JP5541197B2 - 車両駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源として回転電機を有する車両に搭載される車両駆動装置に係り、詳しくは、回転電機のロータの回転位置を検出する検出センサの配線構造に関する。

従来、電動モータ２０を有すると共に、この電動モータ２０にオイルポンプが近接して配設され、これら電動モータ２０とオイルポンプとの間に電動モータ２０のロータの回転位置を検出するレゾルバを配設したハイブリッド車両用駆動装置が案出されている（特許文献１参照）。

特開２００６−０１５９９７号公報

上述したレゾルバは、ハウジング２の外部に信号を取り出すために、配線をハウジング２の内径側から外径側に向けて配索している。上述した特許文献１には、このレゾルバの配線の配索について何の記載もされていないが、通常、電動モータとオイルポンプとの間にレゾルバが設けられている場合、このレゾルバの配線は、回転電機とオイルポンプをハウジングに支持する壁部との間を通して配索される。

一方で、上記電動モータとオイルポンプを支持する壁部との間に、壁部が設けられることがある。

電動モータとオイルポンプを支持する壁部との間に、更に壁部が設けられる場合、これら電動モータとオイルポンプとの間にレゾルバの配線を配索するスペースが狭くなるため、レゾルバの配線を通す分だけ上記電動モータとオイルポンプを支持する壁部との間を広く設計する必要があり、車両駆動装置の軸方向寸法が長くなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、回転電機とオイルポンプを支持するポンプ支持壁との間に設けられた仕切り壁に切欠きを形成し、この切欠きを通して回転電機の位置センサの配線を配索することによって、上記課題を解決した車両駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、ロータ（３ａ）及びステータ（３ｂ）を有する回転電機（３）と、前記回転電機（３）の回転が入力される変速装置（９）と、これら回転電機（３）及び変速装置（９）を収納するケース部材（６）と、オイルポンプ（１１）を収納すると共に、該オイルポンプ（１１）を支持するように前記ケース部材（６）から内径側に向かって延設されるポンプ支持壁（２８）、前記ポンプ支持壁（２８）から前記回転電機（３）に向けて軸方向に突出する突出部（２６ａ）を有する前記回転電機及び変速装置との間に配設されるポンプハウジング（１２）と、前記ケース部材（６）に固設され前記ケース部材（６）の内部空間を前記回転電機（３）が収納される空間と前記変速装置（９）が収納される空間とに仕切ると共に前記ポンプ支持壁（２８）と並設される壁部（１０ａ）を有する仕切り壁（１０）と、前記突出部（２６ａ）の外周側に設けられる検出部（３０ｂ）を有し前記回転電機（３）のロータ（３ａ）の回転位置を検出する位置センサ（３０）と、を備えた車両駆動装置（５）において、
前記仕切り壁（１０）は、前記突出部（２６ａ）の外径側に配設した前記ポンプ支持壁（２８）に並設された壁部（１０ａ）に、内径側から外径側に向かって切欠かれた切欠き部（１０ａ_１）を有し、
前記回転電機側から前記切欠き部（１０ａ_１）の少なくとも一部を覆うように前記壁部（１０ａ）に取付けられるプレート部材（３２）と、
前記切欠き部（１０ａ_１）を含む、前記ポンプ支持壁（２８）及び前記プレート部材（３２）の間の配線空間（Ｓｗ）を通って配索される前記位置センサ（３０）の配線（３１）と、
を備えた、ことを特徴とする。
また、前記ポンプハウジング（１２）は、前記突出部（２６ａ）の一部が前記回転電機（３）のステータ（３ｂ）と該ステータ（３ｂ）の内側にて軸方向に重なるように配設されると好適である。

また、前記プレート部材（３２）を前記壁部（１０ａ）に取付けるボルト（３３）を備え、
前記壁部（１０ａ）は、前記プレート部材（３２）を取付けるプレート取付面（ｆ_２）を有し、このプレート取付面（ｆ_２）を、前記回転電機側の端面（ｆ_１）よりも前記ボルト（３３）の頭部（３３ａ）の厚みと前記プレート部材（３２）の厚みとの総和（Ｔ）以上、前記ポンプ支持壁側に凹ませると好適である。

