JP2014168356A

JP2014168356A - ケース支持部材

Info

Publication number: JP2014168356A
Application number: JP2013039727A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kawaminami; 光浩汾陽; Masashi Yamanaka; 賢史山中; Masaaki Sakamoto; 優亮坂本; Tomohiro Yamada; 倫広山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11

Abstract

【課題】ケースの駆動装置上への搭載性や組付性を向上させるケース支持部材を提供する。
【解決手段】ブラケット１６は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａに固定されるケース支持部１６ａがトランスアクスル１４の上面１４ａに固定される基部１６ｂに対してＬ字状に曲成される。このため、ブラケット１６は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａとトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に取付けられ、ＰＣＵケース１０の底面とトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に取付けられるブラケットに比べその取付けが容易となり、ＰＣＵケース１０のトランスアクスル１４への組付性が向上する。ブラケット１６は、基部１６ｂによりトランスアクスル１４に取付けられ、例えば色々なサイズのＰＣＵケース１０をトランスアクスル１４上に搭載させようとすると基部１６ｂの取付位置を移動させられるので、ＰＣＵケース１０のトランスアクスル１４上への搭載性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インバータユニットおよび制御ユニット等を格納したケースを防振材を介して電動機等を収容する駆動装置上に搭載するために、そのケースの側面とその駆動装置の上面との間に取り付けられるケース支持部材に関し、特に、そのケースの駆動装置上への搭載性や組付性を向上させる技術に関する。

インバータユニットおよび制御ユニットを格納したケースを防振材を介して電動機を収容する駆動装置上に搭載するために、そのケースの底面とその駆動装置上面との間に取り付けられるケース支持部材がある。例えば、特許文献１に示すようなケース支持部材(固定部材２ａ、２ｂ)がそれである。

実開平１−１４６７６５号公報

ところで、上記特許文献１では、前記ケース支持部材の具体的な形状が示されておらず、例えば前記ケース支持部材の形状によっては、インバータを含むドライバの筺体(ケース)の駆動装置上への搭載性や組付性が悪化してしまう可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ケースの駆動装置上への搭載性や組付性を向上させるケース支持部材を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) インバータユニットおよび制御ユニットを格納したケースを防振材を介して電動機を収容する駆動装置上に搭載するために、そのケースの側面とその駆動装置の上面との間に取り付けられるケース支持部材であって、(b) 前記ケース支持部材は、前記ケースの側面に固定されるケース支持部と前記駆動装置の上面に固定される基部とを備え、そのケース支持部はその基部に対してＬ字状に曲成されていることにある。

このように構成されたケース支持部材によれば、前記ケース支持部材は、前記ケースの側面に固定されるケース支持部と前記駆動装置の上面に固定される基部とを備え、そのケース支持部はその基部に対してＬ字状に曲成されている。このため、前記ケース支持部材は、前記ケースの側面と前記駆動装置の上面との間に取り付けられ、前記ケース支持部材が前記ケースの底面と前記駆動装置の上面との間に取り付けられるものに比べてそのケース支持部材の取り付けが容易になるので、前記ケースの前記駆動装置上への組付性が向上する。また、前記ケース支持部材は、その基部によって前記駆動装置の上面に取り付けられ、例えばいろいろなサイズの前記ケースを前記駆動装置上に搭載させようとすると前記基部の取付位置を移動させて前記駆動装置上に取り付けられるので、前記ケースの前記駆動装置上への搭載性が向上する。

ここで、好適には、前記ケース支持部は、所定の間隔を隔てて前記ケース支持部材の基部からそれぞれ複数本突設されているので、前記ケース支持部材は、例えばそれら複数本の前記ケース支持部との間が連結されているケース支持部材に比べて、それらケース支持部との間の部分の肉が肉抜きされている。このため、前記駆動装置によって前記ケース支持部材が振動すると、前記ケース支持部材は、上記肉抜きされていないケース支持部材に比べて、その肉抜きされた部分から発生する発音がなくなり前記ケース支持部材における固有振動モードの数が減るので、そのケース支持部材から発生する発音量およびその頻度が低減する。

