JP6097720B2

JP6097720B2 - 導電性接続体

Info

Publication number: JP6097720B2
Application number: JP2014089260A
Authority: JP
Inventors: 学矢▲崎▼
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: JP2015207533A

Description

本発明は、接地によるノイズ対策のための導電性接続体に関する。

特許文献１には、モータ−シャフト上に蓄積する電荷を低減するのに特に適した静電荷中和組立体について記載されている。図１０は、モータ−シャフトの外周に同心状に配置された特許文献１に記載の静電荷中和組立体を示す図である。図１１は、図１０に示された静電荷中和組立体のＸ−Ｘ線断面図である。図１０及び図１１に示すように、静電荷中和組立体１０２は、複数のフィラメントバンドル１０４と、導電性のキャリヤーストリップ１０６とを有し、モーターシャフト１００の外周に同心状に配置される。各フィラメントバンドル１０４の一部はキャリヤーストリップ１０６内に埋め込まれ、環状のキャリヤーストリップ１０６の内周からは、複数のフィラメントバンドル１０４の各先端が突出する。また、図１２に示す静電荷中和組立体１１０は、二つの列のフィラメントバンドル１１２を有する。各フィラメントバンドル１１２は、第一および第二の保護外側層１１４及び１１６と、導電性中央キャリヤーストリップ１１８との間で挟持される。

特開２００４−２８１４０６号公報

特許文献１に記載の静電荷中和組立体１０２、１１０等の環状部材をハウジング内に圧入すると、環状部材が変形して外径の精度が悪化する可能性がある。また、径方向の剛性が高い環状部材をハウジングに圧入すると、当該圧入による変形応力のために、環状部材が変形するだけでなく、環状部材又はハウジングが破損する可能性がある。このため、環状部材が圧入されるハウジングの内周に対して、当該環状部材の外径の設定を高精度に行う必要がある。

本発明の目的は、圧入による変形応力に柔軟に対応可能な導電性接続体を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
環状の第１導電性板状部（例えば、後述の実施形態での導電リング２７１ａ、２７２ａ、２７３ａ、２７４ａ）と、環状の第２導電板状部（例えば、後述の実施形態での繊維挟持体５１１）と、該第１導電性板状部と該第２導電板状部との間に挟持され、該第１導電性板状部と該第２導電板状部の内周面から先端部が突出するように配置された導電性繊維（例えば、後述の実施形態での導電性繊維２７１ｂ）と、を備えた導電性接続体（例えば、後述の実施形態での導電性ブラシ２７、２７１、２７２、２７３、２７４）であって、
前記第２導電板状部は、前記第１導電性板状部と該第２導電板状部との間に前記導電性繊維を配置した状態で、前記第１導電性板状部に対し圧入により固定され、
前記第１導電性板状部には、側面に凹溝（例えば、後述の実施形態での凹溝４３１、４３３ａ）が形成され、前記第１導電性板状部に対する該第２導電板状部の圧入方向に直交する方向の厚みが他の部位よりも薄肉となる薄肉部（例えば、後述の実施形態での薄肉部４４１）が設けられる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記第１導電性板状部の外周部には、前記圧入方向において前記凹溝が形成されていない位置に応力緩和部（例えば、後述の実施形態での切り欠き４５２）が設けられる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、
前記第１導電性板状部は、前記薄肉部を含むハブ（例えば、後述の実施形態でのハブ４７３）と、前記凹溝の外周側に位置するリム（例えば、後述の実施形態でのリム４８３）と、該ハブと該リムとを接続する複数のスポーク（例えば、後述の実施形態でのスポーク４９３）と、を有し、
前記複数のスポークはそれぞれ、径方向に対し傾斜するように配置される。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、
隣り合う前記スポーク間には貫通孔（例えば、後述の実施形態での貫通孔４６３）が設けられる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１導電性板状部は、前記第２導電板状部との間に導電性繊維を挟むように前記第２導電板状部と対向する支持部（例えば、後述の実施形態での支持部４２１、４２４）を有し
前記支持部は、前記導電性繊維と当接する面の一部に凹部（例えば、後述の実施形態での凹部６１４）を有する。

