JP2015192554A - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロータコアをコア保持部材により軸方向の両側から挟み込んで押圧するように構成した場合でも、支持部材をコア保持部材の内周面に嵌合して、径方向内側から支持できる駆動装置の実現が望まれる。
【解決手段】フランジ部30は、周方向Cに分散して複数個所に形成された剛性低下部CT1、CT2を有し、支持部材40は、剛性低下部CT1、CT2に対応した位置で、径方向外側R2に突出して保持筒状部21の内周面に当接するように形成された突出支持部P1、P2を備えている駆動装置。
【選択図】図3
【解決手段】フランジ部30は、周方向Cに分散して複数個所に形成された剛性低下部CT1、CT2を有し、支持部材40は、剛性低下部CT1、CT2に対応した位置で、径方向外側R2に突出して保持筒状部21の内周面に当接するように形成された突出支持部P1、P2を備えている駆動装置。
【選択図】図3
Description
本発明は、回転電機の円筒状のロータコアと、前記ロータコアを保持するコア保持部材と、前記コア保持部材を径方向内側から支持する支持部材と、を備えた駆動装置に関する。
上記のような駆動装置に関して、例えば下記の特許文献1に記載された技術が既に知られている。特許文献1に記載されている技術では、コア保持部材は、ロータコアに対して軸方向一方側において、ロータコアの軸方向端面を支持する円環状のフランジ部を備えている。そして、支持部材は、円環板状に形成され、支持部材の外周面が、全周に亘ってコア保持部材の内周面に嵌合されるように構成されている。
このような構成において、ロータコアをコア保持部材へ固定するため、ロータコアを、フランジ部と、ロータコアの反対側に設けられた軸端保持部とで、軸方向の両側から挟み込んで押圧するように構成することが考えられる。この場合は、その反力として、ロータコアがフランジ部を軸方向一方側に押圧し、押圧力により、フランジ部が、軸方向一方側に傾き、コア保持部材の内周面の直径が減少する。このため、支持部材を、コア保持部材の内周面に嵌合することが困難になる恐れがあった。
そこで、ロータコアをコア保持部材により軸方向の両側から挟み込んで押圧するように構成した場合でも、支持部材をコア保持部材の内周面に嵌合して、径方向内側から支持できるように駆動装置を構成することが求められる。
本発明に係る、回転電機の円筒状のロータコアと、前記ロータコアを保持するコア保持部材と、前記コア保持部材を径方向内側から支持する支持部材と、を備えた駆動装置の特徴構成は、前記コア保持部材は、前記ロータコアの内周面を支持する保持筒状部と、前記ロータコアに対して軸方向一方側において前記保持筒状部から径方向外側に延出して前記ロータコアの軸方向端面を押圧する円環状のフランジ部と、前記ロータコアに対して軸方向他方側において前記ロータコアの軸方向端面を押圧する軸端保持部と、を有し、
前記フランジ部は、周方向に分散して複数個所に形成された、他の周方向の部分よりも剛性が低い剛性低下部を有し、
前記支持部材は、前記複数の剛性低下部が形成された周方向の位置に対応して複数個所に形成された突出支持部を備え、
前記突出支持部は、前記支持部材の外周面における他の部分よりも径方向外側に突出して前記保持筒状部における前記フランジ部との連結部分の内周面に当接するように形成されている点にある。
前記フランジ部は、周方向に分散して複数個所に形成された、他の周方向の部分よりも剛性が低い剛性低下部を有し、
前記支持部材は、前記複数の剛性低下部が形成された周方向の位置に対応して複数個所に形成された突出支持部を備え、
前記突出支持部は、前記支持部材の外周面における他の部分よりも径方向外側に突出して前記保持筒状部における前記フランジ部との連結部分の内周面に当接するように形成されている点にある。
なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
フランジ部が、ロータコアを軸方向他方側に押圧すると、その反力としてロータコアがフランジ部を軸方向一方側に押圧する。フランジ部は周方向につながっているので、ある周方向の部分に作用する軸方向の押圧力は、他の周方向の部分に曲げの力(曲げモーメント)として作用する。フランジ部に剛性低下部を設けると、軸方向の押圧力により生じた曲げの力により、剛性低下部が曲がり易くなる。具体的には、曲げの力により、剛性低下部を支点として、剛性低下部の周方向の両側が軸方向一方側に折れ曲がる。このように、剛性低下部は、軸方向の押圧力により生じた曲げの力に対して他の周方向の部分より剛性が低下している。よって、剛性低下部では、曲げの力により折れ曲がるものの、それによって軸方向一方側へ傾くことが抑制されるため、保持筒状部の内周面の直径が減少することが抑制される。一方、剛性低下部以外の部分では、剛性低下部から周方向に離間するに従って、フランジ部の軸方向一方側への傾き角度が増加し、保持筒状部の内周面の直径が減少する。
そして、突出支持部は、直径の減少が抑制される剛性低下部が形成された周方向の位置に対応して形成される。剛性低下部が形成された周方向の位置では、保持筒状部の内周面の直径の減少が抑制されているため、突出支持部を、軸第一方向側から保持筒状部の内周面に嵌合することが容易になる。
また、支持部材の外周面における、突出支持部以外の部分は、突出支持部よりも径方向内側に引っ込んでいる。よって、剛性低下部以外の周方向の位置で、保持筒状部の内周面の直径が減少していても、支持部材を保持筒状部の径方向内側に配置することができる。
従って、突出支持部を、保持筒状部の内周面に嵌合して、径方向内側から支持できる。
そして、突出支持部は、直径の減少が抑制される剛性低下部が形成された周方向の位置に対応して形成される。剛性低下部が形成された周方向の位置では、保持筒状部の内周面の直径の減少が抑制されているため、突出支持部を、軸第一方向側から保持筒状部の内周面に嵌合することが容易になる。
