(57)【要約】【課題】  電動車両の動力伝達機構におけるアース構造の複雑化を抑える。【解決手段】  電動車両用動力伝達機構のアース構造には、ディファレンシャル機構６４において二つの車軸６Ｌ，６Ｒに分配される回転動力が入力されるデフケース６５が設けられる。このデフケース６５には、回転電機４の回転動力を出力する回転軸ＳOが接続される。また、デフケース６５を接地するアース体８が設けられる。【選択図】図２
2018167653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転動力を出力する回転軸に接続され、ディファレンシャル機構において二つの車軸に分配される前記回転動力が入力されるデフケースと、
前記デフケースを接地するアース体と
を備えた電動車両用動力伝達機構のアース構造。
【請求項２】
前記デフケースは、車幅中心に対して偏って配置されたデフピニオンを軸支するケース軸支部と、前記車幅中心に対して前記デフピニオンが偏る側とは反対に延設されたケース延設部とを有し、
前記アース体は、前記ケース延設部を接地する
ことを特徴とする請求項１に記載された電動車両用動力伝達機構のアース構造。
【請求項３】
前記デフケースと前記回転軸との間に設けられた回転要素を有し、
前記アース体は、前記デフケースに対して前記回転要素が設けられる側に配置された
ことを特徴とする請求項１または２に記載された電動車両用動力伝達機構のアース構造。
【請求項４】
前記アース体は、前記デフケースに対して前記回転電機側に配置された
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載された電動車両用動力伝達機構のアース構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、電動車両の駆動系に設けられた動力伝達機構のアース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両に搭載された駆動系の一つとして、インバータ制御されるモータの回転動力をギヤや軸などの回転要素によって車軸に伝達するトランスアクスル（動力伝達機構）が用いられている。
このようなトランスアクスルを用いた電動車両では、インバータ制御におけるスイッチング素子のオンオフ動作によって、高周波ノイズが誘起される。この高周波ノイズは、トランスアクスルの回転要素や車軸をアンテナとして放射され、電波障害を招きうる。
【０００３】
そこで、上記した高周波ノイズの放射を抑えるための構造が開発されている。たとえば、車軸のそれぞれに設けられた絶縁体によって高周波ノイズの伝達抑制を図る構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-215565号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようにノイズ対策部材が車軸のそれぞれに設けられると、部品点数の増加やコストの上昇を招くおそれがある。
よって、動力伝達機構のアース構造の複雑化を抑えるうえで改善の余地がある。
【０００６】
本件は、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、電動車両用動力伝達機構のアース構造の複雑化を抑えることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示する電動車両用動力伝達機構のアース構造には、ディファレンシャル機構において二つの車軸に分配される前記回転動力が入力されるデフケースが設けられる。前記デフケースは、回転電機の回転動力を出力する回転軸に接続される。また、前記デフケースを接地するアース体が設けられる。
【０００８】
（２）前記デフケースは、車幅中心に対して偏って配置されたデフピニオンを軸支するケース軸支部と、前記車幅中心に対して前記デフピニオンが偏る側とは反対に延設されたケース延設部とを有することが好ましい。この場合の前記アース体は、前記ケース延設部を接地することが好ましい。
【０００９】
（３）さらに、前記デフケースと前記回転軸との間に設けられた回転要素が設けられることが好ましい。この場合の前記アース体は、前記デフケースに対して前記回転要素が設けられる側に配置されることが好ましい。
（４）そのうえ、前記アース体は、前記デフケースに対して前記回転電機側に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本件によれば、左右の各車軸にノイズ対策部材が設けられる構造と比較して、電動車両用動力伝達機構のアース構造の複雑化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電気自動車（電動車両）のスケルトン図である。
【図２】トランスアクスルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本件を実施するための形態を説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態における各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
本実施形態のアース構造は、電動車両の駆動系に設けられている。ここでは、電動車両として電気自動車を例示する。
【００１３】
［Ｉ．一実施形態］
［１．構成］
まず、図１を参照して、電気自動車１の概要を述べる。
電気自動車１の駆動系には、バッテリ２との間にインバータ３を介して電力を授受する走行駆動源としてのモータ４（回転電機）と、モータ４の回転動力を車軸６や車輪Ｗに伝達する動力伝達機構であるトランスアクスル５とが搭載されている。