請求項１の発明によれば、第１導電性板状部に対する第２導電性板状部の圧入時には、圧入による変形応力が第１導電性板状部に加わる。第１導電性板状部には主に第２導電性板状部から径方向外側へ変形応力が発生するが、第１導電性板状部には側面に凹溝が形成され、凹溝によって薄肉部が形成されているため、薄肉部が径方向に撓むことで変形応力が吸収される。このため、当該変形応力による導電性接続体の外径の変化を防止でき、導電性接続体の設計時における外径の設定が容易になる。

請求項２の発明によれば、第２導電板状部の圧入時に発生した変形応力は応力緩和部で緩和されるため、第１導電板状部の外径の変化を防止できると共に、変形応力の反力による第１導電板状部の内径の変化も防止できる。その結果、導電性接続体の設計時における外径及び内径の設定が容易になる。

請求項３の発明によれば、第２導電板状部の圧入時にはハブが径方向に撓むことで変形応力が吸収される。また、スポークは径方向に対して傾斜しているため、導電性接続体をケース等に圧入する際に第１導電板状部の外周側から受ける圧入応力がスポークによりさらに緩和され、当該圧入応力による第１導電板状部の内外径の変化を防止できる。このように、変形応力による導電性接続体の外径及び内径の変化を防止できる。その結果、導電性接続体の設計時に外径及び内径の設定が容易になる。

請求項４の発明によれば、導電性接続体の軽量化を実現できる。

請求項５の発明によれば、導電性繊維の基端が支持部の凹部に屈曲した状態で導電性繊維が挟持されるため、導電性繊維の抜けを防止できる。

本発明の導電性接続体を搭載可能なハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。図１に示す車両が備える後輪駆動装置のスケルトン図である。ドライブシャフトが挿入された図２に示す後輪駆動装置の右側端部を拡大した軸方向断面図である。軸方向から見た第１実施例の導電性ブラシの正面図である。第１実施例の導電性ブラシの図４に示すＡ−Ａ線断面図である。第２実施例の導電性ブラシの図４に示すＡ−Ａ線断面図である。軸方向から見た第３実施例の導電性ブラシの正面図である。第３実施例の導電性ブラシの図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。第４実施例の導電性ブラシの図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。モータ−シャフトの外周に同心状に配置された特許文献１に記載の静電荷中和組立体を示す図である。図１０に示された静電荷中和組立体のＡ−Ａ線断面図である。図１０とは別の形態の静電荷中和組立体の拡大断面図である。

以下、本発明の導電性接続体を図面に基づいて説明する。

先ず、本発明の導電性接続体を搭載可能な車両として、ハイブリッド車両を例に説明する。
図１に示す車両３は、内燃機関４と電動機５が直列に接続された駆動装置６（以下、前輪駆動装置と呼ぶ。）を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置６の動力がトランスミッション７を介して前輪Ｗｆに伝達される一方で、この前輪駆動装置６と別に、車両後部のフロアパネル（不図示）よりも下方に設けられた駆動装置１（以下、後輪駆動装置と呼ぶ。）の動力が後輪Ｗｒ（ＲＷｒ、ＬＷｒ）に伝達されるようになっている。後輪駆動装置１は、駆動用の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂの駆動回転を減速する第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂと、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂの出力に伴って回転する出力軸１０Ａ、１０Ｂとを備える。第１電動機２Ａの動力は、第１遊星歯車式減速機１２Ａ及び出力軸１０Ａを介して、左後輪ＬＷｒに伝達される。また、第２電動機２Ｂの動力は、第２遊星歯車式減速機１２Ｂ及び出力軸１０Ｂを介して、右後輪ＲＷｒに伝達される。前輪駆動装置６の電動機５と後輪駆動装置１の第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂは、バッテリ９に接続され、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生が可能となっている。

