JP2017125581A

JP2017125581A - 車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JP2017125581A
Application number: JP2016005631A
Authority: JP
Inventors: 丸山　智之; Tomoyuki Maruyama; 智之丸山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-07-20

Abstract

【課題】電動モータと、電動モータを収容するケースとを備える車両の動力伝達装置において、ケースの径方向の振動による騒音を抑制できる構造を提供する。【解決手段】電動機１４の軸線Ｃを中心とする径方向に見て、着座面３０およびボルト穴形成部３３と重なる位置に、長手状のリブ３４が周方向に渡って形成されているため、ステータ２２の径方向の振動が抑制される。これに関連して、ケース１２の径方向の振動についても抑制されるため、ケース１２の径方向の振動によって生じる騒音を抑制できる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の動力伝達装置に係り、特に、電動機を内部に備えて構成される動力伝達装置の構造に関するものである。

ステータおよびロータを有する電動モータと、その電動モータを収容するケースとを、備える車両の動力伝達装置がよく知られている。例えば、特許文献１のハイブリッド車両用駆動装置がそれである。特許文献１には、モータ１５（電動モータ）のステータ１６がケース４０の内壁に固定される構造が記載されている。

特開２０１０−１０５４５１号公報特開２００８−２６７４６５号公報特開２０１２−２４１８４１号公報特開２００６−１８８２３０号公報

ところで、電動モータの矩形波制御を実施する際、ステータが径方向に振動し、このステータの径方向の振動が、ケースとの締結部を介してケースに伝達され、ケースが径方向に振動することが見出された。従って、このケースの径方向の振動によって騒音が発生する可能性がある。

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、ステータおよびロータを有する電動モータと、その電動モータを収容するケースとを、備える車両の動力伝達装置において、ケースの径方向の振動による騒音を抑制できる構造を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、(a)ステータおよびロータを有する電動モータと、その電動機モータを収容しそのステータを固定する締結部を有するケースとを、備えた車両の動力伝達装置であって、(b)前記ケースの外周面または内周面の少なくとも一方には、そのケースの周方向に渡って長手状のリブが形成され、(c)前記リブは、前記電動モータの回転軸線を中心とする径方向に見て、前記締結部と重なる位置に形成されていることを特徴とする。

第１発明の車両の動力伝達装置によれば、前記電動モータの回転軸線を中心とする径方向に見て、前記締結部と重なる位置に、長手状のリブが周方向に渡って形成されているため、ステータの径方向の振動が抑制される。これに関連して、ケースの径方向の振動についても抑制されるため、ケースの径方向の振動によって生じる騒音を抑制できる。

本発明が好適に適用された車両に備えられる動力伝達装置の断面図である。図１のケースを矢印Ａ方向から見た図である。図２のケースを矢印Ｂ方向から見たケースの側面視図である。図２のケースを矢印Ｄ方向から見たケースの下面視図である。電動機の矩形波制御中において周波数毎の音圧を測定した実験結果である。

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車両に備えられる動力伝達装置１０の断面図である。動力伝達装置１０は、非回転部材であるケース１２内に、電動機１４を備えて構成されている。なお、電動機１４が、本発明の電動モータに対応している。

ケース１２は、円筒状に形成されており、内部に電動機１４を収容している。また、ケース１２には、円盤形状のケースカバー１８がボルトによって締結されている。

電動機１４は、ケース１２にボルト２０によって接続されている円環状のステータ２２と、ステータ２２の内周側に配置されているロータ２４と、ロータ２４の内周側に配置されているロータ軸２６と、ステータ２２の軸線Ｃ方向の両側に配置されているコイルエンド２８とを、有して構成されている。なお、軸線Ｃは、電動機１４の回転軸線に対応する。

ステータ２２は、複数枚の円板状の鋼板が積層されることで構成され、ケース１２に複数本のボルト２０によって締結されて固定されている。ロータ２４は、複数枚の円板状の鋼板が積層されることで構成され、軸線Ｃを基準としてステータ２２の内周側に配置されている。また、ステータ２２とロータ２４との間には、径方向の間隙が形成されている。

ロータ軸２６は、軸線Ｃを基準としてロータ２４の内周側に配置されており、軸受２９および軸受３１によって軸線Ｃまわりに回転可能に支持されている。また、ロータ軸２６の外周部と、ロータ２４の内周部とが、互いに接続されている。従って、ロータ軸２６およびロータ２４は、軸線Ｃまわりに一体的に回転する。

図２は、図１のケース１２を矢印Ａ方向（軸線Ｃと平行な方向）から見た図である。図２の斜線で示す３箇所の部位は、ステータ２２をケース１２にボルト２０で固定する際、ステータ２２の軸線Ｃ方向の一端が当接する着座面３０ａ〜３０ｃ（特に区別しない場合は着座面３０と記載）を示している。着座面３０ａ〜３０ｃは、周方向で略等角度間隔で配置されており、何れも軸線Ｃに対して垂直な面に形成されている。また、着座面３０ａ〜３０ｃには、それぞれボルト２０が挿し通されるボルト穴３２が形成されている。