また、支持部材の外周面における、突出支持部以外の部分は、突出支持部よりも径方向内側に引っ込んでいる。よって、剛性低下部以外の周方向の位置で、保持筒状部の内周面の直径が減少していても、支持部材を保持筒状部の径方向内側に配置することができる。
従って、突出支持部を、保持筒状部の内周面に嵌合して、径方向内側から支持できる。
ここで、前記剛性低下部は、前記フランジ部の外周面に形成された凹部であると好適である。
この構成によれば、剛性低下部は、軸方向の押圧力により生じた曲げの力により曲がり易くなる。また、剛性低下部では、軸方向の押圧力を受ける面積が減少しており、また、フランジ部の径方向外側への延出幅が減少しているため、剛性低下部は、軸方向一方側に傾き難くなっており、この点からも保持筒状部の内周面の直径が減少することを抑制できる。
また、前記剛性低下部は、前記ロータコアの軸方向端面に当接する前記フランジ部の当接面に形成された凹部であると好適である。
この構成によれば、剛性低下部は、軸方向の押圧力により生じた曲げの力により曲がり易くなる。また、剛性低下部では、凹部の形成部分だけ、軸方向の押圧力を受ける面積が減少しているため、剛性低下部は、軸方向一方側に傾き難くなっており、この点からも保持筒状部の内周面の直径が減少することを抑制できる。
また、前記剛性低下部は、周方向に均等間隔で配置されていると好適である。
この構成によれば、突出支持部により、保持筒状部の内周面を周方向に均等に支持することができる。また、突出支持部を設けても、軸心に対して支持部材の重心が偏ることを抑制でき、ロータコアを回転させたときの振動を抑制できる。
また、前記支持部材は、前記回転電機のステータが固定されたケースに対して回転可能に径方向に支持されていると好適である。
この構成によれば、支持部材によりロータコアを径方向内側から回転可能に支持することができる。
また、前記コア保持部材は、前記保持筒状部から径方向内側に向かって延出する径方向延在部を有し、前記径方向延在部は、前記回転電機のステータが固定されたケースに対して回転可能に径方向に支持されていると好適である。
この構成によれば、支持部材及び径方向延在部により、2箇所でロータコアを径方向内側から安定的に支持することができる。
本発明に係る駆動装置1の実施形態について、図面を参照して説明する。
駆動装置1は、回転電機MGの円筒状のロータコアRoと、ロータコアRoを保持するコア保持部材20と、コア保持部材20を径方向内側から支持する支持部材40と、を備えている。
図1は、車両用の駆動装置とされた本実施形態に係る駆動装置1の概略構成を示す模式図であり、図2は、駆動装置1の要部の軸方向断面図であり、図3は、コア保持部材20及び支持部材40の斜視図であり、図4は、コア保持部材20及び支持部材40を軸方向Lに見た図である。
駆動装置1は、回転電機MGの円筒状のロータコアRoと、ロータコアRoを保持するコア保持部材20と、コア保持部材20を径方向内側から支持する支持部材40と、を備えている。
図1は、車両用の駆動装置とされた本実施形態に係る駆動装置1の概略構成を示す模式図であり、図2は、駆動装置1の要部の軸方向断面図であり、図3は、コア保持部材20及び支持部材40の斜視図であり、図4は、コア保持部材20及び支持部材40を軸方向Lに見た図である。
ロータコアRo、コア保持部材20、及び支持部材40は、軸心Xについて同軸上に配置されている。軸心Xに平行な方向である軸方向Lにおいて、一方側を軸第一方向L1と定義し、他方側である軸第一方向L1と反対方向を軸第二方向L2と定義する。
また、径方向R及び周方向Cは軸心Xについての径方向及び周方向である。
また、径方向R及び周方向Cは軸心Xについての径方向及び周方向である。
図2に示すように、コア保持部材20は、ロータコアRoの内周面24を支持する保持筒状部21と、ロータコアRoに対して軸第一方向L1側において保持筒状部21から径方向外側R2に延出してロータコアRoの軸方向端面を押圧する円環状のフランジ部30と、ロータコアRoに対して軸第二方向L2側においてロータコアRoの軸方向端面を押圧する軸端保持部22と、を有している。
図3及び図4に示すように、フランジ部30は、周方向Cに分散して複数個所に形成された、他の周方向Cの部分よりも剛性が低い剛性低下部CTを有している。
支持部材40は、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置に対応して複数個所に形成された突出支持部Pを備えている。突出支持部Pは、支持部材40の外周面31における他の周方向Cの部分よりも径方向外側R2に突出して保持筒状部21の内周面24におけるフランジ部30の径方向内側R1の部分に当接するように形成されている。
支持部材40は、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置に対応して複数個所に形成された突出支持部Pを備えている。突出支持部Pは、支持部材40の外周面31における他の周方向Cの部分よりも径方向外側R2に突出して保持筒状部21の内周面24におけるフランジ部30の径方向内側R1の部分に当接するように形成されている。
1.車両用の駆動装置1
図1に示すように、本実施形態に係る駆動装置1は、車両用の駆動装置とされている。
ロータコアRoが、コア保持部材20などを介して、車両の車輪Wに駆動連結されており、回転電機MGの駆動力で車輪Wを駆動するように構成されている。本例では、回転電機MG(ロータコアRo)と車輪Wとを結ぶ動力伝達経路2に、回転電機MGの側から順に、トルクコンバータTC、及び変速装置TMが設けられている。また、内燃機関Eが、機関分離クラッチCLを介して回転電機MG(ロータコアRo)に駆動連結されている。
図1に示すように、本実施形態に係る駆動装置1は、車両用の駆動装置とされている。
