズを効果的に遮蔽することができる電動機ケース構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、電動機（５０）を収納可能なケース構造であって、第１ケース（８１）と、該第１ケース（８１）の開口端に接合された第２ケース（８２）とを備える電動機ケース構造において、前記第１ケース及び第２ケースの接合部（８４）に介装されたガスケット（１００）と、前記第１ケースの閉塞端に設けられたセンサ取り付け部（ＳＦ）に取り付けられ、前記電動機の回転軸（２３）の回転を検出する回転センサ（９０）とを備え、前記ガスケット（１００）は、金属材料（１０１）と、該金属材料の表面に溶着されたゴム材料（１０２）とからなり、前記電動機（５０）と前記第１ケース（８１）の内面との間の間隙（ＧＳ）内を、前記接合部（８４）から前記第１ケース（８１）の内面に沿って前記閉塞端方向に伸び、前記接合部（８４）に固定される外縁部（１０３）と、前記センサ取り付け部（ＳＦ）に固定される内縁部（１０４）とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動機ケース構造において、前記第１ケース及び第２ケースの接合部（８４）は、前記電動機の回転軸（２３）方向で、前記電動機（５０）のステータ（５５）の両端位置（Ｐ１，Ｐ２）の間に位置することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動機ケース構造において、前記センサ取り付け部（ＳＦ）は、前記ガスケットの内縁部（１０４）の周方向に複数設けられており、前記内縁部（１０４）は前記複数のセンサ取り付け部（ＳＦ）に固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、金属材料と、該金属材料の表面に溶着されたゴム材料とからなるガスケットの外縁部が第１及び第２ケースの接合部に固定されるとともに、内縁部がセンサ取り付け部に固定され、ガスケットが、電動機と第１ケースの内面との間の間隙内を第１ケースの内面に沿って電動機を覆うように装着される。したがって、電動機を収容するケースの大型化を回避しつつ、電動機から発生する電磁ノイズを効果的に遮蔽することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１ケース及び第２ケースの接合部は、回転軸方向で、電動機のステータの両端位置の間に位置するように構成されるので、ステータコイルの外周側においても電磁ノイズを遮蔽する効果が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、ガスケットの内縁部は、その周方向に複数設けられたセンサ取り付け部に固定される。したがって、薄肉のガスケットであっても電動機、特に回転するロータに接触することを確実に防止することができる。

本発明の一実施形態にかかる電動機ケース構造を有するハイブリッド車両用駆動装置のスケルトン図である。 電動機ケース構造を示す断面図である。 電動機とケース内面との間隙に取り付けられるガスケットの形状を説明するための図である。 ガスケットの断面図である。 従来の車両用駆動装置における課題を説明するための図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる電動機ケース構造を有するハイブリッド車両用駆動装置のスケルトン図、図２は電動機ケース構造を示す断面図、図３は電動機とケース内面との間隙に取り付けられるガスケットの形状を説明するための図であり、当該駆動装置を図２の左方向からみた図である。

図１に示す駆動装置は、互い平行に配置された入力軸１、電動機軸２、及び出力軸３と、第１電動機５０と、第２電動機６０と、伝達機構７０とを備えている。電動機軸２は、入力軸１に第１電動機駆動ギア列１０を介して接続される内周軸２１と、内周軸２１の周りに配置され、第２電動機６０に接続された中空の外周軸２２と、第１電動機５０に接続された第１電動機軸２３とを有する。内周軸２１は、第１電動機駆動ギア列１０を介して入力軸１に接続されるとともにトルクリミッタ２４を介して第１電動機軸２３に接続されている。外周軸２２は、第２電動機動力伝達ギア列２０を介して出力軸３に接続されている。入力軸１には、エンジン（図示せず）の駆動力が伝達され、入力軸１、クラッチ１１、及びエンジン動力伝達ギア列３０を介して出力軸３に伝達可能に構成されている。

出力軸３は、ファイナルギア列４０を介して、駆動輪４５に動力を伝達するデファレンシャル装置４３に接続され、車軸４４を介して駆動輪４５を駆動可能に構成されている。

図１に示す駆動装置において、エンジンの駆動力は、クラッチ１１が接続された状態で、エンジン動力伝達ギア列３０を介して出力軸３に伝達されるとともに、第１電動機駆動ギア列１０、内周軸２１、トルクリミッタ２４、及び第１電動機軸２３を介して第１電動機５０に伝達され、第１電動機５０を発電機として作動させることができる。さらに、第２電動機６０の駆動力は、外周軸２２及び第２電動機動力伝達ギア列２０を介して出力軸３に伝達される。第１電動機５０は、エンジンの始動時においては始動モータとして動作する。

図２は、図１に示す第１電動機５０、第１電動機軸２３、及びトルクリミッタ２４が収容された部分の断面構造を示す図である。図１に示す駆動装置を収容するケースは、図の左側から第１ケース８１、第２ケース８２、及び第３ケース８３からなり、これらのケース８１〜８３は、複数のボルト８５により互いに固定されている。

第１電動機軸２３には、第１電動機５０が一体回転可能に取り付けられており、一端において軸受５１により第２ケース８２に形成されたトルクリミッタ収容室の壁部１１１に支持されるとともに、他端において軸受５２により第１ケース８１に支持されている。また、第１電動機軸２３の、軸受５２と第１電動機５０との間には、第１電動機軸２３の回転角を検出するためのレゾルバ（回転センサ）９０を構成する回転素子９１が取り付けられている。回転素子９１に対向する位置に検出素子９２が配置され、第１ケース８１にボルト９３で固定されている。レゾルバ９０の検出素子９２がボルト９３で固定されている部分を以下「センサ取り付け部ＳＦ」という。

