JP7135789B2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Description

本明細書に記載の開示は、モータと動力伝達機構を備える車両用動力伝達装置に関するものである。

特許文献１に示されるように、モータと動力伝達機構を備える電気自動車用伝達装置が知られている。

特許第５９４３０３３号公報

特許文献１に示されるモータはロータを有する。ロータに永久磁石が埋め込まれている。したがってロータが昇温すると永久磁石の磁化強度が低下する虞がある。

そこで本明細書に記載の開示は、ロータの永久磁石の磁化強度の低下の抑制された車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

開示の１つは、モータシャフト（５０１）と、モータシャフトに設けられたロータ（５０２）と、ロータと対向配置されるステータ（５０３）と、モータシャフトの一端側、ロータ、および、ステータそれぞれを収納するモータハウジング（５０５）と、を備えるモータ（５００）、および、モータシャフトの他端側と噛み合わされるインプットシャフト（６０１）と、インプットシャフトから動力の伝達されるアウトプットシャフト（６０３）と、インプットシャフト、および、アウトプットシャフトの一部、それぞれを収納するギヤハウジング（６１０）と、を備える動力伝達機構（６００）、を有し、ロータは少なくとも１つの永久磁石（５０７）を備え、モータシャフトの他端側を外部に露出するための第１貫通孔（５０６）がモータハウジングに形成され、モータシャフトの他端側をギヤハウジングの内部に挿入するための第２貫通孔（６１１）がギヤハウジングに形成され、モータハウジングにおける第１貫通孔の開口する第１開口外面（５０６ａ）と、ギヤハウジングにおける第２貫通孔の開口する第２開口外面（６１１ａ）とが、モータシャフトの延長方向で対向する態様で、モータハウジングとギヤハウジングとが連結され、第１開口外面と第２開口外面の少なくとも一部が延長方向で離間し、モータシャフトの一部が第１開口外面と第２開口外面との間の空隙（３０２）に位置し、空隙が外部雰囲気と連通しており、モータハウジングとギヤハウジングとを連結する複数の締結部がモータシャフトの延長方向まわりの周方向で離間して並び、周方向で隣り合って並ぶ２つの締結部の間に空隙と外部雰囲気とを連通する連通口（３０３）が構成され、２つの連通口がモータシャフトの延長方向に直交する放射方向において空隙を介して並んでおり、放射方向が、車両の進退方向に沿っている。

このようにモータシャフト（５０１）の一部の設けられる空隙（３０２）が外部雰囲気と連通している。これによりモータシャフト（５０１）の昇温が抑制される。モータシャフト（５０１）に設けられたロータ（５０２）の昇温が抑制される。ロータ（５０２）の備える永久磁石（５０７）の昇温が抑制される。この結果、永久磁石（５０７）の磁化強度の低下が抑制される。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

動力伝達システムを示す模式図である。 車両用動力伝達装置の上面図である。 車両用動力伝達装置の分解上面図である。 車両用動力伝達装置の分解側面図である。 車両用動力伝達装置の側面図である。 モータの正面図である。 動力伝達機構の正面図である。 図５に破線で囲って示す領域Ａの拡大側面図である。 ステータの振動を示す模式図である。

以下、実施形態を図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
＜動力伝達システム＞
先ず、図１に基づいて車両用動力伝達装置３００の設けられる動力伝達システム１００を説明する。動力伝達システム１００は電気自動車の走行輪１１０に動力を伝達するシステムを構成している。

動力伝達システム１００は車両用動力伝達装置３００の他にバッテリ２００を有する。車両用動力伝達装置３００は電力変換装置４００、モータ５００、および、動力伝達機構６００を有する。

また動力伝達システム１００は図示しない複数のＥＣＵを有する。これら複数のＥＣＵはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは協調して電気自動車を制御している。複数のＥＣＵにより、バッテリ２００のＳＯＣに応じてモータ５００の力行と回生が制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。

バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのＳＯＣがバッテリ２００のＳＯＣに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。

電力変換装置４００はバッテリ２００とモータ５００との間の電力変換を行う。電力変換装置４００は複数のスイッチ素子を有する。これら複数のスイッチ素子がＥＣＵによってＰＷＭ制御される。これによりバッテリ２００の直流電力が交流電力に変換される。モータ５００の発電（回生）によって生成された交流電力が直流電力に変換される。

モータ５００は電力変換装置４００から供給される交流電力によって力行する。モータ５００は動力伝達機構６００に連結されている。モータ５００の回転エネルギーは動力伝達機構６００を介して走行輪１１０に伝達される。これにより走行輪１１０に推進力が付与される。

逆に、走行輪１１０の回転エネルギーは動力伝達機構６００を介してモータ５００に伝達される。これによりモータ５００は回生する。回生によって発生した交流電力は、電力変換装置４００によって直流電力に変換される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。以下、車両用動力伝達装置３００の構成要素を個別に説明する。

