(57)【要約】【課題】ベアリングなどにおける電食の発生を抑制できる、駆動ユニットを提供する。【解決手段】モータジェネレータ３の回転軸３５は、２個のベアリング５１，５４を介して、ケース３１に回転可能に支持される。回転軸３５には、スリーブ形状のスリーブ部５１を有するロックナット４７が外嵌されており、一方のベアリング５１は、ロックナット４７のスリーブ部５１を挟んで回転軸３５を支持している。そして、ロックナット４７は、絶縁化されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に収容され、回転軸を有する回転電機と、
前記回転軸に外嵌されるスリーブ形状を有し、前記回転軸と一体に回転する外嵌部材と、
前記ケースに保持されて、前記回転軸を回転可能に支持する複数のベアリングとを含み、
前記複数のベアリングのうちの少なくとも１つは、前記外嵌部材を挟んで前記回転軸を支持し、
前記外嵌部材は、絶縁化されている、駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）や電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に搭載される駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンおよび駆動モータを駆動源として備えるハイブリッドシステムを搭載した車両、いわゆるハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が急速に普及している。
【０００３】
ハイブリッドシステムの一例では、エンジンの動力が発電機（発電用モータジェネレータ）で電力に変換され、発電機で発生する電力が電池に蓄えられて、駆動モータ（駆動用モータジェネレータ）の駆動に使用される。駆動モータの動力は、その回転軸に一体回転するように支持されたモータギヤからデファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを介して駆動輪に伝達される。これにより、ハイブリッドシステムを搭載した車両が走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−３３２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発電機および駆動モータに用いられているモータジェネレータには、たとえば、永久磁石界磁式同期モータが採用されている。永久磁石界磁式同期モータは、ロータに永久磁石を設けた構成であり、ハイブリッドシステムでは、そのロータの回転軸がベアリングを介してハイブリッドシステムの外殻をなすケースに回転可能に支持されている。そして、回転軸、ベアリングおよびケースは、いずれも金属製である。そのため、ロータの永久磁石による磁界が変化すると、回転軸に電磁誘導による電圧が生じ、回転軸、ベアリングおよびケースで形成される閉回路に誘導電流が流れる。その結果、ベアリングなどに電食が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ベアリングなどにおける電食の発生を抑制できる、駆動ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る駆動ユニットは、ケースと、ケース内に収容され、回転軸を有する回転電機と、回転軸に外嵌されるスリーブ形状を有し、回転軸と一体に回転する外嵌部材と、ケースに保持されて、回転軸を回転可能に支持する複数のベアリングとを含み、複数のベアリングのうちの少なくとも１つは、外嵌部材を挟んで回転軸を支持し、外嵌部材は、絶縁化されている。
【０００８】
この構成によれば、回転電機（モータ、発電機）の回転軸は、複数のベアリングを介して、ケースに回転可能に支持される。回転軸には、スリーブ形状を有する外嵌部材が外嵌されており、複数のベアリングのうちの少なくとも１つは、その外嵌部材を挟んで回転軸を支持している。そして、外嵌部材は、絶縁化されている。これにより、回転軸、複数のベアリングおよびケースによる閉回路が形成されることを抑制でき、その閉回路に誘導電流が流れることを抑制できるので、ベアリングなどに誘導電流に起因した電食が発生することを抑制できる。
【０００９】
しかも、外嵌部材とベアリングとが軸線方向に重なるので、駆動ユニットの軸線方向の寸法を短縮することができる。
【００１０】
なお、絶縁化は、外嵌部材を他の部材とを絶縁することを意味し、絶縁化の概念には、外嵌部材を絶縁材料で形成する概念と、外嵌部材の表面に絶縁処理を施す概念とが含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ベアリングなどに誘導電流に起因した電食が発生することを抑制できるので、ベアリングなどの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッドシステムの構成を示すスケルトン図である。
【図２】ハイブリッドシステムの一部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
＜ハイブリッドシステム＞
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドシステム１の構成を示すスケルトン図である。
【００１５】
ハイブリッドシステム１は、ハイブリッド車に搭載されるシステムであり、エンジン２、モータジェネレータ３，４を含む。
【００１６】
エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。
【００１７】
モータジェネレータ３（ＭＧ１）は、発電機として機能する。モータジェネレータ３には、インバータなどを内蔵する発電機コントローラが接続されている。発電機コントローラには、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなる電池が接続されている。モータジェネレータ３から出力される交流電力は、発電機コントローラにより直流電力に変換されて、その直流電力が電池に供給されることにより、電池が充電される。
【００１８】
モータジェネレータ４（ＭＧ２）は、駆動モータとして機能する。モータジェネレータ４には、インバータなどを内蔵するモータコントローラが接続されている。モータコントローラには、電池が接続されている。電池から出力される直流電力がモータコントローラに供給され、その直流電力がモータコントローラにより交流電力に変換されて、交流電力がモータジェネレータ４に供給されることにより、モータジェネレータ４が駆動される。