ロータコアRoが、コア保持部材20などを介して、車両の車輪Wに駆動連結されており、回転電機MGの駆動力で車輪Wを駆動するように構成されている。本例では、回転電機MG(ロータコアRo)と車輪Wとを結ぶ動力伝達経路2に、回転電機MGの側から順に、トルクコンバータTC、及び変速装置TMが設けられている。また、内燃機関Eが、機関分離クラッチCLを介して回転電機MG(ロータコアRo)に駆動連結されている。
なお、本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等が含まれていてもよい。
内燃機関Eは、燃料の燃焼により駆動される熱機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種内燃機関を用いることができる。本例では、内燃機関Eのクランクシャフトにダンパなどを介して駆動連結された機関連結軸Ieが、機関分離クラッチCLを介して駆動入力軸Ipに駆動連結されている。
回転電機MGは、非回転部材であるケースCSに固定されたステータStと、ステータStの径方向内側に回転可能に支持されたロータコアRoと、を有している。ステータStは、軸方向Lに沿って電磁鋼板が積層されたステータコアCoと、ステータコアCoに巻装されたコイルClと、を備えている。
回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、回転電機MGは、蓄電装置(図示せず)と電気的に接続されている。回転電機MGのロータコアRoは、コア保持部材20を介して駆動入力軸Ipと一体回転するように駆動連結されている。
回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、回転電機MGは、蓄電装置(図示せず)と電気的に接続されている。回転電機MGのロータコアRoは、コア保持部材20を介して駆動入力軸Ipと一体回転するように駆動連結されている。
トルクコンバータTCは、内部に充填された作動油を介して、駆動入力軸Ipに駆動連結されたポンプインペラTCaと、変速入力軸Itに駆動連結されたタービンランナTCbとの間で駆動力の伝達を行う動力伝達装置である。トルクコンバータTCは、ポンプインペラTCaとタービンランナTCbとを一体回転させるように連結するロックアップクラッチLUを備えている。
変速装置TMは、変速入力軸Itの回転を、所定の変速比で変速して変速出力軸Oへ伝達する装置である。本実施形態では、変速装置TMは、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備えた有段の自動変速装置とされている。変速装置TMは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と、クラッチやブレーキ等の複数の係合装置とを備えている。変速装置TMは、各変速段の変速比で、変速入力軸Itの回転速度を変速すると共にトルクを変換して、変速出力軸Oへ伝達する。なお、変速装置TMは、変速比を無段階に変更可能な無段変速機構や、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備えた手動式有段変速機構等とされてもよい。
変速装置TMから変速出力軸Oへ伝達されたトルクは、差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸に分配されて伝達され、各車軸に駆動連結された車輪Wに伝達される。
変速装置TMから変速出力軸Oへ伝達されたトルクは、差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸に分配されて伝達され、各車軸に駆動連結された車輪Wに伝達される。
2.ロータコアRo
図2に示すように、ロータコアRoは、円環板状の電磁鋼板61が軸方向Lに沿って複数枚積層されている。積層された複数の電磁鋼板61は、ダボカシメ、溶接、又は接着などにより互いに固定され、全体として一体化される。ロータコアRoは、その径方向中心部に貫通孔を有する円筒状に形成されている。ロータコアRoの内周面は、コア保持部材20の保持筒状部21の外周面に嵌合されている。
図2に示すように、ロータコアRoは、円環板状の電磁鋼板61が軸方向Lに沿って複数枚積層されている。積層された複数の電磁鋼板61は、ダボカシメ、溶接、又は接着などにより互いに固定され、全体として一体化される。ロータコアRoは、その径方向中心部に貫通孔を有する円筒状に形成されている。ロータコアRoの内周面は、コア保持部材20の保持筒状部21の外周面に嵌合されている。
本実施形態では、ロータコアRoの軸第一方向L1側には第一エンドプレート62が備えられ、ロータコアRoの軸第二方向L2側には第二エンドプレート63が備えられている。
各エンドプレート62、63は、ロータコアRoと同等の内径及び外径を有する円環板状の部材とされている。各エンドプレート62、63の内周面は、コア保持部材20の保持筒状部21の外周面に嵌合されている。
各エンドプレート62、63は、ロータコアRoと同等の内径及び外径を有する円環板状の部材とされている。各エンドプレート62、63の内周面は、コア保持部材20の保持筒状部21の外周面に嵌合されている。
第一エンドプレート62の軸第二方向L2側の端面は、ロータコアRoの軸第一方向L1側の端面に当接し、第一エンドプレート62の軸第一方向L1側の端面は、コア保持部材20のフランジ部30の軸第二方向L2側の端面に当接している。
第二エンドプレート63の軸第一方向L1側の端面は、ロータコアRoの軸第二方向L2側の端面に当接し、第二エンドプレート63の軸第二方向L2側の端面は、コア保持部材20の軸端保持部22の軸第一方向L1側の端面に当接している。
第二エンドプレート63の軸第一方向L1側の端面は、ロータコアRoの軸第二方向L2側の端面に当接し、第二エンドプレート63の軸第二方向L2側の端面は、コア保持部材20の軸端保持部22の軸第一方向L1側の端面に当接している。
3.コア保持部材20及び支持部材40
コア保持部材20は、ロータコアRoを保持する部材である。