＜電力変換装置＞
電力変換装置４００は２つの電力ラインの間で並列接続された少なくとも３相のレグを有する。これら少なくとも３相のレグそれぞれは直列接続された２つのスイッチ素子を有する。これら２つのスイッチ素子の間の中点に電力配線が接続されている。電力配線は後述のステータコイル５１０と電気的に接続されている。

電力変換装置４００の備えるスイッチ素子は上記のＥＣＵと図示しないゲートドライバとによって開閉制御される。ＥＣＵは制御信号を生成し、それをゲートドライバに出力する。ゲートドライバは制御信号を増幅してスイッチ素子の制御電極に出力する。これによりＥＣＵは電力変換装置４００に入力される電力を直流から交流に、若しくは、交流から直流に変換する。

なお、電力変換装置４００を構成する半導体素子は、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。そしてスイッチ素子としてはＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどを採用することができる。スイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを採用した場合、上記の制御電極はゲート電極に相当する。

この電力変換装置４００を構成する半導体素子は図１に示すインバータハウジング４０１に収納されている。インバータハウジング４０１は金属製である。インバータハウジング４０１は電気自動車の車体と電気的に接続されている。これによりインバータハウジング４０１はボディアースされている。

インバータハウジング４０１は開口を有する箱形状を成している。インバータハウジング４０１の開口は金属製の蓋部４０２で閉塞されている。蓋部４０２は金属製のボルト４０３によってインバータハウジング４０１に機械的および電気的に接続されている。インバータハウジング４０１と蓋部４０２とによって収納空間が構成されている。この収納空間に電力変換装置４００を構成する半導体素子が収納されている。これにより電力変換装置４００を構成する半導体素子は電磁遮蔽されている。電力変換装置４００の有するスイッチ素子のスイッチングなどに起因して生じる電磁ノイズがインバータハウジング４０１と蓋部４０２の外へ漏れることが抑制されている。

なお、インバータハウジング４０１は後述のモータハウジング５０５と機械的および電気的に接続されている。これらインバータハウジング４０１とモータハウジング５０５は例えばアルミダイカストで一体に形成されてもよい。インバータハウジング４０１とモータハウジング５０５は別体で形成されてもよい。本実施形態ではインバータハウジング４０１とモータハウジング５０５とが一体に形成されている。

＜モータ＞
モータ５００は、モータシャフト５０１、ロータ５０２、ステータ５０３、ベアリング５０４、および、モータハウジング５０５を有する。モータハウジング５０５は内部空間を有する。このモータハウジング５０５の内部空間に、モータシャフト５０１の一部、ロータ５０２、ステータ５０３、および、ベアリング５０４それぞれが収納されている。

またモータハウジング５０５には自身の内部空間と外部雰囲気とを連通する第１貫通孔５０６が形成されている。モータシャフト５０１は第１貫通孔５０６に挿通される。これによりモータシャフト５０１の一端側がモータハウジング５０５の内部空間に位置している。モータシャフト５０１の他端側が第１貫通孔５０６を介してモータハウジング５０５の内部空間の外に位置している。

上記したようにモータハウジング５０５の内部空間にベアリング５０４が設けられている。このベアリング５０４によってモータシャフト５０１はモータハウジング５０５に対して回転可能に設けられている。

ロータ５０２は、永久磁石５０７と、永久磁石５０７をモータシャフト５０１に固定する固定部５０８と、を有する。固定部５０８は円筒形状を成している。固定部５０８の内部にモータシャフト５０１が挿入固定されている。これにより永久磁石５０７はモータシャフト５０１の軸周りに設けられている。複数の永久磁石５０７がモータシャフト５０１の軸周りに等間隔で設けられている。ロータ５０２の磁極数は８になっている。

ステータ５０３は、ステータコア５０９と、ステータコア５０９に設けられるステータコイル５１０と、を有する。ステータコア５０９は円筒形状を成している。ステータコア５０９の内部に、モータシャフト５０１とともにロータ５０２が設けられている。これによりロータ５０２とステータ５０３とが、モータシャフト５０１の延長方向に対して直交する放射方向で対向している。

ステータコイル５１０はＵ相ステータコイル、Ｖ相ステータコイル、および、Ｗ相ステータコイルを有する。これら３相のステータコイルそれぞれは導線が絶縁被膜で覆われた絶縁電線を有する。これら３相の絶縁電線がステータコア５０９に巻き回されている。これによりステータコイル５１０がステータコア５０９に設けられている。

ステータコイル５１０は電力配線を介して電力変換装置４００と電気的に接続されている。ステータコイル５１０には電力変換装置４００から三相交流が供給される。これによりステータコイル５１０から三相回転磁界が発生する。