更に、前記位置センサ（３０）の配線（３１）は、前記検出部（３０ｂ）から電気信号が出力される導線（３１ａ）と、この導線（３１ａ）を覆う被覆部（３１ｂ）と、を有し、
前記切欠き部（１０ａ_１）は、前記配線空間（Ｓｗ）に前記位置センサ（３０）の配線（３１）が配設された状態の前記被覆部（３１ｂ）の幅に応じた幅（Ｗ）に設定されると好適である。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を用意にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る発明によると、オイルポンプを支持するポンプ支持壁とこのポンプ支持壁と並設された仕切り壁の壁部との間の空間部を利用して、回転電機のロータの回転位置を検出する位置センサの配線を配索したことによって、この位置センサの配線を配索するために、上記壁部が設けられる回転電機とポンプ支持壁との間のスペースを広く設計する必要がなく、車両駆動装置の軸方向長さを短くすることができる。また、上記壁部に内径側から外径側に向かって切欠かれた切欠き部を形成し、この切欠き部に位置センサの配線を配置するようにしたことによって、回転電機側から上記ポンプ支持壁と仕切り壁との間の空間部に位置センサの配線を配索することができ、位置センサの配線を容易に配索することができる。
請求項２に係る発明によると、突出部の一部が前記回転電機のステータと該ステータの内側にて軸方向に重なるため、ポンプ支持壁と並設された仕切り壁の壁部との間の空間部を利用して位置センサの配線を配索したことと相まって、より軸方向長さを短く構成することができる。

請求項３に係る発明によると、切欠き部の少なくとも一部を覆うプレート部材を壁部にボルトによって取付けると共に、このプレートが取付けられる壁部のプレート取付面を、ボルトの頭部及びプレート部材の厚みの総和以上、ポンプ支持壁側に凹ませることによって、上記ボルトが仕切り壁の回転電機側の端面から突出することを防止することができる。

請求項４に係る発明によると、切欠き部の幅を、配線空間に配設された状態の位置センサの配線の被覆部の幅に応じて設定したことによって、位置センサの配線が、切欠き部の側壁面と当接した状態で配線空間に配設されるため、この配線の周方向への移動を規制することができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド駆動装置を示す模式図。 本発明の実施形態に係るレゾルバの取付構造を示す模式図。 図２のレゾルバの配線を示す正面図。 図２のレゾルバの配線を示す断面図。

以下、本発明の実施形態に係るハイブリッド駆動装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態に係るハイブリッド駆動装置は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両に搭載されて特に好適なものであり、図中における左右方向は実際の車両搭載状態における左右方向に対応するが、説明の便宜上、エンジン等の駆動源側を「前方側」、駆動源とは反対側を「後方側」というものとする。

［ハイブリッド駆動装置の概略構成］
図１に示すように、ハイブリッド自動車１は、駆動源として、エンジン２の他に、回転電機（モータ・ジェネレータ）３を有しており、このハイブリッド自動車１のパワートレーンを構成するハイブリッド駆動装置（車両駆動装置）５は、モータハウジング６ａに、回転電機３を有しかつ、エンジン２からの動力が入力される入力部４を収納すると共に、ミッションケース６ｂに、エンジン２と駆動車輪７との間に設けられる変速装置９を収納して構成されている。

また、上記モータハウジング６ａ及びミッションケース６ｂは、このモータハウジング６ａがミッションケース６ｂにボルトによって締結されることで、ハイブリッド駆動装置５の外殻となるケース部材６を構成しており、このケース部材６の内部空間は、モータハウジング６ａに固設された仕切り壁１０によって、回転電機３を含む入力部４が収納される空間と、変速装置９が収納される空間とに仕切られている。

更に、回転電機３と変速装置９との間には、オイルポンプ１１が設けられており、このオイルポンプ１１を収納するポンプハウジング１２によって、変速装置９がミッションケース６ｂ内に閉塞されるように構成されている。言い換えると、軸方向において回転電機３と変速装置９との間に配設されるポンプハウジング１２によって、オイルポンプ１１が収納されている。

一方、入力部４は、エンジン２と変速装置９との間の動力伝達を行う動力伝達装置１３に、回転電機３が付設して構成されており、この動力伝達装置１３は、エンジン２のクランク軸２ａにドライブプレート１５を介して接続されるダンパ１６、該ダンパ１６がスプライン嵌合する接続軸１７を有する接続部１９と、この接続部１９と変速装置９の入力軸２０との間の動力伝達を断接するクラッチ２１と、によって構成されている。

上記クラッチ２１は、複数の内摩擦板及び外摩擦板がクラッチハウジング２２の内部空間に収納された多板クラッチによって構成されており、このクラッチハウジング２２は、上記変速装置９の入力軸２０と一体に回転するように連結されている。

また、上記クラッチハウジング２２の外径側には、回転電機３がクラッチ２１と軸方向位置がオーバーラップするように配設されており、この回転電機３は、クラッチハウジング２２に固設されたロータ３ａの径方向外側に、ステータ３ｂが対向するように配置されて構成されている。