【００１９】
エンジン２のクランクシャフト１１と一体に回転するように、エンジンギヤ１２が設けられている。また、モータジェネレータ３の回転軸１３と一体に回転するように、発電機ギヤ１４が設けられている。エンジンギヤ１２と発電機ギヤ１４とは、噛合している。発電機ギヤ１４は、エンジンギヤ１２よりもギヤ径が小さい。そのため、エンジン２の動力は、エンジンギヤ１２から発電機ギヤ１４に増速して伝達される。
【００２０】
モータジェネレータ４の回転軸１５と一体回転するように、モータギヤ１６が設けられている。
【００２１】
ハイブリッドシステム１には、カウンタ軸２１、カウンタギヤ２２およびデファレンシャルギヤ２３が含まれる。カウンタ軸２１は、モータジェネレータ４の回転軸１５と平行に延びている。カウンタギヤ２２は、カウンタ軸２１と一体に回転するように設けられており、モータギヤ１６と噛合している。また、カウンタ軸２１と一体に回転するように、出力ギヤ２４が設けられている。出力ギヤ２４は、デファレンシャルギヤ２３のデフケース２５に結合されたリングギヤ２６と噛合している。
【００２２】
ハイブリッドシステム１では、エンジン２の動力がエンジンギヤ１２から発電機ギヤ１４に入力され、モータジェネレータ３により、発電機ギヤ１４に入力されるエンジン２の動力が電力に変換される。
【００２３】
モータジェネレータ４の動力は、モータギヤ１６、カウンタギヤ２２および出力ギヤ２４を介して、デファレンシャルギヤ２３のリングギヤ２６に伝達され、デファレンシャルギヤ２３からドライブシャフト２７を介して、ハイブリッドシステム１が搭載された車両の駆動輪２８に伝達される。これにより、駆動輪２８が回転し、ハイブリッド車が走行する。
【００２４】
＜要部構成＞
図２は、ハイブリッドシステム１の一部の構成を示す断面図である。
【００２５】
ハイブリッドシステム１は、外殻をなす金属製のケース３１を備えている。モータジェネレータ３，４およびデファレンシャルギヤ２３などは、ケース３１の内部に提供される空間に収容されている。
【００２６】
モータジェネレータ３には、たとえば、コイル集中巻ステータ３２と永久磁石ロータ３３とを備える永久磁石界磁式同期モータが採用されている。コイル集中巻ステータ３２は、ボルト３４により、ケース３１に固定されている。永久磁石ロータ３３は、回転軸３５に外嵌されて、ロックナット３６により回転軸３５に固定されている。
【００２７】
回転軸３５の一端部には、回転軸３５の回転位相を検出するレゾルバ４１のロータ４２が回転軸３５と一体に回転するように取り付けられている。具体的には、回転軸３５の一端部の外周面には、小径部分４３と、小径部分４３よりも径が大きい中径部分４４と、中径部分４４よりも径がさらに大きい大径部分４５とがこの順に隣接して形成されている。中径部分４４と大径部分４５との境界には、それらの段差による段差面４６が形成されている。ロータ４２は、円環状に形成され、中径部分４４に外嵌されている。小径部分４３には、ロックナット４７が螺着されている。このロックナット４７の締め付けにより、ロータ４２が段差面４６とロックナット４７との間で圧接されて、ロータ４２が回転軸３５に対して固定されている。
【００２８】
レゾルバ４１のステータ４８は、ロータ４２の外周を取り囲む円環状に形成され、ボルト４９により、ケース３１に固定されている。
【００２９】
ロックナット４７は、小径部分４３を回転軸３５の端まで延びるスリーブ形状に形成されたスリーブ部５２を有している。そして、そのスリーブ部５２には、ベアリング５１の内輪（インナレース）５３が圧入により固定されている。ベアリング５１の外輪（アウタレース）５４は、ケース３１の内面に固定的（相対回転不能）に保持されている。
【００３０】
一方、回転軸３５には、永久磁石ロータ３３に対してベアリング５１と反対側において、ベアリング５５の内輪５６が圧入により固定されている。ベアリング５５の外輪５７は、ケース３１の内面に固定的（相対回転不能）に保持されている。
【００３１】
これにより、回転軸３５は、２個のベアリング５１，５５を介して、ケース３１に回転可能に支持されている。
【００３２】
そして、ロックナット４７は、金属製であるが、その表面に絶縁処理が施されることにより絶縁化されている。
【００３３】
＜作用効果＞
以上のように、モータジェネレータ３の回転軸３５は、２個のベアリング５１，５５を介して、ケース３１に回転可能に支持される。回転軸３５には、スリーブ形状のスリーブ部５２を有するロックナット４７が外嵌されており、一方のベアリング５１は、ロックナット４７のスリーブ部５２を挟んで回転軸３５を支持している。そして、ロックナット４７は、絶縁化されている。これにより、回転軸３５、複数のベアリング５１，５５およびケース３１による閉回路が形成されることを抑制でき、その閉回路に誘導電流が流れることを抑制できるので、ベアリング５１，５５などに誘導電流に起因した電食が発生することを抑制できる。
【００３４】
しかも、ロックナット４７とベアリング５１，５５とが軸線方向に重なるので、ハイブリッドシステム１の軸線方向の寸法を短縮することができる。
【００３５】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００３６】
たとえば、ロックナット４７は、その表面に絶縁処理が施されることにより絶縁化されているとしたが、絶縁化の手法は、これに限らず、ロックナット４７を絶縁材料で形成する手法が採用されてもよい。
【００３７】
また、ロックナット３６がスリーブ形状を有するように形成されるとともに、ロックナット３６が絶縁化されて、ベアリング５５がロックナット３６を介して回転軸３５を支持する構成が採用されてもよい。
【００３８】
さらに、前述の実施形態では、本発明がハイブリッドシステム１に適用された場合を取り上げたが、本発明は、エンジンからの動力を変速する変速機を含む変速ユニットなど、ハイブリッドシステム１以外の駆動ユニットに適用することができる。
【００３９】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１：ハイブリッドシステム（駆動ユニット）
３：モータジェネレータ（回転電機）
３１：ケース
３５：回転軸
４７：ロックナット（外嵌部材）
５１，５５：ベアリング
５２：スリーブ部
【図１】
2020089226.tif 000003
【図２】
2020089226.tif 000004