上記したようにロータ５０２は永久磁石５０７を有する。永久磁石５０７から磁界が発生している。そしてステータコイル５１０からは三相回転磁界が発生する。これら２つの磁界の相互作用によって、ロータ５０２に回転トルクが発生する。回転トルクの発生方向は、三相回転磁界の位相変化に応じて、モータシャフト５０１の延長方向まわりの周方向で順次経時的に変化する。これによりロータ５０２の設けられたモータシャフト５０１が回転する。

上記したようにモータシャフト５０１の他端側がモータハウジング５０５の内部空間の外に位置している。このモータシャフト５０１の他端側に第１スプライン溝５０１ａが形成されている。後述の動力伝達機構６００のインプットシャフト６０１の先端に孔が形成されている。この孔の壁面に第２スプライン溝６０１ａが形成されている。

モータシャフト５０１の他端側がインプットシャフト６０１の孔に入れ込まれている。第１スプライン溝５０１ａと第２スプライン溝６０１ａとが互いに嵌め合されている。モータシャフト５０１とインプットシャフト６０１とがスプライン結合している。これによりモータシャフト５０１の回転によってインプットシャフト６０１が回転可能になっている。逆に言えば、インプットシャフト６０１の回転によってモータシャフト５０１が回転可能になっている。

＜動力伝達機構＞
動力伝達機構６００は、インプットシャフト６０１、カウンターシャフト６０２、および、アウトプットシャフト６０３を有する。また動力伝達機構６００は、インプットギヤ６０４、第１カウンターギヤ６０５、第２カウンターギヤ６０６、ドライブギヤ６０７、および、ディファレンシャルギヤ６０８を有する。さらに動力伝達機構６００はベアリング６０９とギヤハウジング６１０を有する。このギヤハウジング６１０の内部空間に、インプットシャフト６０１、カウンターシャフト６０２、および、アウトプットシャフト６０３の一部が収納されている。またギヤハウジング６１０の内部空間に、インプットギヤ６０４、第１カウンターギヤ６０５、第２カウンターギヤ６０６、ドライブギヤ６０７、ディファレンシャルギヤ６０８、および、ベアリング６０９が収納されている。

ギヤハウジング６１０には自身の内部空間と外部雰囲気とを連通する第２貫通孔６１１が形成されている。モータシャフト５０１の他端側がこの第２貫通孔６１１に挿通される。これによりモータシャフト５０１の他端側がギヤハウジング６１０の内部空間に位置している。モータシャフト５０１とインプットシャフト６０１とはギヤハウジング６１０の内部空間でスプライン結合している。

なお後で詳説するように、モータハウジング５０５における第１貫通孔５０６の開口する第１開口面５０６ａとギヤハウジング６１０における第２貫通孔６１１の開口する第２開口面６１１ａとが離間している。図１に模式的に示すように第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間に空隙３０２が構成されている。この空隙３０２にモータシャフト５０１の一部が位置している。

上記したようにギヤハウジング６１０の内部空間にベアリング６０９が設けられている。このベアリング６０９によってインプットシャフト６０１はギヤハウジング６１０に対して回転可能に設けられている。

インプットシャフト６０１にはインプットギヤ６０４が設けられている。インプットギヤ６０４はインプットシャフト６０１の軸方向まわりに並ぶ複数の歯を有する。インプットシャフト６０１が自身の軸方向まわりに回転すると、それにともなってインプットギヤ６０４の有する複数の歯もインプットシャフト６０１の軸方向まわりに回転する。

カウンターシャフト６０２には第１カウンターギヤ６０５と第２カウンターギヤ６０６が設けられている。第１カウンターギヤ６０５と第２カウンターギヤ６０６それぞれはカウンターシャフト６０２の軸方向まわりに並ぶ複数の歯を有する。カウンターシャフト６０２が自身の軸方向まわりに回転すると、それにともなって第１カウンターギヤ６０５と第２カウンターギヤ６０６それぞれの有する複数の歯もカウンターシャフト６０２の軸方向まわりに回転する。

インプットシャフト６０１に設けられたインプットギヤ６０４と、カウンターシャフト６０２に設けられた第１カウンターギヤ６０５とが互いに噛み合っている。インプットシャフト６０１が回転すると、それにともなってカウンターシャフト６０２が回転する。

カウンターシャフト６０２に設けられた第２カウンターギヤ６０６とドライブギヤ６０７とが互いに噛み合っている。カウンターシャフト６０２が回転すると、それにともなってドライブギヤ６０７が回転する。

アウトプットシャフト６０３（ドライブシャフト）にはディファレンシャルギヤ６０８が設けられている。このディファレンシャルギヤ６０８にドライブギヤ６０７が噛み合っている。ドライブギヤ６０７が回転すると、それにともなってディファレンシャルギヤ６０８とアウトプットシャフト６０３が回転する。