コア保持部材20は、ロータコアRoの内周面24を支持する保持筒状部21と、ロータコアRoに対して軸第一方向L1側において保持筒状部21から径方向外側R2に延出してロータコアRoの軸方向端面を押圧する円環状のフランジ部30と、ロータコアRoに対して軸第二方向L2側においてロータコアRoの軸方向端面を押圧する軸端保持部22と、を有している。
コア保持部材20は、ロータコアRoを保持する部材である。
コア保持部材20は、ロータコアRoの内周面24を支持する保持筒状部21と、ロータコアRoに対して軸第一方向L1側において保持筒状部21から径方向外側R2に延出してロータコアRoの軸方向端面を押圧する円環状のフランジ部30と、ロータコアRoに対して軸第二方向L2側においてロータコアRoの軸方向端面を押圧する軸端保持部22と、を有している。
<保持筒状部21>
保持筒状部21は、円筒状に形成されており、その外周面がロータコアRoの内周面24及びエンドプレート62、63の内周面に嵌合される。保持筒状部21の軸方向長さは、ロータコアRo及びエンドプレート62、63を合わせた軸方向長さより長くなっており、保持筒状部21は、ロータコアRo及びエンドプレート62、63に対して、軸第一方向L1側及び軸第二方向L2側に突出している。
保持筒状部21は、円筒状に形成されており、その外周面がロータコアRoの内周面24及びエンドプレート62、63の内周面に嵌合される。保持筒状部21の軸方向長さは、ロータコアRo及びエンドプレート62、63を合わせた軸方向長さより長くなっており、保持筒状部21は、ロータコアRo及びエンドプレート62、63に対して、軸第一方向L1側及び軸第二方向L2側に突出している。
<支持部材40>
支持部材40は、コア保持部材20を径方向内側R1から支持する部材である。後述する支持部材40の突出支持部Pが、保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部分の内周面24に当接して支持する。本実施形態では、支持部材40は、回転電機MGのステータStが固定されたケースCSに対して回転可能に径方向に支持されている。
本実施形態では、支持部材40は、径方向R及び周方向Cに延びる円環板状の部材とされている。支持部材40の径方向内側R1の端部が、軸受41を介してケースCSに対して回転可能に支持されている。支持部材40の径方向外側R2の端部に形成された突出支持部Pが、保持筒状部21の内周面24に当接して保持筒状部21を径方向内側R1から支持している。
突出支持部Pの軸第二方向L2側の端面は、保持筒状部21の内周面24に形成された段差面に当接し、突出支持部Pの軸第一方向L1側の端面は、保持筒状部21の内周面24に嵌め込まれたスナップリング67に当接しており、突出支持部Pは、保持筒状部21に対して軸方向Lに位置決めされている。
支持部材40は、コア保持部材20を径方向内側R1から支持する部材である。後述する支持部材40の突出支持部Pが、保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部分の内周面24に当接して支持する。本実施形態では、支持部材40は、回転電機MGのステータStが固定されたケースCSに対して回転可能に径方向に支持されている。
本実施形態では、支持部材40は、径方向R及び周方向Cに延びる円環板状の部材とされている。支持部材40の径方向内側R1の端部が、軸受41を介してケースCSに対して回転可能に支持されている。支持部材40の径方向外側R2の端部に形成された突出支持部Pが、保持筒状部21の内周面24に当接して保持筒状部21を径方向内側R1から支持している。
突出支持部Pの軸第二方向L2側の端面は、保持筒状部21の内周面24に形成された段差面に当接し、突出支持部Pの軸第一方向L1側の端面は、保持筒状部21の内周面24に嵌め込まれたスナップリング67に当接しており、突出支持部Pは、保持筒状部21に対して軸方向Lに位置決めされている。
<径方向延在部23>
本実施形態では、コア保持部材20は、保持筒状部21から径方向内側R1に向かって延出する径方向延在部23を有している。径方向延在部23は、回転電機MGのステータStが固定されたケースCSに対して回転可能に径方向に支持されている。よって、支持部材40及び径方向延在部23により、軸方向Lに離れた2箇所でコア保持部材20を径方向内側R1から安定的に支持することができる。
本実施形態では、コア保持部材20は、保持筒状部21から径方向内側R1に向かって延出する径方向延在部23を有している。径方向延在部23は、回転電機MGのステータStが固定されたケースCSに対して回転可能に径方向に支持されている。よって、支持部材40及び径方向延在部23により、軸方向Lに離れた2箇所でコア保持部材20を径方向内側R1から安定的に支持することができる。
径方向延在部23の径方向内側R1の端部は、軸受28を介してケースCSに対して回転可能に支持されていると共に、駆動入力軸Ipと一体回転するように連結されている。径方向延在部23の径方向外側R2の端部は、保持筒状部21と一体回転するように連結されており、径方向延在部23は、コア保持部材20を回転可能に支持している。径方向延在部23は、保持筒状部21における、支持部材40に対して軸第二方向L2側の部分から径方向内側R1に延出している。
本実施形態では、保持筒状部21は、保持筒状部21における、軸方向幅の中央付近から径方向内側R1及び周方向Cに延びる円環状の保持突部26を備えている。径方向延在部23は、保持筒状部21における、軸方向幅の中央付近(保持突部26)から径方向内側R1及び周方向Cに延びる円環板状の支持壁25を有している。径方向延在部23(支持壁25)の外周面は、保持筒状部21(保持突部26)の内周面に嵌合され、一体回転するように連結されている。なお、径方向延在部23は、コア保持部材20と別体形成されている。