このようにハイブリッド駆動装置５は、エンジン側から駆動車輪側に向かって、接続部１９、クラッチ２１、回転電機３、オイルポンプ１１、変速装置９が順次配置されており、エンジン２及び回転電機３の両方を駆動させて車両を走行させる場合には、制御部２３によってコントロールバルブ（油圧制御装置）２５を制御してクラッチ２１を係合させ、回転電機３の駆動力だけで走行するＥＶ走行時には、クラッチ２１を解放してエンジン２を駆動系から切り離すようになっている。

また、上記オイルポンプ１１は、変速装置９の入力軸２０とスプライン嵌合するクラッチハウジング２２のボス部２２ａが軸方向に延設されて駆動軸となっており、このクラッチハウジング２２には、クラッチ２１を介してエンジン２からの動力が入力されると共に、ロータ３ａが取付られて回転電機３からの動力も入力されるため、これらエンジン２及び回転電機３のどちらからの回転によっても駆動して油圧を発生させることができるようになっている。

［レゾルバの構成］
ついで、上記回転電機３のロータ３ａの回転位置を検出するレゾルバ周りの構成について詳しく説明をする。

図２に示すように、ポンプハウジング１２は、上記クラッチハウジング２２のボス部２２ａに連結されたドライブギヤ２５ａ及びドリブンギヤ２５ｂからなるオイルポンプギヤ２５が回転することにより油圧を発生させるギヤ式オイルポンプ１１を収納するように構成されており、オイルポンプギヤ２５を収納するオイルポンプボディ２６と、オイルポンプボディ２６に変速機構側から取付けられるオイルポンプカバー２７と、ミッションケース６ｂに設けられ、オイルポンプカバー２７がボルトによって取付けられるフランジ部２９と、を有している。

このポンプハウジング１２は、上記フランジ部２９及びオイルポンプカバー２７によって、オイルポンプ１１を支持するようにミッションケース６ｂからから内径側に向かって延設されるポンプ支持壁２８を構成していると共に、上記オイルポンプボディ２６が回転電機３側に突出して突出部２６ａが構成されている。

より詳しくは、上記回転電機３が、円筒形状のクラッチハウジング２２の外周面に形成されたロータ取付部２２ｂにロータ３ａが取付けられていると共に、このロータ３ａに対向するようにステータ３ｂがモータハウジング６ａに固設されて、入力軸２０に嵌合したオイルポンプ１１よりも外径側に設けられているため、上記ポンプハウジング１２の突出部２６ａは、少なくともステータ３ｂのコイルエンド３ｂ_１と軸方向位置が重なるように、回転電機３の内周側に向けて軸方向に突出している。

また、オイルポンプボディ２６の突出部によって構成されるポンプハウジング１２の突出部２６ａの外径側には、クラッチハウジング２２のロータ取付部２２ｂの端部２２ｂ_１が、軸方向位置が重なるように変速装置側に突出して設けられており、このロータ取付部２２ｂの端部２２ｂ_１の内周側には、ロータ３ａと共に回転する励磁コイル３０ａが、ポンプハウジング１２の突出部２６ａの外周側には固定されてロータ３ａの回転位置を検出する検出コイル（検出部）３０ｂが、互いに対向するように取付けられている。そして、これら励磁コイル３０ａ及び検出コイル３０ｂによって、回転電機３のロータ３ａの回転位置を検出するレゾルバ（位置センサ）３０が構成されている。

［レゾルバの配線］
ついで、レゾルバ３０の配線について詳しく説明をする。図２に示すように、ポンプ支持壁２８と回転電機３との間には、入力軸２０と平行に配置されたカウンタシャフト３４の一方側の端部を支持する仕切り壁１０が形成されており、この仕切り壁１０は、その内径側にて上記オイルポンプボディ２６に嵌合している。

また、仕切り壁１０は、図１乃至図３に示すように、カウンタシャフト３４を支持する壁部とその周方向位置が異なる部分の壁部（以下、第１壁部という）１０ａが、上記ポンプ支持壁２８と並設されており、この第１壁部１０ａと、ポンプ支持壁２８との間には狭い空間部Ｓが形成されている。即ち、上記仕切り壁１０の第１壁部１０ａとポンプ支持壁２８とが径方向に平行に延びるように設けられている部分は、これら第１壁部１０ａとポンプ支持壁２８とによって、二重壁構造になっている。