本発明が好適に適用されたＰＣＵケースの側面とトランスアクスルの上面との間に取り付けられたブラケット(ケース支持部材)を示す図である。図１を矢印II方向から見た図である。図１のブラケットの構成を説明する斜視図である。図２のIV-IV視断面図である。図１のブラケットに設けられた防振材によるＰＣＵケースおよびブラケットからの発音低減効果を示すために行われた実験１の実験結果を示す図である。防振材をブラケットのケース支持部とＰＣＵケースとの間に取り付けることによるＰＣＵケースの振動レベル低減効果を示すために行われた実験２の実験結果を示す図である。ブラケットのケース支持部の間の部分の肉を肉抜きすることによるそのブラケットの固有振動モードの数の低減効果を示すために行われた実験３の実験結果を示す図である。トランスアクスルにブラケットを取り付けることによるトランスアクスルケースからの発音低減効果を示すために行われた実験４の実験結果を示す図である。本発明の他の実施例のブラケットを示す図であり、図２に対応する図である。本発明の他の実施例のブラケットを示す図であり、図２および図９に対応する図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されたＰＣＵケース(ケース)１０を防振材１２を介してトランスアクスル(駆動装置)１４上に搭載するために、そのＰＣＵケース１０の側面１０ａとトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に取り付けられた一対のブラケット(ケース支持部材)１６を示す図である。なお、図２は、上記図１を矢印II方向から見た図である。

トランスアクスル１４は、例えば図示しないが、バッテリーの充電や駆動用電力の供給を行う第１電動機と、エンジンの補助動力源として状況に応じてエンジン出力をアシストする第２電動機と、エンジン動力を前記第１電動機と出力軸に分割するシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成される動力分割機構と、前記第２電動機の動力を増幅し出力軸に伝達するリダクション機構と、カウンターギヤ対およびファイナルギヤ対からなる減速機構と、ディファレンシャル機構等とをトランスアクスルケース内に収容するハイブリッド車両用の動力伝達装置である。このように構成されたトランスアクスル１４では、図示しないエンジンから入力される動力や前記第２電動機の動力が前記出力軸に伝達され、その出力軸から前記カウンターギヤ対、前記ファイナルギヤ対、前記ディファレンシャル機構を順次介して図示しない駆動輪へ伝達されるようになっている。

ＰＣＵケース１０は、図１に示すように、例えばインバータユニット１８および制御ユニット２０等を位置固定の状態で液密に格納している。なお、上記インバータユニット１８は、例えば図示しないが、トランスアクスル１４内の前記第１電動機で発電された電気エネルギーをそのインバータユニット１８を介して図示しない蓄電装置に蓄電させたり、その蓄電装置に蓄電された電気エネルギーをそのインバータユニット１８を介してトランスアクスル１４内の前記第２電動機に供給させるように、それ等と電気的に接続されている。

制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、例えばエンジンや、トランスアクスル１４内の前記第１電動機および前記第２電動機等に関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行する。

図１乃至図３に示すように、一対のブラケット１６には、それぞれ、ＰＣＵケース１０の側面１０ａに固定された板状の複数本のケース支持部１６ａと、トランスアクスル１４の上面１４ａに固定された板状の基部１６ｂと、その基部１６ｂとケース支持部１６ａとを連結する円弧状に曲成された板状の連結部１６ｃとが一体に備えられている。また、ブラケット１６は、ケース支持部１６ａが基部１６ｂに対してＬ字状となるように、すなわち図１および図３に示すようにケース支持部１６ａのＰＣＵケース１０の側面１０ａに対向する面１６ｄと基部１６ｂのトランスアクスル１４の上面１４ａに対向する面１６ｅとの角度θが直角となるように曲成されている。すなわち、ブラケット１６は、図１に示すように、Ｌ字状に形成されている。