図２は、図１に示す車両３が備える後輪駆動装置１のスケルトン図である。図２に示すように、後輪駆動装置１の筺体であるケース１１の内部には、出力軸１０Ａ、１０Ｂと、第１及び第２電動機２Ａ、２Ｂと、第１及び第２遊星歯車式減速機１２Ａ、１２Ｂとが、同一の回転軸線上にそれぞれ並んで配置されている。出力軸１０Ａ、第１電動機２Ａ及び第１遊星歯車式減速機１２Ａと、出力軸１０Ｂ、第２電動機２Ｂ及び第２遊星歯車式減速機１２Ｂは、ケース１１内で車幅方向に左右対称に配置されている。なお、導電性のケース１１は、車両３の車体（不図示）に固定されており、車体と電気的に導通している。

図３は、ドライブシャフト３１が挿入された図２に示す後輪駆動装置１の右側端部を拡大した軸方向断面図である。なお、後輪駆動装置１の左右端部は同一の構成を有するため、以下の説明では右側端部についてのみ説明し、左側端部についての説明は省略する。図３には、図２に一点鎖線で示した、後輪駆動装置１の出力軸１０Ｂの端部の断面が示される。

図３に示すように、後輪駆動装置１の右側端部には、ケース１１から回転軸線ｘを中心として筒壁部８１が延設されている。筒壁部８１の内部には挿通穴８２が形成され、挿通穴８２には出力軸１０Ｂが挿通している。出力軸１０Ｂは、軸受２１を介して筒壁部８１、即ちケース１１によって回転可能に支持される。また、挿通穴８２にはドライブシャフト３１が挿入され、ドライブシャフト３１は出力軸１０Ｂと一体回転するように結合される。

後輪駆動装置１の挿通穴８２内には、軸受２１から軸方向外側に向かって、オイルシール２３、第１ダストシール２５、導電性ブラシ２７及び第２ダストシール２９がこの順に設けられている。オイルシール２３、第１ダストシール２５、導電性ブラシ２７及び第２ダストシール２９はそれぞれ環形状を有し、筒壁部８１の内周面に、回転軸線ｘと同心状に配置されている。なお、導電性ブラシ２７は、図３に示す筒壁部８１の挿通穴８２に嵌合しており、挿通穴８２側に形成された段差部８３によって位置決めされている。また、導電性ブラシ２７よりも軸方向外側に配置された第２ダストシール２９は、その内径が導電性ブラシ２７の内径よりも大きくなっており、ドライブシャフト３１に装着されたリング３３と接触している。

挿通穴８２にドライブシャフト３１が挿入された状態では、オイルシール２３のシールリップが出力軸１０Ｂと摺接し、第１ダストシール２５のシールリップがドライブシャフト３１と直接摺接し、導電性ブラシ２７がリング３３の小径部３３ａを介してドライブシャフト３１と摺接し、第２ダストシール２９がリング３３の大径部３３ｂと摺接する。

オイルシール２３は、出力軸１０Ｂにおける潤滑油等の漏れを防止し、第１ダストシール２５及び第２ダストシール２９は、外部からの水又は塵挨等の異物の浸入を防止する。導電性ブラシ２７は、ドライブシャフト３１及びリング３３を介して出力軸１０Ｂをケース１１と電気的に接続する導電性接続体である。以下、導電性ブラシ２７を４つの実施例に分けて説明する。