図１に示すようにアウトプットシャフト６０３の両端はギヤハウジング６１０の内部空間の外に位置している。このアウトプットシャフト６０３の両端それぞれに走行輪１１０が連結されている。上記したアウトプットシャフト６０３の回転により、走行輪１１０が回転する。

以上に示した連結形態により、モータ５００が力行してモータシャフト５０１が回転すると、その回転エネルギーがインプットシャフト６０１とカウンターシャフト６０２を介してアウトプットシャフト６０３に伝達される。これにより走行輪１１０が回転する。また電気自動車が例えば坂道を下ることで走行輪１１０が回転すると、その回転エネルギーがカウンターシャフト６０２とインプットシャフト６０１を介してモータシャフト５０１に伝達される。これによりモータシャフト５０１が回転する。

なお、これまでに説明したように動力伝達機構６００ではギヤ同士が互いに噛み合う構成となっている。これらギヤの噛み合いカ所においてギヤに摩耗が生じることを抑制するために、ギヤハウジング６１０内には潤滑油が塗布されている。この潤滑油の粘性は温度が高いほどに低まる性質を有する。

＜モータハウジングとギヤハウジングの連結形態＞
次に、図２～図８に基づいてモータハウジング５０５とギヤハウジング６１０の連結形態を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。

図２と図５に車両用動力伝達装置３００を示す。この車両用動力伝達装置３００は、図３と図４に分離して示すようにモータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが互いに連結されることで製造される。

図６に示すようにモータハウジング５０５の第１開口面５０６ａはｙ方向に面している。この第１開口面５０６ａに第１貫通孔５０６が開口している。第１貫通孔５０６はｙ方向に延びている。第１貫通孔５０６に挿通されるモータシャフト５０１もｙ方向に延びている。モータシャフト５０１の他端側がモータハウジング５０５の内部空間の外に位置している。第１開口面５０６ａが第１開口外面に相当する。

モータハウジング５０５にはギヤハウジング６１０と連結するための第１フランジ部５２０が複数形成されている。第１フランジ部５２０は第１開口面５０６ａの外縁に形成されている。第１フランジ部５２０は第１開口面５０６ａから放射方向に離間している。第１フランジ部５２０はｙ方向において第１開口面５０６ａよりもモータハウジング５０５の内部空間から離間している。

図６に示すように第１開口面５０６ａの外縁の一部が円弧形状を成している。この円弧形状を成す外縁に複数の第１フランジ部５２０が形成されている。第１貫通孔５０６はこの円弧形状を成す外縁の中心に位置している。放射方向における複数の第１フランジ部５２０それぞれと第１貫通孔５０６との離間距離が等しくなっている。

第１開口面５０６ａの円弧形状の外縁に沿う第１外縁方向における複数の第１フランジ部５２０の隣接離間距離が等間隔になっている。本実施形態では５つの第１フランジ部５２０がモータハウジング５０５に形成されている。隣接する２つの第１フランジ部５２０の第１外縁方向における隣接角度が７２°未満になっている。

複数の第１フランジ部５２０それぞれはｙ方向に面する第１内面５２０ａと第１外面５２０ｂを有する。第１内面５２０ａはｙ方向において第１外面５２０ｂよりも第１開口面５０６ａから離間している。

複数の第１フランジ部５２０それぞれには、第１内面５２０ａと第１外面５２０ｂそれぞれに開口する第１ボルト孔５２０ｃが形成されている。隣接する２つの第１フランジ部５２０の第１ボルト孔５２０ｃの第１外縁方向における隣接角度が７２°未満になっている。

図７に示すようにギヤハウジング６１０の第２開口面６１１ａはｙ方向に面している。この第２開口面６１１ａに第２貫通孔６１１が開口している。第２貫通孔６１１はｙ方向に延びている。この第２貫通孔６１１にモータシャフト５０１の他端側が挿通される。第２開口面６１１ａが第２開口外面に相当する。

ギヤハウジング６１０にはモータハウジング５０５と連結するための第２フランジ部６２０が複数形成されている。第２フランジ部６２０は第２開口面６１１ａの外縁に形成されている。第２フランジ部６２０は第２開口面６１１ａから放射方向に離間している。第２フランジ部６２０はｙ方向において第２開口面６１１ａよりもギヤハウジング６１０の内部空間から離間している。

図７に示すように第２開口面６１１ａの外縁の一部が円弧形状を成している。この円弧形状を成す外縁に複数の第２フランジ部６２０が形成されている。第２貫通孔６１１はこの円弧形状を成す外縁の中心に位置している。放射方向における複数の第２フランジ部６２０それぞれと第２貫通孔６１１との離間距離が等しくなっている。