径方向延在部23は、支持壁25の径方向内側R1の端部から、軸方向Lの両側に延びる円筒状の支持ボス部27を備えている。支持ボス部27の軸第一方向L1側の端部は、駆動入力軸Ipのフランジ部56と一体回転するように連結されている。支持ボス部27の軸第二方向L2側の端部は、軸受28を介してケースCSに対して回転可能に支持されている。
<機関分離クラッチCL>
保持筒状部21の径方向内側R1における、径方向延在部23の軸第一方向L1側であって支持部材40の軸第二方向L2側の空間には、機関分離クラッチCLが備えられている。
機関分離クラッチCLは、内燃機関Eと回転電機MGとを選択的に駆動連結する摩擦係合装置であり、内燃機関E側に駆動連結された複数の円環板状の摩擦板52と回転電機MG側に駆動連結された複数の円環板状の摩擦板53との間の摩擦力により駆動力を伝達する。機関分離クラッチCLは、油圧式の係合装置とされており、摩擦板同士を押圧するための油圧ピストン54を備えている。
油圧ピストン54は、摩擦板52、53の軸第二方向L2側に配置されている。油圧ピストン54、径方向延在部23、及び保持筒状部21に囲まれた空間が、油圧制御装置から油圧が供給される油圧室55となっている。
保持筒状部21の径方向内側R1における、径方向延在部23の軸第一方向L1側であって支持部材40の軸第二方向L2側の空間には、機関分離クラッチCLが備えられている。
機関分離クラッチCLは、内燃機関Eと回転電機MGとを選択的に駆動連結する摩擦係合装置であり、内燃機関E側に駆動連結された複数の円環板状の摩擦板52と回転電機MG側に駆動連結された複数の円環板状の摩擦板53との間の摩擦力により駆動力を伝達する。機関分離クラッチCLは、油圧式の係合装置とされており、摩擦板同士を押圧するための油圧ピストン54を備えている。
油圧ピストン54は、摩擦板52、53の軸第二方向L2側に配置されている。油圧ピストン54、径方向延在部23、及び保持筒状部21に囲まれた空間が、油圧制御装置から油圧が供給される油圧室55となっている。
回転電機MG側の摩擦板53の外周面は、保持筒状部21の内周面24と一体回転するように嵌合されている。内燃機関E側の摩擦板52の外周面は、クラッチハブ50の円筒状の嵌合部57の外周面と一体回転するように嵌合されている。クラッチハブ50は、摩擦板52との嵌合部57から径方向内側R1に延びており、機関連結軸Ieのフランジ部58と一体回転するように連結されている。
<フランジ部30及び軸端保持部22による押圧>
フランジ部30及び軸端保持部22は、ロータコアRoを軸方向Lの両側から押圧して、これらの間に摩擦力を生じさせ、ロータコアRoをコア保持部材20と一体回転するように固定する。
フランジ部30及び軸端保持部22は、ロータコアRoを軸方向Lの両側から押圧して、これらの間に摩擦力を生じさせ、ロータコアRoをコア保持部材20と一体回転するように固定する。
本実施形態では、フランジ部30は、ロータコアRo及び第一エンドプレート62に対して軸第一方向L1側において、保持筒状部21の軸第一方向L1側の端部から径方向外側R2に延出した、つば状部とされている。フランジ部30は、ロータコアRoの径方向厚さの中心部の位置まで、径方向外側R2に延出している。フランジ部30は、保持筒状部21と一体的に形成されている。
軸端保持部22は、ロータコアRo及び第二エンドプレート63に対して軸第二方向L2側において、保持筒状部21の軸第二方向L2側の端部から径方向外側R2に延出した部材とされている。軸端保持部22は、ロータコアRoの径方向厚さの中心部の位置まで、径方向外側R2に延出している。
本実施形態では、軸端保持部22は、第二エンドプレート63の軸第二方向L2側の端面に当接し、保持筒状部21と別体形成された円筒状の押え部材65と、押え部材65の軸第二方向L2側の端面に当接し、保持筒状部21と一体的に形成されたかしめ部66と、を有している。
本実施形態では、軸端保持部22は、第二エンドプレート63の軸第二方向L2側の端面に当接し、保持筒状部21と別体形成された円筒状の押え部材65と、押え部材65の軸第二方向L2側の端面に当接し、保持筒状部21と一体的に形成されたかしめ部66と、を有している。
本実施形態では、ロータコアRo、エンドプレート62、63、及び押え部材65を保持筒状部21に嵌合し、これらをフランジ部30側に当接させ、保持筒状部21を軸方向Lに延ばした状態で、かしめ部66を径方向外側R2にかしめて、押え部材65の軸第二方向L2側の端面に当接させ、押え部材65を保持筒状部21に対して軸方向Lに固定する。これにより、フランジ部30及び軸端保持部22により、ロータコアRoを軸方向Lの両側から挟み込んで押圧することができる。
<フランジ部30のたわみ>
フランジ部30が、ロータコアRoを軸第二方向L2側に押圧すると、その反力としてロータコアRoがフランジ部30を軸第一方向L1側に押圧する。
この押圧力により、フランジ部30が、図5(a)に示す状態から、図5(b)に示す状態に、保持筒状部21との連結部を支点として、軸第一方向L1側に傾く、このフランジ部30の傾きにより、保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部(本例では、保持筒状部21の軸第一方向L1側の端部)が径方向内側R1に傾いて、当該部分において保持筒状部21の内周面24の直径が減少する。なお、図5(b)では、変形の傾向を理解し易くするため、実際よりも、変形を誇張し大きくしている。
フランジ部30が、ロータコアRoを軸第二方向L2側に押圧すると、その反力としてロータコアRoがフランジ部30を軸第一方向L1側に押圧する。
この押圧力により、フランジ部30が、図5(a)に示す状態から、図5(b)に示す状態に、保持筒状部21との連結部を支点として、軸第一方向L1側に傾く、このフランジ部30の傾きにより、保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部(本例では、保持筒状部21の軸第一方向L1側の端部)が径方向内側R1に傾いて、当該部分において保持筒状部21の内周面24の直径が減少する。なお、図5(b)では、変形の傾向を理解し易くするため、実際よりも、変形を誇張し大きくしている。