ところで、上述したレゾルバ３０の検出コイル３０ｂには、検出したロータ３ａの回転位置を制御部２３に出力するための配線３１が接続されており、仕切り壁１０の第１壁部１０ａには、上述した第１壁部１０ａとポンプ支持壁２８との間の空間部Ｓを利用してレゾルバ３０の配線３１を配索するための切欠き部１０ａ_１が形成されている。

具体的には、上記切欠き部１０ａ_１は、ポンプ支持壁２８によって二重壁構造となっている第１壁部１０ａを内径側から外径側に向かって切欠かいて形成していると共に、回転電機３側から第１壁部１０ａに取付けられるプレート部材３２によって、回転電機３側の開口面が覆われている。

そのため、上記切欠き部１０ａ_１を含む、ポンプ支持壁２８及びプレート部材３２の間の空間によって配線空間Ｓｗが形成されており、レゾルバ３０の配線３１は、この配線空間Ｓｗを通ってケース部材６の内側から外側に向かって配索されると共に、モータハウジング６ａの前部に形成された孔部６ａ_１を通ってケース外へと抜けるようになっている。

なお、上記配線空間Ｓｗの入口部には、プレート部材３２の端部が配線の屈曲方向に曲げられて案内部３２ａ_１を形成していると共に、配線空間Ｓｗの出口部でも同様に、プレート部材３２の端部が配線の屈曲方向に曲げられて配線３１の案内部３２ａ_２を形成している。

ついで、上記配線空間Ｓｗについてより詳しく説明する。配線空間Ｓｗは、図３及び図４に示すように、切欠き部１０ａ_１の側壁面１０ａ_１１と、プレート部材３２と、ポンプ支持壁２８と、によって区画されていると共に、このプレート部材３２は、対角線上に配置された２つのボルト３３によって第１壁部１０ａに取付けられている。

また、上記プレート部材３２が取付けられる第１壁部１０ａのプレート取付面ｆ_２は、ボルト３３の頭部３３ａ及びプレート部材３２の厚みの総和Ｔ以上、第１壁部１０ａの回転電機側の端面ｆ_１よりもポンプ支持壁側に凹まされて形成されており、プレート部材３２を取付けるボルト３３の頭部３３ａが、上記第１壁部１０ａの回転電機側の端面ｆ_１よりも回転電機側に突出しないようになっている。

なお、第１壁部１０ａは、プレート取付面ｆ_２が形成される部分全体が、ポンプ支持壁側に凹んでいるが、ボルト３３を締結する部分のみ雌ネジを切削するために肉厚に設けられており、この肉厚部１０ａ_２に対応するポンプ支持壁２８も変速装置側に凹んで形成されている。

また、上述したレゾルバ３０の配線３１は、検出コイル３０ｂから電気信号が出力される導線３１ａと、この導線３１ａを覆う被覆部３１ｂと、から構成されており、この被覆部３１ｂは、図４に示すように、配線空間Ｓｗに配設された状態で、プレート部材３２に押圧されて偏平する弾性体から構成されている。

そのため、上記切欠き部１０ａ_１の幅Ｗは、この配線空間に配設された状態の被覆部３１ｂの幅に応じた幅に設定されており、この被覆部３１ｂが切欠き部１０ａ_１の少なくとも一方側の側壁面１０ａ_１１に当接して、配線３１の周方向位置を規制するように構成されている。

即ち、配線空間Ｓｗの幅を規定する切欠き１０ａの幅Ｗが、配線空間Ｓｗに配設された状態のレゾルバ３０の配線３１のサイズと適合するように設定されている。

このようにポンプ支持壁２８と並設された仕切り壁１０の第１壁部１０ａに切欠き部１０ａ_１を形成し、この切欠き部１０ａ_１を、上記配線３１を通す配線空間Ｓｗとして利用することによって、ポンプ支持壁２８と第１壁部１０ａとの間の狭い空間部Ｓを通って、レゾルバ３０の配線３１を内径側から外径側に向けて配索することができる。そのため、配線３１を配索するために、ポンプ支持壁２８と回転電機３との間のスペースを大きく取る必要がなく、ハイブリッド駆動装置５の軸方向長さを短くすることができる。

また、上記レゾルバ３０の配線３１を、回転電機側から切欠き部１０ａ_１に組み付け、この切欠き部１０ａ_１にプレート部材３２によって蓋をすることによって、配線３１を配索することができるため、簡単に配線３１の組付けを行うことができる。

更に、第１壁部１０ａのプレート部材３２の取付面ｆ_２を、回転電機側の端面ｆ_１よりも、ボルト３３の頭部３３ａの厚みと、プレート部材３２の厚みの総和ｔ以上、ポンプ支持壁側に凹ませたことによって、このボルト３３の頭部３３ａがロータ３ａ及びクラッチハウジング２２が回転する回転電機側に突出することを防止することができる。