第２開口面６１１ａの円弧形状の外縁に沿う第２外縁方向における複数の第２フランジ部６２０の隣接離間距離が等間隔になっている。本実施形態では５つの第２フランジ部６２０がギヤハウジング６１０に形成されている。隣接する２つの第２フランジ部６２０の第２外縁方向における隣接角度が７２°未満になっている。これら２つの第２フランジ部６２０の間の角度と、２つの第１フランジ部５２０の間の角度とは互いに等しくなっている。

複数の第２フランジ部６２０それぞれはｙ方向に面する第２内面６２０ａと第２外面６２０ｂを有する。第２内面６２０ａはｙ方向において第２外面６２０ｂよりも第２開口面６１１ａから離間している。

複数の第２フランジ部６２０それぞれには、第２内面６２０ａと第２外面６２０ｂそれぞれに開口する第２ボルト孔６２０ｃが形成されている。隣接する２つの第２フランジ部６２０の第２ボルト孔６２０ｃの第２外縁方向における隣接角度が７２°未満になっている。これら２つの第２ボルト孔６２０ｃの間の角度と、２つの第１ボルト孔５２０ｃの間の角度とは互いに等しくなっている。

図３と図４に示すように、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とは第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとがｙ方向で互いに対向する態様で対向配置される。この際、モータシャフト５０１の他端側が第２貫通孔６１１の第２開口面６１１ａ側の開口とｙ方向で対向される。また、複数の第１フランジ部５２０それぞれの第１ボルト孔５２０ｃと複数の第２フランジ部６２０それぞれの第２ボルト孔６２０ｃとがｙ方向で対向される。この対向状態で、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが互いにｙ方向で近づけられる。

モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とを互いにｙ方向で近接すると、複数の第１フランジ部５２０それぞれの第１内面５２０ａと複数の第２フランジ部６２０それぞれの第２内面６２０ａとがｙ方向で互いに接触する。複数の第１ボルト孔５２０ｃそれぞれと複数の第２ボルト孔６２０ｃそれぞれとがｙ方向で連通する。これら互いに連通した第１ボルト孔５２０ｃと第２ボルト孔６２０ｃとにボルト３０１を締結する。これによりモータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結される。車両用動力伝達装置３００が製造される。

＜モータハウジングとギヤハウジングとの間の空隙＞
このようにモータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結された状態において、第１内面５２０ａはｙ方向において第１開口面５０６ａよりも第２開口面６１１ａ側に位置している。第２内面６２０ａはｙ方向において第２開口面６１１ａよりも第１開口面５０６ａ側に位置している。

そのために図８において白抜きで示すように、第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとがｙ方向で離間している。図１において模式的に示すように、第１開口面５０６ａの全面と第２開口面６１１ａの全面とがｙ方向で離間している。第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間に空隙３０２が構成されている。この空隙３０２にモータシャフト５０１の一部が位置している。

以下においては説明を簡便とするために、１つのボルト３０１によって互いに連結された１つの第１フランジ部５２０と１つの第２フランジ部６２０をまとめて締結部と示す。図８に示すように複数の締結部はモータシャフト５０１の延長方向まわりの周方向で離間して並んでいる。２つの締結部の間に開口３０３が構成されている。空隙３０２は開口３０３を介して外部雰囲気と連通している。開口３０３が連通口に相当する。

複数の開口３０３はモータシャフト５０１の延長方向まわりの周方向において１つの締結部を介して並んでいる。複数の開口３０３のうちの２つは、モータシャフト５０１の延長方向に直交する放射方向において空隙３０２を介して並んでいる。

放射方向にはｘ方向が含まれている。複数の開口３０３のうちの２つは、空隙３０２に設けられたモータシャフト５０１の一部を介してｘ方向に並んでいる。そして車両用動力伝達装置３００は、ｘ方向が電気自動車の進退方向に沿うように、電気自動車に搭載される。

＜作用効果＞
以下、車両用動力伝達装置３００の奏する作用効果を説明する。その作用効果を、振動抑制と昇温抑制に分けて説明する。

＜振動抑制＞
上記したように、モータハウジング５０５の第１開口面５０６ａとギヤハウジング６１０の第２開口面６１１ａとがｙ方向で離間した態様で、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結されている。

これによれば、第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａが全面で接触する構成と比べて、モータ５００と動力伝達機構６００のうちの一方の振動が他方に伝達されがたくなる。そのため、モータ５００と動力伝達機構６００のうちの一方で振動に起因する騒音（異音）が発生していた際に、一方から他方への振動伝達によって、他方で振動に起因する騒音（異音）が発生することが抑制される。

特に本実施形態では第１開口面５０６ａの全てと第２開口面６１１ａの全てとが離間している。これによりモータ５００と動力伝達機構６００のうちの一方の振動が他方により伝達されがたくなっている。振動の伝達によってモータ５００と動力伝達機構６００の両方から騒音（異音）が発生することが抑制される。