（第１実施例）
図４は、軸方向から見た第１実施例の導電性ブラシの正面図である。また、図５は、第１実施例の導電性ブラシの図４に示すＡ−Ａ線断面図である。第１実施例の導電性ブラシ２７１は、図４に示すように、筒壁部８１の内周面に嵌合される円環状の導電リング２７１ａと、導電リング２７１ａに支持され、内周面から先端部が刷毛状に突出する多数本の導電性繊維２７１ｂとを有する。導電性繊維２７１ｂの各先端は、ドライブシャフト３１に装着されたリング３３の外周面に柔軟に接触し、ドライブシャフト３１がリング３３と一体に回転した際、導電性繊維２７１ｂの先端が、当該回転方向になびきながら、リング３３の外周面を撫でるように摺接する。

図４及び図５に示すように、導電性ブラシ２７１の導電リング２７１ａは、円環状のリング本体４１１と、導電性ブラシ２７１の側方からリング本体４１１に対し圧入によって固定される円環状の繊維挟持体５１１とを有する。リング本体４１１には、圧入された繊維挟持体５１１との間で導電性繊維２７１ｂを挟持するよう、一側面７１１から連続して支持部４２１が径方向内側に突設されている。また、リング本体４１１の他側面７１３には、リング本体４１１の円周方向に沿って連続した凹溝４３１が形成されている。なお、凹溝４３１が形成されるリング本体４１１の他側面７１３は、繊維挟持体５１１が圧入される側の面である。リング本体４１１には、側面７１３に凹溝４３１が形成されることで、リング本体４１１の繊維挟持体５１１が当接する内周面と凹溝４３１との間が、繊維挟持体５１１の圧入方向に直交する方向Ｐの厚みが他の部位よりも薄肉となる薄肉部４４１となっている。

繊維挟持体５１１の外径は、リング本体４１１の側面７１３側の内径に略等しく、リング本体４１１の当該内径に対する締め代を有する。また、繊維挟持体５１１の内周面から外周面までの厚みは、リング本体４１１の支持部４２１の径方向（方向Ｐ）の厚みに略等しい。

次に、導電性ブラシ２７１の組み立て手順について説明する。まず、リング本体４１１の支持部４２１に導電性繊維２７１ｂを配置する。このとき、導電性繊維２７１ｂは、基端部がリング本体４１１の径方向外側を向き、先端部がリング本体４１１の径方向内側を向いてリング本体４１１の内周面から突出した状態で配置される。この状態で繊維挟持体５１１をリング本体４１１に圧入すると、リング本体４１１と繊維挟持体５１１との間に導電性繊維２７１ｂの基端部が挟持される。導電性繊維２７１ｂの基端部は、予め束ねられていてもよく、接着等により固定されていてもよい。

リング本体４１１に対する繊維挟持体５１１の圧入時には、圧入による変形応力がリング本体４１１及び繊維挟持体５１１に加わる。リング本体４１１には主に繊維挟持体５１１から径方向外側へ変形応力が作用するが、リング本体４１１の側面７１３、即ち、繊維挟持体５１１が圧入される側の面に凹溝４３１が形成され、凹溝４３１によって薄肉部４４１が形成されているため、薄肉部４４１が径方向に撓むことで、変形応力が吸収される。このため、当該変形応力による導電性ブラシ２７１の外径の変化を防止でき、導電性ブラシ２７１の設計時における外径の設定が容易になる。

（第２実施例）
図６は、第２実施例の導電性ブラシの図４に示すＡ−Ａ線断面図である。第２実施例の導電性ブラシ２７２は、切り欠き４５２を有する以外、第１実施例の導電性ブラシ２７１と同様であるため、第１実施例と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図６に示すように、リング本体４１２の外周部は、繊維挟持体５１１の圧入方向において凹溝４３１が形成されていない位置、即ち、リング本体４１２の一側面７１１の隅部に、当該圧入方向に直交する方向Ｐの変形応力を緩和するべく、切り欠き４５２が設けられている。したがって、図６に示すように、リング本体４１２の支持部４２１から外周面までの方向Ｐにおける厚みは、図５に示す第１実施例の同厚みよりも薄くなっている。繊維挟持体５１１の圧入時に発生した変形応力は切り欠き４５２が形成された隅部４５２で緩和されるため、リング本体４１２の外径の変化を防止できると共に、変形応力の反力によるリング本体４１２の内径の変化も防止できる。その結果、導電性ブラシ２７２の設計時に外径及び内径の設定が容易になる。