<比較例における課題>
本実施形態とは異なり、フランジ部30が、剛性低下部CTを有しておらず、剛性が全周に亘って均等となるように形成された比較例の場合について説明する。また、比較例では、支持部材40には、本実施形態とは異なり、突出支持部Pが備えられておらず、支持部材40の外周面が、全周に亘って保持筒状部21の内周面24に当接する。
本実施形態とは異なり、フランジ部30が、剛性低下部CTを有しておらず、剛性が全周に亘って均等となるように形成された比較例の場合について説明する。また、比較例では、支持部材40には、本実施形態とは異なり、突出支持部Pが備えられておらず、支持部材40の外周面が、全周に亘って保持筒状部21の内周面24に当接する。
比較例の場合は、フランジ部30が、全周に亘って、軸第一方向L1側に傾き、保持筒状部21の内周面24の直径が全周に亘って減少する。また、この際、フランジ部30、ロータコアRo、エンドプレート62、63などの製造上のバラツキなどにより、フランジ部30を軸第一方向L1側に押圧する押圧力のバラツキが生じ、フランジ部30の軸第一方向L1側への傾きや、保持筒状部21の内周面24の直径の減少にバラツキが生じる場合がある。或いは、製造上管理できないフランジ部30の周方向Cにおける剛性の偏りや、フランジ部30を軸第一方向L1側に押圧する押圧力の周方向Cにおける偏りなどにより、フランジ部30の軸第一方向L1側への傾きに、予測不可能な周方向Cのバラツキが生じ、保持筒状部21の内周面24の直径の減少に、予測不可能な周方向Cのバラツキが生じる場合がある。
一方、支持部材40の外周面の外径は、保持筒状部21の内周面24にぴったり当接させて径方向内側R1から支持できるよう、その寸法が精度よく加工されている。そのため、支持部材40を、軸第一方向L1側から、保持筒状部21の内周面24に嵌合することが困難になる恐れがあった。
<剛性低下部CT及び突出支持部Pによる解決>
そこで、本実施形態では、図3及び図4に示すように、フランジ部30は、周方向Cに分散して複数個所に形成された、他の周方向Cの部分よりも剛性が低い剛性低下部CTを有している。そして、支持部材40は、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置に対応して複数個所に形成された突出支持部Pを備えており、突出支持部Pは、支持部材40の外周面31における他の部分よりも径方向外側R2に突出して保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部分の内周面24に当接するように形成されている。
本実施形態では、剛性低下部CT及び突出支持部Pは、周方向Cに分散して2箇所に形成されている。
そこで、本実施形態では、図3及び図4に示すように、フランジ部30は、周方向Cに分散して複数個所に形成された、他の周方向Cの部分よりも剛性が低い剛性低下部CTを有している。そして、支持部材40は、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置に対応して複数個所に形成された突出支持部Pを備えており、突出支持部Pは、支持部材40の外周面31における他の部分よりも径方向外側R2に突出して保持筒状部21におけるフランジ部30との連結部分の内周面24に当接するように形成されている。
本実施形態では、剛性低下部CT及び突出支持部Pは、周方向Cに分散して2箇所に形成されている。
フランジ部30は周方向Cにつながっているので、ある周方向Cの部分に作用する軸方向Lの押圧力は、他の周方向Cの部分に曲げの力(曲げモーメント)として作用する。
フランジ部30に剛性低下部CTを設けると、図6及び図7に示すように、軸方向Lの押圧力により生じた曲げの力により、剛性低下部CTが曲がり易くなる。具体的には、曲げの力により、剛性低下部CTを支点として、剛性低下部CTの周方向Cの両側が軸第一方向L1側に折れ曲がる。このように、剛性低下部CTは、軸方向Lの押圧力により生じた曲げの力に対して他の周方向Cの部分より剛性が低下している。そのため、剛性低下部CTでは、曲げの力により折れ曲がるものの、軸第一方向L1側へ傾くことが抑制されるため、保持筒状部21の内周面24の直径が減少することが抑制される。一方、剛性低下部CT以外の部分では、剛性低下部CTから周方向Cに離間するに従って、軸第一方向L1側への傾き角度が増加し、保持筒状部21の内周面24の直径が減少する。
なお、図6及び図7において、2点鎖線が変形後を示している。また、図6及び図7において、変形の傾向を理解し易くするため、実際よりも、変形を誇張し大きくしている。
フランジ部30に剛性低下部CTを設けると、図6及び図7に示すように、軸方向Lの押圧力により生じた曲げの力により、剛性低下部CTが曲がり易くなる。具体的には、曲げの力により、剛性低下部CTを支点として、剛性低下部CTの周方向Cの両側が軸第一方向L1側に折れ曲がる。このように、剛性低下部CTは、軸方向Lの押圧力により生じた曲げの力に対して他の周方向Cの部分より剛性が低下している。そのため、剛性低下部CTでは、曲げの力により折れ曲がるものの、軸第一方向L1側へ傾くことが抑制されるため、保持筒状部21の内周面24の直径が減少することが抑制される。一方、剛性低下部CT以外の部分では、剛性低下部CTから周方向Cに離間するに従って、軸第一方向L1側への傾き角度が増加し、保持筒状部21の内周面24の直径が減少する。
なお、図6及び図7において、2点鎖線が変形後を示している。また、図6及び図7において、変形の傾向を理解し易くするため、実際よりも、変形を誇張し大きくしている。
そして、突出支持部Pは、直径の減少が抑制される剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置に対応して形成されている。よって、剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置では、保持筒状部21の内周面24の直径の減少が抑制されているため、突出支持部Pを、軸第一方向L1側から保持筒状部21の内周面24に嵌合することが容易になる。