ロータ５０２の有する複数の永久磁石５０７がモータシャフト５０１の軸周りに等間隔で設けられている。そしてロータ５０２の磁極数は８になっている。

上記したようにロータ５０２の永久磁石５０７から発せされる磁界とステータコア５０９に設けられたステータコイル５１０から発せられる磁界との相互作用によってモータシャフト５０１に回転トルクが発生する。この際、ステータ５０３にも電磁力が発生する。それによってステータ５０３は振動する。

図９に模式的に示すように、ステータ５０３は放射方向に腹と谷を持つ態様で振動する。この振動の谷と腹の数はロータ５０２の磁極数と同数になる。この振動がモータハウジング５０５に伝達される。これにより第１開口面５０６ａもロータ５０２の磁極数と同数の腹と谷を持つ態様で放射方向に振動しようとする。

これに対して、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とを連結する複数の締結部はモータシャフト５０１の延長方向まわりの周方向で等間隔に離間して並んでいる。そして締結部の個数は５になっている。このようにロータ５０２の磁極数と締結部の数のうちの一方が偶数、他方が奇数の関係になっている。

これによればロータ５０２の磁極数と締結部の数それぞれが共に偶数、若しくは、共に奇数の場合と比べて、周方向における振動の腹と谷の位置と締結部の位置とが一致しがたくなる。これにより第１開口面５０６ａの振動が抑制される。モータハウジング５０５からギヤハウジング６１０への振動伝達が抑制される。

＜昇温抑制＞
第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間に空隙３０２が構成されている。空隙３０２は複数の締結部の間の開口３０３を介して外部雰囲気と連通している。

これによれば、モータ５００と動力伝達機構６００のうちの一方から他方への伝熱が抑制される。第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間の空隙３０２に熱が留まりがたくなる。モータ５００と動力伝達機構６００それぞれの昇温が抑制される。

この結果、ステータコイル５１０の絶縁電線の絶縁被膜の融解が抑制される。ステータコイル５１０で電気的な接続不良が生じることが抑制される。動力伝達機構６００に被着される潤滑油の粘性の低下が抑制される。ギヤハウジング６１０内でのギヤ同士の噛み合いカ所での摩耗の発生が抑制される。

上記したように第１開口面５０６ａの全てと第２開口面６１１ａの全てとが離間している。これによれば、モータ５００と動力伝達機構６００のうちの一方から他方への伝熱がより効果的に抑制される。

空隙３０２にモータシャフト５０１の一部が位置している。上記したように空隙３０２は外部雰囲気と連通している。

これによればモータシャフト５０１の昇温が抑制される。モータシャフト５０１に設けられたロータ５０２の昇温が抑制される。永久磁石５０７の磁化強度の低下が抑制される。

複数の開口３０３のうちの２つはモータシャフト５０１の延長方向に直交する放射方向において、空隙３０２を介して並んでいる。

これによれば放射方向で並ぶ２つの開口３０３のうちの一方を介して、外部雰囲気から空隙３０２に空気が流入しやすくなる。２つの開口３０３のうちの他方を介して、空隙３０２から外部雰囲気に空気が流出しやすくなる。空隙３０２の空気が流動しやすくなる。これにより空隙３０２に熱が留まることが効果的に抑制される。第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａそれぞれから空隙３０２への放熱が促される。モータ５００と動力伝達機構６００それぞれの温度上昇が抑制される。モータシャフト５０１に設けられた永久磁石５０７の磁化強度の低下が抑制される。

複数の開口３０３のうちの２つは、空隙３０２に設けられたモータシャフト５０１の一部を介してｘ方向に並んでいる。ｘ方向が電気自動車の進退方向に沿っている。

これによれば電気自動車の進退によって生じる走行風が空隙３０２を通りやすくなる。これにより空隙３０２に熱が留まることが効果的に抑制される。第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａそれぞれから空隙３０２への放熱が効果的に促される。永久磁石５０７の磁化強度の低下が効果的に抑制される。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

（第１の変形例）
本実施形態では第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａそれぞれがｙ方向に面する例を示した。しかしながら、第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａそれぞれに、ｙ方向に突起したり凹んだりする凹凸が形成された構成を採用することができる。

モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結された状態で、第１開口面５０６ａにはｙ方向において第２開口面６１１ａ側に突起したり第２開口面６１１ａから離間する態様で凹んだりした部位が構成される。同様にして、第２開口面６１１ａにはｙ方向において第１開口面５０６ａ側に突起したり第１開口面５０６ａから離間する態様で凹んだりした部位が構成される。

この第１開口面５０６ａにおける第２開口面６１１ａ側に突起した部位と、第２開口面６１１ａにおける第１開口面５０６ａから離間する態様で凹んだ部位とがｙ方向で対向している。同様にして、第２開口面６１１ａにおける第１開口面５０６ａ側に突起した部位と、第１開口面５０６ａにおける第２開口面６１１ａから離間する態様で凹んだ部位とがｙ方向で対向している。これにより第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａの離間距離が全面にわたって一定になっている。