ケース支持部１６ａは、図２および図３に示すように、互いに同様の形状で、予め定められた所定の間隔Ａを隔ててブラケット１６の基部１６ｂからそれぞれ複数本(本実施例では２本)突設されている。すなわち、ブラケット１６は、図３に示すように、例えばそれら２本のケース支持部１６ａとの間が連結されているブラケットと比べてそれらケース支持部１６ａとの間の部分の肉Ｎが肉抜きされるように形成されている。

ブラケット１６のケース支持部１６ａとＰＣＵケース１０の側面１０ａとの間には、例えばゴム等からなる防振材１２が介在させられている。図４に詳細に示すように、ブラケット１６のケース支持部１６ａには、そのケース支持部１６ａからＰＣＵケース１０の側面１０ａに接近する方向に筒状に突き出された筒部１６ｆが一体に備えられており、ＰＣＵケース１０には、その側面１０ａ上に配設された中央部に穴２２ａを有する円板部材２２と、その円板部材２２の内周部からケース支持部１６ａの筒部１６ｆ内に突き出す円筒状の第１円筒部材２４とがナット２６ａおよびボルト２６ｂによって構成される締結装置２６によってＰＣＵケース１０に一体的に固定されている。また、第１円筒部材２４の外周側には、防振材１２を介して円筒状の第２円筒部材２８が配設されており、例えばゴム等から成る防振材１２と、第１円筒部材２４、第２円筒部材２８、および円板部材２２とが加硫接着により接続されている。本実施例では、防振材１２に接着された第２円筒部材２８がブラケット１６のケース支持部１６ａの筒部１６ｆ内に圧入されることによって、ＰＣＵケース１０に防振材１２を介してブラケット１６のケース支持部１６ａが取り付けられるようになっている。なお、ブラケット１６の基部１６ｂには、一対の取付穴１６ｇが穿設されており、例えば図示しない締付ボルト等によって、トランスアクスル１４のトランスアクスルケースにブラケット１６の基部１６ｂが取り付けられるようになっている。

ここで、上述のように構成されたブラケット１６を用いて行った以下に示す実験１乃至実験４の結果を図５乃至図８を用いて示す。

［実験１］
上記実験１では、本実施例のようにブラケット１６を防振材１２を介してＰＣＵケース１０に取り付けた場合と、比較例としてブラケット１６を防振材１２を介さずに直接ＰＣＵケース１０に取り付けた場合において、トランスアクスル１４を加振させてＰＣＵケース１０およびブラケット１６から発音する音圧和(ｄＢ)をそれぞれ測定した。なお、上記実験１では、トランスアクスル１４において、車両前方側の前面、車両後方側の後面、車両上方側の上面、車両側方側の側面から１０ｃｍ離れた位置にそれぞれマイクを配置させて、それらマイクから測定される音圧(ｄＢ)からそれら音圧の合成和すなわち音圧和(ｄＢ)を計算した。

図５は、上記実験１の実験結果を示す図であり、実線が本実施例を示し、破線が防振材１２を用いない比較例を示している。図５に示すように、周波数が約５００Ｈｚから約１７００Ｈｚの範囲内において、本実施例におけるＰＣＵケース１０およびブラケット１６から発音する音圧和(ｄＢ)が、比較例におけるＰＣＵケース１０およびブラケット１６から発音する音圧和(ｄＢ)よりも低くなっている。このため、防振材１２をブラケット１６に設けることによって、その防振材１２によりＰＣＵケース１０へ伝達するトランスアクスル１４の振動が減衰されてＰＣＵケース１０からの発音が比較例に比べて低減したと考えられる。

［実験２］
上記実験２では、本実施例のように防振材１２をブラケット１６のケース支持部１６ａとＰＣＵケース１０の側面１０ａとの間に介在させた場合と、比較例として防振材１２をブラケット１６の基部１６ｂとトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に介在させた場合において、トランスアクスル１４を加振させてＰＣＵケース１０の振動すなわち振動加速度(Ｇ)をそれぞれ測定した。