また、切欠き部１０ａ_１の幅Ｗを、配線空間Ｓｗに配設された状態のレゾルバ３０の配線３１の被覆部３１ｂの幅に応じて設定したことによって、この配線３１が、切欠き部１０ａ_１の側壁面１０ａ_１１の少なくとも一方と当接するため、配線３１の周方向への移動を規制することができる。

なお、本実施形態では、プレート部材３２によって切欠き部１０ａ_１の全面を覆うように構成されているが、このプレート部材３２は、切欠き部１０ａ_１の少なくとも一部を覆うように形成されれば良い。

また、本実施形態では、ＦＦタイプの車両に搭載される横置き型のハイブリッド駆動装置について説明をしたが、ＦＦタイプの車両に搭載される縦置き型のハイブリッド駆動装置に用いられてもよい。また、例えば、ＦＲタイプの車両に搭載される車両駆動装置においても、オイルポンプの軽量化のためにポンプ支持壁２８に孔が穿設されている場合など、回転電機３と共にトルクコンバータや発進クラッチが配設される空間を油密状に保持するため、これらポンプ支持壁２８と回転電機３との間に壁部が設けられることがあり、本発明は、ポンプ支持壁２８と回転電機３との間に壁部が設けられているものであれば、どのようなタイプの車両駆動装置に適用されても良い。

更に、回転電機３のロータ３ａの回転位置を検出するために、レゾルバ３０を用いたが、どのような回転角センサを用いても良い。

３ 回転電機
３ａ ロータ
５ 車両駆動装置
６ ケース部材
９ 変速装置
１０ 仕切り壁
１０ａ 壁部
１０ａ_１ 切欠き部
１１ オイルポンプ
１２ ポンプハウジング
２６ａ 突出部
２８ ポンプ支持壁
３０ 位置センサ（レゾルバ）
３１ 配線
３１ａ 導線
３１ｂ 被覆部
３２ プレート部材
３３ ボルト
３３ａ 頭部
Ｓｗ 配線空間
ｆ_１ 回転電機側の端面
ｆ_２ プレート取付面
Ｔ ボルトの頭部の厚みとプレート部材の厚みとの総和
Ｗ 切欠き部の幅

Claims (4)

1. ロータ及びステータを有する回転電機と、前記回転電機の回転が入力される変速装置と、これら回転電機及び変速装置を収納するケース部材と、オイルポンプを収納すると共に、該オイルポンプを支持するように前記ケース部材から内径側に向かって延設されるポンプ支持壁、前記ポンプ支持壁から前記回転電機に向けて軸方向に突出する突出部を有する前記回転電機及び変速装置との間に配設されるポンプハウジングと、前記ケース部材に固設され前記ケース部材の内部空間を前記回転電機が収納される空間と前記変速装置が収納される空間とに仕切ると共に前記ポンプ支持壁と並設される壁部を有する仕切り壁と、前記突出部の外周側に設けられる検出部を有し前記回転電機のロータの回転位置を検出する位置センサと、を備えた車両駆動装置において、
   前記仕切り壁は、前記突出部の外径側に配設した前記ポンプ支持壁に並設された壁部に、内径側から外径側に向かって切欠かれた切欠き部を有し、
   前記回転電機側から前記切欠き部の少なくとも一部を覆うように前記壁部に取付けられるプレート部材と、
   前記切欠き部を含む、前記ポンプ支持壁及び前記プレート部材の間の配線空間を通って配索される前記位置センサの配線と、を備えた、
   ことを特徴とする車両駆動装置。
2. 前記ポンプハウジングは、前記突出部の一部が前記回転電機のステータと該ステータの内側にて軸方向に重なるように配設される、
   請求項１記載の車両駆動装置。
3. 前記プレート部材を前記壁部に取付けるボルトを備え、
   前記壁部は、前記プレート部材を取付けるプレート取付面を有し、このプレート取付面を、前記回転電機側の端面よりも前記ボルトの頭部の厚みと前記プレート部材の厚みとの総和以上、前記ポンプ支持壁側に凹ませた、
   請求項１又は２記載の車両駆動装置。
4. 前記位置センサの配線は、前記検出部から電気信号が出力される導線と、この導線を覆う被覆部と、を有し、
   前記切欠き部は、前記配線空間に前記位置センサの配線が配設された状態の前記被覆部の幅に応じた幅に設定される、
   請求項１乃至３のいずれか１項記載の車両駆動装置。

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