（第３実施例）
図７は、軸方向から見た第３実施例の導電性ブラシの正面図である。また、図８は、第３実施例の導電性ブラシの図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。第３実施例の導電性ブラシ２７３は、第１実施例の導電性ブラシ２７１と同様に、筒壁部８１の内周面に嵌合される導電リング２７３ａと、多数本の導電性繊維２７１ｂとを有する。導電リング２７３ａ以外の構成は、第１実施例又は第２実施例と同様である。このため、第１実施例又は第２実施例と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図７及び図８に示すように、導電性ブラシ２７３の導電リング２７３ａは、円環状のリング本体４１３と、導電性ブラシ２７３の側面からリング本体４１３に対する圧入によって固定される円環状の繊維挟持体５１１とを有する。リング本体４１３には、圧入された繊維挟持体５１１との間で導電性繊維２７１ｂを挟持するよう、一側面７１１から連続して支持部４２１が径方向内側に突設されている。また、リング本体４１３の他側面７１３には、リング本体４１３の円周方向に沿って連続した凹溝４３３ａが形成され、リング本体４１３の一側面７１１にも、リング本体４１３の円周方向に沿って連続した凹溝４３３ｂが凹溝４３３ａと同径上に形成されている。また、凹溝４３３ａ、４３３ｂ内には、リング本体４１３の軸方向に貫通する複数の貫通孔４６３が等間隔に設けられている。当該構成によって、リング本体４１３の繊維挟持体５１１が当接する内周面と凹溝４３３ａ、４３３ｂとの間にハブ４７３が形成され、凹溝４３３ａ、４３３ｂとリング本体４１３の外周面との間にリム４８３が形成され、ハブ４７３とリム４８３との間の凹溝４３３ａ、４３３ｂには、複数のスポーク４９３が形成される。ハブ４７３は、繊維挟持体５１１の圧入方向に直交する方向Ｐの厚みが他の部位よりも薄肉となる薄肉部となっており、複数の貫通孔４６３は、各スポーク４９３の長手方向がリング本体４１３の径方向に対し傾斜するよう設けられる。

リング本体４１３に対する繊維挟持体５１１の圧入時には、圧入による変形応力がリング本体４１３及び繊維挟持体５１１に加わる。リング本体４１３には主に繊維挟持体５１１から径方向外側へ変形応力が発生するが、本実施形態ではリング本体４１３に凹溝４３３ａが形成されているため、繊維挟持体５１１と凹溝４３３ａとの間に位置するハブ４７３が径方向に撓むことで、変形応力が吸収される。また、ハブ４７３とリム４８３との間を連結するスポーク４９３はリング本体４１３の径方向に対して傾斜しているため、導電性ブラシ２７３をケース１１に圧入する際に変形応力がさらに吸収される。また、これにより、変形応力の反力によるリング本体４１３の内径の変化も防止できる。このように、変形応力による導電性ブラシ２７３の外径及び内径の変化を防止できるため、その結果、導電性ブラシ２７１の設計時に外径及び内径の設定が容易になる。また、導電リング２７３ａのリング本体４１３は複数の貫通孔４６３を有するため、導電性ブラシ２７３の軽量化も実現できる。

なお、第３の実施例では、リング本体４１３の両側面７１１、７１３に凹溝４３３ｂ、４３３ａを設け、隣り合うスポーク４９３間を貫通孔４６３としたが、貫通させずに、スポーク４９３よりも薄肉となるように隔壁を設けても良い。