図６は、上記実験２の実験結果を示す図であり、実線が本実施例を示し、破線が防振材１２を基部１６ｂとトランスアクスル１４との間に設けた比較例を示している。図６に示すように、本実施例でのＰＣＵケース１０の最大振動加速度(Ｇ)が、比較例でのＰＣＵケース１０の最大振動加速度(Ｇ)よりも低くなっており、本実施例におけるＰＣＵケース１０の振動レベルが比較例に比べて低下している。このため、本実施例では比較例に比べて防振材１２の位置がＰＣＵケース１０の重心近くとなり、ＰＣＵケース１０のロールモーメントが低減されたため、本実施例におけるＰＣＵケース１０の振動レベルおよび共振周波数が比較例に比べて低下したと考えられる。

［実験３］
上記実験３では、例えば図３に示すように、本実施例のような２本のケース支持部１６ａとの間の部分の肉Ｎが肉抜きされているブラケット１６と、比較例として２本のケース支持部１６ａとの間が連結されているブラケット１６すなわち２本のケース支持部１６ａとの間の部分の肉Ｎが肉抜きされていないブラケット１６とにおいて、それらブラケット１６を加振させそれらブラケット１６の固有振動モードの数を測定した。

図７は、上記実験３の実験結果を示す図であり、△印が本実施例のブラケット１６における固有振動モードを示し、○印がブラケット１６間の肉抜きのない比較例のブラケット１６における固有振動モードを示している。図７に示すように、本実施例のブラケット１６における固有振動モードの数が５つであり、比較例のブラケット１６における固有振動モードの数が１１であり、ブラケット１６のケース支持部１６ａとの間の部分の肉抜きによってブラケット１６の固有振動モードの数が減少している。このため、ブラケット１６が振動することによって、本実施例のブラケット１６は、比較例のような肉抜きされていないブラケット１６に比べて、その肉抜きされた部分での振動がなくなりそのブラケット１６の固有振動モードの数が低減したと考えられる。

［実験４］
上記実験４では、本実施例のようにブラケット１６が取り付けられたトランスアクスル１４と、比較例としてブラケット１６が取り付けられていないトランスアクスル１４とにおいて、トランスアクスル１４を加振させてそのトランスアクスル１４の上面１４ａから発音する音圧(ｄＢ)をそれぞれ測定した。

図８は、上記実験４の実験結果を示す図であり、実線が本実施例を示し、破線がブラケット１６が設けられていない比較例を示している。図８に示すように、周波数が約８５０Ｈｚから約１７００Ｈｚの範囲内において、本実施例におけるトランスアクスル１４の上面１４ａから発音する音圧(ｄＢ)が、比較例におけるトランスアクスル１４の上面１４ａから発音する音圧(ｄＢ)よりも低くなっている。このため、ブラケット１６がトランスアクスル１４に設けられることによって、そのブラケット１６がトランスアクスル１４のトランスアクスルケースに対するスティフナ効果(補強効果)となり、トランスアクスル１４の上面１４ａから発音する音圧が比較例に比べて低減したと考えられる。

上述のように、本実施例のブラケット１６によれば、ブラケット１６は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａに固定される板状のケース支持部１６ａとトランスアクスル１４の上面１４ａに固定される板状の基部１６ｂとを備え、ケース支持部１６ａは基部１６ｂに対してＬ字状に曲成されている。このため、ブラケット１６は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａとトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に取り付けられ、ブラケットがＰＣＵケース１０の底面とトランスアクスル１４の上面１４ａとの間に取り付けられるものに比べてブラケット１６の取り付けが容易になるので、ＰＣＵケース１０のトランスアクスル１４上への組付性が向上する。また、ブラケット１６は、基部１６ｂによってトランスアクスル１４の上面１４ａに取り付けられ、例えばいろいろなサイズのＰＣＵケース１０をトランスアクスル１４上に搭載させようとすると基部１６ｂの取付位置を移動させてトランスアクスル１４上に取り付けられるので、ＰＣＵケース１０のトランスアクスル１４上への搭載性が向上する。