また、支持部材40の外周面31における、突出支持部P以外の部分は、突出支持部Pよりも径方向内側R1側に引っ込んでいる。この点からも、剛性低下部CT以外の周方向Cの位置で、保持筒状部21の内周面24の直径が減少していても、突出支持部P以外の部分を保持筒状部21の径方向内側R1に配置することができ、突出支持部Pを、軸第一方向L1側から保持筒状部21の内周面24に嵌合することができる。
また、支持部材40の外周面31における、突出支持部P以外の部分は、突出支持部Pよりも径方向内側R1側に引っ込んでいる。この点からも、剛性低下部CT以外の周方向Cの位置で、保持筒状部21の内周面24の直径が減少していても、突出支持部P以外の部分を保持筒状部21の径方向内側R1に配置することができ、突出支持部Pを、軸第一方向L1側から保持筒状部21の内周面24に嵌合することができる。
本実施形態では、剛性低下部CTは、図3及び図4に示すように、フランジ部30の外周面31に形成された凹部32である。このため、剛性低下部CTは、軸方向Lの押圧力により生じた曲げの力により曲がりやすくなっている。また、剛性低下部CTでは、軸方向Lの押圧力を受ける面積が減少しており、また、フランジ部30の径方向外側R2への延出幅が減少しているため、軸第一方向L1側に傾き難くなっている。
本実施形態では、剛性低下部CTは、周方向Cに均等間隔で配置されており、これに対応して突出支持部Pも、周方向Cに均等間隔で配置されている。本例では、第一剛性低下部CT1及び第一突出支持部P1と、第二剛性低下部CT2及び第二突出支持部P2との間の周方向Cの配置角度A1、A2が均等にされている。よって、突出支持部Pにより、保持筒状部21の内周面24を周方向Cに均等に支持することができる。また、軸心Xに対する支持部材40の重心の偏りが生じないようにでき、ロータコアRoを回転させたときの振動を抑制できる。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の各実施形態において、剛性低下部CTが、フランジ部30の外周面31に形成された凹部32である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、剛性低下部CTは、フランジ部30において他の周方向Cの部分よりも剛性が低くなるように形成されていれば、どのような形状でもよい。例えば、図8に示すように、剛性低下部CTは、フランジ部30の外周部が、その外周面の接線方向又は軸方向Lに平行な平面で切り取られた、Dカット部であってもよい。
或いは、図9に示すように、剛性低下部CTは、ロータコアRoの軸方向端面に当接するフランジ部30の当接面33に形成された凹部であってもよい。この場合は、第一エンドプレート62の軸第一方向L1側の端面に突部が設けられるように構成され、当該突部がフランジ部30の凹部に嵌合されて、周方向Cの回り止めがされるように構成されてもよい。
また、図10に示すように、剛性低下部CTは、ロータコアRoの軸方向端面に当接するフランジ部30の当接面33とは軸方向Lに反対側の面に形成された凹部であってもよい。
図11に示すように、剛性低下部CTは、フランジ部30に形成された軸方向Lに貫通する貫通孔であってもよい。この場合は、当該貫通孔が、ロータコアRo及び第一エンドプレート62に供給された冷却油が軸第一方向L1側に排出される孔と兼用されてもよい。
或いは、図9に示すように、剛性低下部CTは、ロータコアRoの軸方向端面に当接するフランジ部30の当接面33に形成された凹部であってもよい。この場合は、第一エンドプレート62の軸第一方向L1側の端面に突部が設けられるように構成され、当該突部がフランジ部30の凹部に嵌合されて、周方向Cの回り止めがされるように構成されてもよい。
また、図10に示すように、剛性低下部CTは、ロータコアRoの軸方向端面に当接するフランジ部30の当接面33とは軸方向Lに反対側の面に形成された凹部であってもよい。
図11に示すように、剛性低下部CTは、フランジ部30に形成された軸方向Lに貫通する貫通孔であってもよい。この場合は、当該貫通孔が、ロータコアRo及び第一エンドプレート62に供給された冷却油が軸第一方向L1側に排出される孔と兼用されてもよい。
(2)上記の各実施形態において、剛性低下部CT及び突出支持部Pが、周方向Cに分散して2箇所に形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、剛性低下部CT及び突出支持部Pは、周方向Cに分散して複数個所に形成されていれば、2箇所以上の任意の数の箇所に形成されてもよい。例えば、図12に示すように、剛性低下部CT及び突出支持部Pが、周方向Cに分散して3箇所に形成されてもよく、図13に示すように、剛性低下部CT及び突出支持部Pが、周方向Cに分散して4箇所に形成されてもよい。なお、図12及び図13に示す例では、各剛性低下部CT1、CT2、・・・及び突出支持部P1、P2、・・・の間の周方向Cの配置角度A1、A2、・・・が均等にされている。
(3)上記の各実施形態において、剛性低下部CTは、周方向Cに均等間隔で配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、剛性低下部CTは、周方向Cに均等間隔で配置されていなく、各剛性低下部CT1、CT2、・・・の間の周方向Cの配置角度A1、A2、・・・が不均一であってもよい。
(4)上記の各実施形態において、突出支持部Pは、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置の全てに対応して形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、突出支持部Pは、複数の剛性低下部CTが形成された周方向Cの位置の一部に対応して形成されていてもよい。例えば、剛性低下部CTが、図13に示すように周方向Cに分散して4箇所に形成されている場合において、突出支持部Pが、図4に示すように。周方向Cに分散して2箇所に形成されてもよい。