これによれば第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間の空隙３０２の放射方向の長さが長くなる。そのために空隙３０２の放射方向の機械的抵抗が大きくなる。これにより空隙３０２への水などの異物の侵入が抑制される。モータシャフト５０１に異物が付着することが抑制される。第１開口面５０６ａに形成された第１貫通孔５０６を介した水などの異物のモータハウジング５０５内部への侵入が抑制される。第２開口面６１１ａに形成された第２貫通孔６１１を介した水などの異物のギヤハウジング６１０内部への侵入が抑制される。

（第２の変形例）
本実施形態ではモータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結された状態で、第１フランジ部５２０の第１内面５２０ａがｙ方向において第１開口面５０６ａよりも第２開口面６１１ａ側に位置している例を示した。第２フランジ部６２０の第２内面６２０ａがｙ方向において第２開口面６１１ａよりも第１開口面５０６ａ側に位置している例を示した。

しかしながら、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結された状態で、第１内面５２０ａが放射方向で第１開口面５０６ａと並ぶ構成を採用することもできる。この場合、第２内面６２０ａはｙ方向において第２開口面６１１ａよりも第１開口面５０６ａ側に位置している。

同様にして、モータハウジング５０５とギヤハウジング６１０とが連結された状態で、第２内面６２０ａが放射方向で第２開口面６１１ａと並ぶ構成を採用することもできる。この場合、第１内面５２０ａはｙ方向において第１開口面５０６ａよりも第２開口面６１１ａ側に位置している。

本実施形態に係る構成、および、上記の２つの変形例の構成いずれにおいても、第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとがｙ方向で離間する。第１開口面５０６ａと第２開口面６１１ａとの間に空隙３０２が構成される。複数の第１フランジ部５２０および複数の第２フランジ部６２０のうちの少なくとも一方が放射方向において空隙３０２と並ぶ構成になる。

（第３の変形例）
なお、本実施形態では複数の開口３０３のうちの２つが、空隙３０２に設けられたモータシャフト５０１の一部を介して電気自動車の進退方向に並ぶ例を示した。これにより電気自動車の進退によって生じる走行風を空隙３０２に通す例を示した。これに対して、例えば電気自動車に搭載されたラジエータファンで生じる風を、開口３０３を介して空隙３０２に通す構成を採用することもできる。

（その他の変形例）
本実施形態では電力変換装置４００が直流電力を交流電力に、交流電力を直流電力に変換する機能を有する例を示した。しかしながら電力変換装置４００は入力電力を昇降圧して出力する機能を有してもよい。また電力変換装置４００にこの入力電力を昇降圧する電気機器が接続された構成を採用することもできる。この電気機器に含まれるスイッチ素子もＥＣＵによってＰＷＭ制御される。

なお、本明細書に記載のＥＣＵはコンピュータまたはマイクロコンピュータとも呼ばれる。ＥＣＵは、制御対象を制御するための制御システムを提供する。本明細書に記載の少なくとも１つの機能は、その機能を提供するように構成された少なくとも１つのＥＣＵによって提供される。

ＥＣＵは少なくともハードウェアを含む。ＥＣＵはハードウェアの他に、記憶媒体に記録されたソフトウェアを含む場合がある。ＥＣＵはハードウェアのみによって提供される場合がある。

ＥＣＵは、ｉｆ－ｔｈｅｎ－ｅｌｓｅ形式と呼ばれる複数の論理、または、機械学習でチューニングされた学習済みモデルによって提供することができる。機械学習でチューニングされた学習済みモデルは、例えばニューラルネットワークで提供される。

本明細書に記載の少なくとも１つの機能は、少なくとも１つのＥＣＵによって提供される。ＥＣＵは、データ通信装置によってリンクされた複数のＥＣＵを含む場合がある。ＥＣＵは、（１）ハードウェアがソフトウェアを実行することで上記機能を達成する場合と、（２）ハードウェアによって上記機能を達成する場合と、（３）上記（２）の部分と上記（３）の部分との両方の組み合わせにより上記機能を達成する場合と、を含む。

本明細書に記載のＥＣＵおよびその実行処理手法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータによって実現されてもよい。本明細書に記載のＥＣＵおよびその実行処理手法は、専用ハードウェア論理回路によって実現されてもよい。本明細書に記載のＥＣＵおよびその実行処理手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと１つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された１つ以上の専用コンピュータによって実現されてもよい。このコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

ＥＣＵは、少なくともプログラムを格納したメモリと、このプログラムを実行する少なくとも１つのプロセッサと、を備えるコンピュータによって提供することができる。この場合、コンピュータはＣＰＵまたはＧＰＵなどと呼ばれる少なくとも１つのプロセッサコアを備える。ＣＰＵはCentral Processing Unitの略である。ＧＰＵはGraphics Processing Unitの略である。