第１電動機５０は、第１電動機軸２３に固定されたロータ５４と、第２ケース８２に固定され、ロータ５４に対向して配置されたステータ５５とを備えている。ステータ５５は、ステータコア５６と、ステータコア５６の周りに捲回されたステータコイル５７とを備えている。第１電動機５０は、第１ケース８１及び第２ケース８２に跨って収容されており、第１電動機軸２３の軸方向（図２の左右方向）の両端部、すなわちステータ５５の両端部の間に第１ケース８１と第２ケース８２の接合部８４が位置するように配置されている。

第１ケース８１と第２ケース８２の接合部８４には、ガスケット１００が介装されており、以下図３及び図４も合わせて参照してガスケット１００について詳細に説明する。
ガスケット１００は、図４に示すように金属材料の薄板１０１にゴム材料１０２を溶着して構成され、電磁ノイズの遮蔽効果を有するとともに絶縁材としての機能を有する。ガスケット１００の厚さＤは、０．３〜０．５ｍｍ程度であり、ガスケット１００は剛性が小さく変形しやすい（ぺらぺらした状態の）ものである。

さらにガスケット１００は、第１電動機５０と第１ケース８１の内面との間の間隙ＧＳ内を、接合部８４から第１ケース８１の内面に沿って第１ケース８１の閉塞端方向（図２の左方向）に伸び、接合部８４に固定される外縁部１０３と、第１ケース８１に設けられたセンサ取り付け部ＳＦに固定される内縁部１０４とを有する。換言すれば、ガスケット１００は、底面の中心付近に孔があけられた洗面器状の形状を有し、底面に設けられた孔を囲む部分が内縁部１０４に相当し、洗面器状形状の開口側端部が外縁部１０３に相当する。図３に示すように、外縁部１０３は、複数のボルト８５によって固定されている箇所の近傍部分に相当し、内縁部１０４はセンサ取り付け部ＳＦに固定されている箇所の近傍部分に相当する。外縁部１０３及び内縁部１０４は、溶着されたゴム材料１０２を除去することなくそのままボルト８５の締結部及びセンサ取り付け部ＳＦに固定される。ゴム材料１０２とともに固定することにより、接合部８４の気密性を高めることができる。

センサ取り付け部ＳＦは、本実施形態では図３に示すように４つ設けられており、ガスケット１００の内縁部１０４は、４つのセンサ取り付け部ＳＦにおいて固定される。なお、図３に示す一点鎖線は、第１電動機５０のステータコイル５７の半径方向端部を示している。

以上のように本実施形態では、金属材料の薄板１０１と、該薄板１０１の表面に溶着されたゴム材料１０２とからなるガスケット１００の外縁部１０３が第１ケース８１及び第２ケース８２の接合部８４に固定されるとともに、内縁部１０４がセンサ取り付け部ＳＦに固定され、第１電動機５０と第１ケース８１の内面との間の間隙ＧＳ内を第１ケース８１の内面に沿って第１電動機５０を覆うようにガスケット１００が装着される。したがって、第１電動機５０を収容する第１ケース８１の大型化を回避しつつ、第１電動機５０から発生する電磁ノイズを効果的に遮蔽することができる。

また接合部８４は、第１電動機軸２３の軸方向（図２の左右方向）で、第１電動機５０のステータ５５の両端位置Ｐ１，Ｐ２の間に位置するように構成されるので、ステータコイル５７の外周側においても電磁ノイズを遮蔽する効果が得られる。

さらにガスケット１００の内縁部１０４は、その周方向に複数（４つ）設けられたセンサ取り付け部ＳＦに固定されるので、薄肉のガスケット１００であっても第１電動機５０、特に回転するロータ５４に接触することを確実に防止することができる。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、２つの電動機を備えるハイブリッド車両駆動装置に含まれる電動機ケース構造を示したが、これに限るものではなく、２つのケースを接合して構成され、一方のケースに回転センサ取り付け部を有する電動機ケースに本発明を適用することができる。また、収容する電動機の数は２つに限るものではなく、１つあるいは３つ以上であってもよい。

また上述した実施形態では、４つのセンサ取り付け部ＳＦが設けられているが、設置数は４つに限定されるものではない。

２３ 第１電動機軸
５０ 第１電動機
５４ ロータ
５５ ステータ
８１ 第１ケース
８２ 第２ケース
８４ 接合部
１００ ガスケット
１０３ 外縁部
１０４ 内縁部

Claims (3)

1. 電動機を収納可能なケース構造であって、第１ケースと、該第１ケースの開口端に接合された第２ケースとを備える電動機ケース構造において、
   前記第１ケース及び第２ケースの接合部に介装されたガスケットと、
   前記第１ケースの閉塞端に設けられたセンサ取り付け部に取り付けられ、前記電動機の回転軸の回転を検出する回転センサとを備え、
   前記ガスケットは、
   金属材料と、該金属材料の表面に溶着されたゴム材料とからなり、
   前記電動機と前記第１ケースの内面との間の間隙内を、前記接合部から前記第１ケースの内面に沿って前記閉塞端方向に伸び、前記接合部に固定される外縁部と、前記センサ取り付け部に固定される内縁部とを有することを特徴とする電動機ケース構造。
2. 前記第１ケース及び第２ケースの接合部は、前記電動機の回転軸方向で、前記電動機のステータの両端位置の間に位置することを特徴とする請求項１に記載の電動機ケース構造。
3. 前記センサ取り付け部は、前記ガスケットの内縁部の周方向に複数設けられており、前記内縁部は前記複数のセンサ取り付け部に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機ケース構造。

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