(5)上記の各実施形態において、駆動装置1が、車輪Wを駆動する車両用の駆動装置とされ、車両用の駆動装置に、内燃機関E、機関分離クラッチCL、トルクコンバータTC、及び変速装置TMが備えられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、車両用の駆動装置には、回転電機MGの他に任意の駆動力源が備えられてもよく、任意の動力伝達装置が備えられてもよい。
(6)上記の各実施形態において、駆動装置1が、車輪Wを駆動する車両用の駆動装置とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、駆動装置1が、車輪W以外の被駆動体を駆動する駆動装置とされてもよい。
本発明は、回転電機の円筒状のロータコアと、前記ロータコアを保持するコア保持部材と、前記コア保持部材を径方向内側から支持する支持部材と、を備えた駆動装置に好適に利用することができる。
1 :駆動装置
20 :コア保持部材
21 :保持筒状部
22 :軸端保持部
23 :径方向延在部
24 :保持筒状部の内周面
30 :フランジ部
31 :フランジ部の外周面
32 :フランジ部の凹部
40 :支持部材
62 :第一エンドプレート
63 :第二エンドプレート
65 :押え部材(軸端保持部)
66 :かしめ部(軸端保持部)
C :周方向
CL :機関分離クラッチ
CS :ケース
CT :剛性低下部
E :内燃機関
Ie :機関連結軸
Ip :駆動入力軸
It :変速入力軸
L :軸方向
L1 :軸第一方向(軸方向一方側)
L2 :軸第二方向(軸方向他方側)
MG :回転電機
O :変速出力軸
P :突出支持部
R :径方向
R1 :径方向内側
R2 :径方向外側
Ro :ロータコア
St :ステータ
TC :トルクコンバータ
TM :変速装置
W :車輪
X :軸心
20 :コア保持部材
21 :保持筒状部
22 :軸端保持部
23 :径方向延在部
24 :保持筒状部の内周面
30 :フランジ部
31 :フランジ部の外周面
32 :フランジ部の凹部
40 :支持部材
62 :第一エンドプレート
63 :第二エンドプレート
65 :押え部材(軸端保持部)
66 :かしめ部(軸端保持部)
C :周方向
CL :機関分離クラッチ
CS :ケース
CT :剛性低下部
E :内燃機関
Ie :機関連結軸
Ip :駆動入力軸
It :変速入力軸
L :軸方向
L1 :軸第一方向(軸方向一方側)
L2 :軸第二方向(軸方向他方側)
MG :回転電機
O :変速出力軸
P :突出支持部
R :径方向
R1 :径方向内側
R2 :径方向外側
Ro :ロータコア
St :ステータ
TC :トルクコンバータ
TM :変速装置
W :車輪
X :軸心
Claims (6)
- 回転電機の円筒状のロータコアと、前記ロータコアを保持するコア保持部材と、前記コア保持部材を径方向内側から支持する支持部材と、を備えた駆動装置であって、
前記コア保持部材は、前記ロータコアの内周面を支持する保持筒状部と、前記ロータコアに対して軸方向一方側において前記保持筒状部から径方向外側に延出して前記ロータコアの軸方向端面を押圧する円環状のフランジ部と、前記ロータコアに対して軸方向他方側において前記ロータコアの軸方向端面を押圧する軸端保持部と、を有し、
前記フランジ部は、周方向に分散して複数個所に形成された、他の周方向の部分よりも剛性が低い剛性低下部を有し、
前記支持部材は、前記複数の剛性低下部が形成された周方向の位置に対応して複数個所に形成された突出支持部を備え、
前記突出支持部は、前記支持部材の外周面における他の部分よりも径方向外側に突出して前記保持筒状部における前記フランジ部との連結部分の内周面に当接するように形成されている駆動装置。 - 前記剛性低下部は、前記フランジ部の外周面に形成された凹部である請求項1に記載の駆動装置。
- 前記剛性低下部は、前記ロータコアの軸方向端面に当接する前記フランジ部の当接面に形成された凹部である請求項1に記載の駆動装置。
- 前記剛性低下部は、周方向に均等間隔で配置されている請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動装置。
- 前記支持部材は、前記回転電機のステータが固定されたケースに対して回転可能に径方向に支持されている請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動装置。
- 前記コア保持部材は、前記保持筒状部から径方向内側に向かって延出する径方向延在部を有し、
前記径方向延在部は、前記回転電機のステータが固定されたケースに対して回転可能に径方向に支持されている請求項1から5のいずれか一項に記載の駆動装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021027732A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用回転電機のロータ |
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014069006A patent/JP2015192554A/ja active Pending
Cited By (2)
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JP2021027732A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用回転電機のロータ |
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