上記のメモリは記憶媒体とも呼ばれる。メモリはプロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよびデータのうちの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または、光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、または、プログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。

ＥＣＵは、多数の論理ユニットを含むデジタル回路、または、アナログ回路を含むコンピュータによって提供することができる。この場合、コンピュータは、ＰＧＡ、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＣなどと呼ばれる。ＰＧＡはProgrammable Gate Arrayの略である。ＦＰＧＡはField Programmable Gate Arrayの略である。ＣＰＬＣはComplex Programmable Logic Deviceの略である。デジタル回路は「プログラムおよびデータのうちの少なくとも一方」を格納したメモリを備える場合がある。

１００…動力伝達システム、１１０…走行輪、２００…バッテリ、３００…車両用動力伝達装置、３０２…空隙、３０３…開口、５００…モータ、５０１…モータシャフト、５０２…ロータ、５０３…ステータ、５０５…モータハウジング、５０６…第１貫通孔、５０６ａ…第１開口面、５０７…永久磁石、５０９…ステータコア、５１０…ステータコイル、５２０…第１フランジ部、６００…動力伝達機構、６０１…インプットシャフト、６０２…カウンターシャフト、６０３…アウトプットシャフト、６１０…ギヤハウジング、６１１…第２貫通孔、６１１ａ…第２開口面、６２０…第２フランジ部

Claims (4)

1. モータシャフト（５０１）と、前記モータシャフトに設けられたロータ（５０２）と、前記ロータと対向配置されるステータ（５０３）と、前記モータシャフトの一端側、前記ロータ、および、前記ステータそれぞれを収納するモータハウジング（５０５）と、を備えるモータ（５００）、および、
   前記モータシャフトの他端側と噛み合わされるインプットシャフト（６０１）と、前記インプットシャフトから動力の伝達されるアウトプットシャフト（６０３）と、前記インプットシャフト、および、前記アウトプットシャフトの一部、それぞれを収納するギヤハウジング（６１０）と、を備える動力伝達機構（６００）、を有し、
   前記ロータは少なくとも１つの永久磁石（５０７）を備え、
   前記モータシャフトの他端側を外部に露出するための第１貫通孔（５０６）が前記モータハウジングに形成され、
   前記モータシャフトの他端側を前記ギヤハウジングの内部に挿入するための第２貫通孔（６１１）が前記ギヤハウジングに形成され、
   前記モータハウジングにおける前記第１貫通孔の開口する第１開口外面（５０６ａ）と、前記ギヤハウジングにおける前記第２貫通孔の開口する第２開口外面（６１１ａ）とが、前記モータシャフトの延長方向で対向する態様で、前記モータハウジングと前記ギヤハウジングとが連結され、
   前記第１開口外面と前記第２開口外面の少なくとも一部が前記延長方向で離間し、
   前記モータシャフトの一部が前記第１開口外面と前記第２開口外面との間の空隙（３０２）に位置し、
   前記空隙が外部雰囲気と連通しており、
   前記モータハウジングと前記ギヤハウジングとを連結する複数の締結部が前記モータシャフトの延長方向まわりの周方向で離間して並び、
   前記周方向で隣り合って並ぶ２つの前記締結部の間に前記空隙と前記外部雰囲気とを連通する連通口（３０３）が構成され、
   ２つの前記連通口が前記モータシャフトの延長方向に直交する放射方向において前記空隙を介して並んでおり、
   前記放射方向が、車両の進退方向に沿っている車両用動力伝達装置。
2. 前記モータハウジングに第１フランジ部（５２０）が複数形成され、
   前記ギヤハウジングに第２フランジ部（６２０）が複数形成され、
   複数の前記第１フランジ部それぞれは、前記延長方向に直交する放射方向に前記第１開口外面から離間し、
   複数の前記第２フランジ部それぞれは、前記放射方向に前記第２開口外面から離間し、
   複数の前記第１フランジ部と複数の前記第２フランジ部それぞれが前記延長方向で互いに接触し、
   複数の前記第１フランジ部と複数の前記第２フランジ部それぞれが前記延長方向で互いに近接する態様でボルト止めされ、
   複数の前記第１フランジ部および複数の前記第２フランジ部のうちの少なくとも一方が前記放射方向において前記空隙と並び、
   前記第１開口外面の全てと前記第２開口外面の全てが前記延長方向で離間している請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
3. ボルト止めされた１つの前記第１フランジ部と１つの前記第２フランジ部をまとめて前記締結部とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置。
4. 前記モータシャフトと前記アウトプットシャフトとは同じ方向（ｙ）に沿って延びている請求項１から３のいずれかに記載の車両用動力伝達装置。

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