また、本実施例のブラケット１６によれば、ブラケット１６は、所定の間隔Ａを隔ててブラケット１６の基部１６ｂからそれぞれ２本突設されているので、ブラケット１６は、例えばそれら２本のケース支持部１６ａとの間が連結されているブラケットに比べて、それらケース支持部１６ａとの間の部分の肉Ｎが肉抜きされている。このため、例えばトランスアクスル１４によってブラケット１６が振動すると、ブラケット１６は、上記肉抜きされていないブラケット１６に比べて、その肉抜きされた部分から発生する発音がなくなりブラケット１６における固有振動モードの数が減るので、そのブラケット１６から発生する発音量およびその頻度が低減する。

続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例のブラケット(ケース支持部材)３０は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａと防振材１２を介して固定されるケース支持部１６ｈの形状が、前述の実施例１のブラケット１６のケース支持部１６ａの形状と異なる点で相違しており、その他の点は、実施例１のブラケット１６と略同様である。

ケーブル支持部１６ｈは、図９に示すように、所定の間隔を隔てて基部１６ｂから２本突き出されている。また、上記突き出された２本のケーブル支持部１６ｈは、先端部が基部１６ｂから離間するに連れてそれら先端部が互いに接近するように傾斜させられている。

本実施例のブラケット(ケース支持部材)３２は、ＰＣＵケース１０の側面１０ａと防振材１２を介して固定されるケース支持部１６ｉの形状が、前述の実施例１のブラケット１６のケース支持部１６ａの形状と異なり、そのケーブル支持部１６ｈが図１０に示すように所定の間隔を隔てて基部１６ｂから４本突き出している。なお、図１０に示されているＰＣＵケース１０、ブラケット３２の基部１６ｂ、およびトランスアクスル１４は、上記ケース支持部１６ｉの形状の理解を容易とするために大きさが実施例１のものと変更しているが、例えば機能等は実施例１のものと同じであり同一の符号が付してある。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、その他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、ブラケット１６、３０、３２のケース支持部１６ａ、１６ｈ、１６ｉは、所定の間隔を隔てて基部１６ｂから２本或いは４本突設されていたが、ケース支持部１６ａ、１６ｈ、１６ｉの本数は２本或いは４本に制限されない。例えば１本、３本等、何本でも良い。

また、前述の実施例において、図１に示すようにケース支持部１６ａのＰＣＵケース１０の側面１０ａに対向する面１６ｄと基部１６ｂのトランスアクスル１４の上面１４ａに対向する面１６ｅとの角度θが直角となるように曲成されていたが、必ずしも上記角度θが厳密に直角となる必要はない。つまり、ＰＣＵケース１０の側面１０ａの形状やトランスアクスル１４の上面１４ａの形状によって上記角度θが適宜変わるので、ケース支持部１６ａは基部１６ｂに対して略Ｌ字状に曲成させられていても良い。

また、前述の実施例において、ＰＣＵケース１０には、インバータユニット１８および制御ユニット２０が格納されていたが、それ以外の装置が格納されていても良い。また、前述の実施例において、ブラケット１６は、第１電動機および第２電動機を備えるトランスアクスル１４上に取り付けられたが、トランスアクスル１４以外のものにブラケット１６を取り付けても良い。すなわち、ブラケット１６は、電動機を収容する駆動装置上に取り付けられるものである。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ＰＣＵケース(ケース)
１０ａ：側面
１２：防振材
１４：トランスアクスル(駆動装置)
１４ａ：上面
１６、３０、３２：ブラケット(ケース支持部材)
１６ａ、１６ｈ、１６ｉ：ケース支持部
１６ｂ：基部
１８：インバータユニット
２０：制御ユニット

Claims

インバータユニットおよび制御ユニットを格納したケースを防振材を介して電動機を収容する駆動装置上に搭載するために、該ケースの側面と該駆動装置の上面との間に取り付けられるケース支持部材であって、
前記ケース支持部材は、前記ケースの側面に固定されるケース支持部と前記駆動装置の上面に固定される基部とを備え、該ケース支持部は該基部に対してＬ字状に曲成されていることを特徴とするケース支持部材。
前記ケース支持部は、所定の間隔を隔てて前記基部からそれぞれ複数本突設されていることを特徴とする請求項１のケース支持部材。