（第４実施例）
図９は、第４実施例の導電性ブラシの図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。第４実施例の導電性ブラシ２７４は、凹部６１４を有する以外、第３実施例の導電性ブラシ２７３と同様であるため、第３実施例と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図９に示すように、リング本体４１４の支持部４２４には、導電性繊維２７１ｂの各基端が対向する面、即ち、一側面７１１とは反対側に凹部６１４が形成されている。したがって、繊維挟持体５１１をリング本体４１４に圧入すると、導電性繊維２７１ｂの基端が支持部４２４の凹部６１４に屈曲した状態で導電性繊維２７１ｂが挟持される。こうして挟持された導電性繊維２７１ｂは、導電性繊維２７１ｂの各基端が屈曲して凹部６１４に屈曲しながら収容されるため、導電性繊維２７１ｂに引っ張るような力が作用しても導電性繊維２７１ｂの抜けが抑制される。

以上説明したように、上記第１〜第４実施例によれば、導電リング２７１ａには、側面に凹溝４３１（４３３ａ）が形成され、導電リング２７１ａに対する繊維挟持体５１１の圧入方向に直交する方向の厚みが他の部位よりも薄肉となる薄肉部４４１が設けられるので、薄肉部４４１が径方向に撓むことで変形応力が吸収され、当該変形応力による導電性ブラシ２７１の外径の変化を防止できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

上記説明した第１〜第４実施例の導電性ブラシの外形は、図４及び図７に示したように円形であるが、挿通穴８２と嵌合する限り、矩形、多角形等任意の形状を採用することができる。

１後輪駆動装置
２Ａ第１電動機本体
２Ｂ第２電動機本体
３車両
１０Ａ、１０Ｂ出力軸
１１ケース
１２Ａ、１２Ｂ遊星歯車式減速機
２１軸受
２３オイルシール
２５第１ダストシール
２７、２７１、２７２、２７３、２７４導電性ブラシ
２９第２ダストシール
３１ドライブシャフト
３３リング
８１筒壁部
８２挿通穴
２７１ａ、２７２ａ、２７３ａ、２７４ａ導電リング
２７１ｂ導電性繊維
４１１、４１２、４１３、４１４リング本体
４２１、４２４支持部
４３１、４３３ａ、４３３ｂ凹溝
４４１薄肉部
４５２切り欠き
４６３貫通孔
４７３ハブ
４８３リム
４９３スポーク
５１１繊維挟持体
６１４凹部

Claims

環状の第１導電性板状部と、環状の第２導電板状部と、該第１導電性板状部と該第２導電板状部との間に挟持され、該第１導電性板状部と該第２導電板状部の内周面から先端部が突出するように配置された導電性繊維と、を備えた導電性接続体であって、
前記第２導電板状部は、前記第１導電性板状部と該第２導電板状部との間に前記導電性繊維を配置した状態で、前記第１導電性板状部に対し圧入により固定され、
前記第１導電性板状部には、側面に凹溝が形成され、前記第１導電性板状部に対する該第２導電板状部の圧入方向に直交する方向の厚みが他の部位よりも薄肉となる薄肉部が設けられた、導電性接続体。
請求項１に記載の導電性接続体であって、
前記第１導電性板状部の外周部には、前記圧入方向において前記凹溝が形成されていない位置に応力緩和部が設けられた、導電性接続体。
請求項１又は２に記載の導電性接続体であって、
前記第１導電性板状部は、前記薄肉部を含むハブと、前記凹溝の外周側に位置するリムと、該ハブと該リムとを接続する複数のスポークと、を有し、
前記複数のスポークはそれぞれ、径方向に対し傾斜するように配置された、導電性接続体。
請求項３に記載の導電性接続体であって、
隣り合う前記スポーク間には貫通孔が設けられた、導電性接続体。
請求項１から４のいずれか一項に記載の導電性接続体であって、
前記第１導電性板状部は、前記第２導電板状部との間に導電性繊維を挟むように前記第２導電板状部と対向する支持部を有し
前記支持部は、前記導電性繊維と当接する面の一部に凹部を有する、導電性接続体。