図３は、図２のケース１２を矢印Ｂ方向から見たケース１２の側面視図である。図３の斜線が施されている部位は、図２の着座面３０、およびステータ２２を固定するためのボルト２０のボルト穴３２が形成されているボルト穴形成部３３に対応している。なお、着座面３０およびボルト穴形成部３３は、何れもケース１２の内周側に配置されているが、図３にあっては、それらの位置がわかるように便宜的に記載されている。

図３において、着座面３０に電動機１４のステータ２２が当接した状態で、ステータ２２がボルト２０によって固定される。ところで、電動機１４の矩形波制御実行中にステータ２２が径方向に振動（変動）することが見出された。これに関連して、その振動が着座面３０およびボルト穴形成部３３を介してケース１２に伝達されることで、ケース１２が径方向に振動して騒音が発生する可能性がある。

この騒音を抑制するため、ケース１２には、その外周面において破線で示す位置にリブ３４が形成されている。リブ３４は、ケース１２の外周面から軸線Ｃを中心とする径方向外側に突き出し、周方向に渡って長手状に形成されている。また、リブ３４は、ケース１２を軸線Ｃを中心とする径方向に見て、着座面３０およびボルト穴形成部３３の少なくとも一部と重なる位置に形成されている。なお、着座面３０およびボルト穴形成部３３が、本発明のステータを固定する締結部に対応している。

図４は、図２のケース１２を矢印Ｄ方向（鉛直下方）から見たケース下面視図である。図４に示すように、ケース１２の外周面の破線で示す部位には、周方向に渡って長手状のリブ３４が形成されている。また、リブ３４は、軸線Ｃを中心とする径方向に見て、着座面３０およびボルト穴形成部３３の少なくとも一部が重なる位置に形成されている。また、図示はしないが、リブ３４は、ケース１２の外周面の鉛直上方側および側面の他方側にも周方向に渡って長手状に形成されている。すなわち、リブ３４は、ケース１２の外周面の全周に渡って長手状に形成されている。

以下、ケース１２の外周面にリブ３４が周方向に渡って形成されることによる効果を説明する。図５は、電動機１４の矩形波制御中における、周波数(Hz)毎の音圧(dB)を測定した実験結果を示している。横軸が周波数を示し、縦軸が周波数毎の音圧を示している。なお、音圧は、マイクロホンによって検出される実測値である。

図５の実線が、本実施例のケース１２にリブ３４が形成されているときの周波数毎の音圧を示し、破線は、比較対象としてリブ３４が形成されない場合の音圧を示している。図５に示すように、周波数が低い領域では、リブ３４がある場合とリブ３４がない場合とで大きな差は生じないが、周波数が高くなるに従って、リブ３４がある場合とリブ３４がない場合とで、音圧の差が大きくなる。具体的には、リブ３４がない場合の方が、リブ３４がある場合に比べて音圧が高くなっている。すなわち、リブ３４がある場合に発生する騒音（ノイズ）が、リブ３４がない場合の音圧に比べて小さくなる。このように、ケース１２にリブ３４が形成されることで、ステータ２２の径方向の振動（変動）が抑制され、ケース１２の径方向の振動が抑制されることが確認された。

上述のように、本実施例によれば、電動機１４の軸線Ｃを中心とする径方向に見て、着座面３０およびボルト穴形成部３３と重なる位置に、長手状のリブ３４が周方向に渡って形成されているため、ステータ２２の径方向の振動が抑制される。これに関連して、ケース１２の径方向の振動についても抑制されるため、ケース１２の径方向の振動によって生じる騒音を抑制できる。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、リブ３４は、ケース１２の外周面に形成されていたが、必ずしもケース１２の外周面に限定されず、リブ３４がケース１２の内周面に形成されていても構わない。さらには、リブ３４が、ケース１２の内周面および外周面の両方に形成されていても構わない。

また、前述の実施例では、リブ３４は、ケース１２の周方向で一部途切れて形成されているが、全周方向に渡って連続して形成されていても構わない。

なお、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：動力伝達装置
１２：ケース
１４：電動機（電動モータ）
２２：ステータ
２４：ロータ
３０：着座面（締結部）
３３：ボルト穴形成部（締結部）
３４：リブ

Claims

ステータおよびロータを有する電動モータと、該電動機モータを収容し該ステータを固定する締結部を有するケースとを、備えた車両の動力伝達装置であって、
前記ケースの外周面または内周面の少なくとも一方には、該ケースの周方向に渡って長手状のリブが形成され、
前記リブは、前記電動モータの回転軸線を中心とする径方向に見て、前記締結部と重なる位置に形成されている
ことを特徴とする車両の動力伝達装置。