この駆動ユニット１０では、モータ４の外殻をなすケース４０（電機ケース）と、トランスアクスル５の外殻をなすケース５０（機構ケース）とが別体に設けられ、これらのケース４０，５０が隣接するように配置される。
【００１４】
このモータ４は、力行時に回転動力を出力する電動機として機能するうえに、回生時に回転動力が入力されて発電する発動機としても機能する電動発電機（モータジェネレータ）である。
トランスアクスル５には、モータ４からの回転動力を伝達する回転要素６０が内蔵され、その回転動力を車輪Ｗに伝達する車軸６が連結されている。
具体的には、左車輪ＷLと一体に回転する左車軸６Ｌと、右車輪ＷRと一体に回転する右車軸６Ｒとのそれぞれが車幅方向に沿って延設され、左車軸６Ｌと右車軸６Ｒのそれぞれがトランスアクスル５の回転要素６０に連結されている。
【００１５】
モータ４の力行時には、モータ４から出力された回転動力がトランスアクスル５，車軸６，車輪Ｗの順に伝達される。一方、モータ４の回生時には、力行時とは反対に、車輪Ｗからの回転動力が車軸６，トランスアクスル５，モータ４の順に伝達される。
さらに、上記した駆動系には、トランスアクスル５の回転要素６０を電気的に接地するブラシ８が設けられている。
以下、駆動系の各構成を詳細に説明する。
【００１６】
〈モータ〉
モータ４には、インバータ３から給電される固定子４ａと、これに対して回転する回転子４ｂとが内蔵されている。これらの固定子４ａおよび回転子４ｂは、ケース４０の内部に収容されている。
また、ケース４０のトランスアクスル５側を貫通した状態で出力軸ＳO（回転軸）が設けられている。この出力軸ＳOは、回転子４ｂに対して結合され、モータ４の回転動力を出力する。
ここでは、上面視で電気自動車１の幅方向中心（以下「車幅中心」と略称する）ＣW上にモータ４が搭載される。
【００１７】
このモータ４は、交流電力で作動する交流モータであり、回転速度がインバータ３によって制御（以下「インバータ制御」という）される。インバータ制御では、インバータ３におけるスイッチング素子のオンオフ動作によって、バッテリ２の直流電力が交流電力に変換される。
上記したインバータ制御の際には、スイッチング素子がオンオフ動作することから、高周波ノイズが誘起される。この高周波ノイズは、回転子４ｂや出力軸ＳOを介して、つぎに説明するトランスアクスル５の回転要素６０に伝達される。
【００１８】
〈トランスアクスル〉
トランスアクスル５には、モータ４と車軸６との間で動力を伝達する回転要素６０がケース５０の内部に収容されている。なお、ケース５０の内部では、モータ４の出力軸ＳOに対して機械的に接続される回転要素６０がオイルで潤滑され、回転要素６０の耐久性が確保される。
ここでは、モータ４から入力された回転動力を三つの回転要素６０で二段階に減速して出力するトランスアクスル５を例に挙げる。このトランスアクスル５には、入力部６１，中間部６２および出力部６３の三つが回転要素６０として内蔵されている。
【００１９】
以下、図２を参照して、入力部６１，中間部６２および出力部６３を詳述する。
入力部６１は、モータ４からの回転動力が入力される回転機構である。
この入力部６１では、モータ４の出力軸ＳOに結合（たとえばスプライン嵌合）された入力軸ＳIが軸受ＢIL，ＢIRを介してケース５０に支持されている。この入力軸ＳIには入力ギヤＧIが一体的に結合される。
【００２０】
中間部６２は、入力部６１からの動力が入力され、出力部６３に動力を出力する回転機構である。
この中間部６２では、入力軸ＳIと平行に設けられたカウンタ軸ＳCが軸受ＢCL，ＢCRを介してケース５０に支持されている。
【００２１】
このカウンタ軸ＳCには、二つのカウンタギヤＧCL，ＧCRが一体的に結合される。
二つのカウンタギヤＧCL，ＧCRのうち一方は、入力ギヤＧIと噛み合って配置される第一カウンタギヤＧCLである。これらの入力ギヤＧIおよび第一カウンタギヤＧCLが互いに噛合して回転することで、一段目の減速が達成される。
二つのカウンタギヤＧCL，ＧCRのうち他方は、第一カウンタギヤＧCLに対して並んで設けられた第二カウンタギヤＧCRである。ここでは、第一カウンタギヤＧCLに対してモータ４側（図２では右側）に第二カウンタギヤＧCRが並設される。
【００２２】
第二カウンタギヤＧCRの回転動力は、つぎに説明する出力部６３に出力される。
出力部６３は、中間部６２からの動力が入力され、車軸６に動力を出力する回転機構である。
この出力部６３では、第二カウンタギヤＧCRから入力された一系統の回転動力を車軸６Ｌ，６Ｒの二系統に分配して出力する。このような回転動力分配機構として、ディファレンシャル機構６４が用いられている。
【００２３】
ディファレンシャル機構６４には、第二カウンタギヤＧCRと噛み合って配置されるリングギヤＧRが設けられる。これらの第二カウンタギヤＧCRおよびリングギヤＧRが互いに噛合して回転することで、二段目の減速が達成される。
このリングギヤＧRは、軸受ＢDL，ＢDRを介してケース５０に支持されたデフケース６５に対して一体的に結合されている。ここでは、リングギヤＧRに対してモータ４側（図２では右側）にデフケース６５が結合される。
【００２４】
デフケース６５の内部には、一対のピニオンギヤＧP1，ＧP2（デフピニオン）と一対のサイドギヤＧSL，ＧSRとが軸支されている。
一対のピニオンギヤＧP1，ＧP2は、一対のサイドギヤＧSR，ＧSLと噛み合って配置され、デフケース６５と一体に回転する。一対のサイドギヤＧSL，ＧSRは、車軸６Ｌ，６Ｒと一体的に結合されており、互いの速度差が許容されつつ回転する。
【００２５】
具体的に言えば、第一ピニオンギヤＧP1および第二ピニオンギヤＧP2は、デフケース６５の内部で互いに向かい合って、ピニオン軸心（図２では上下に延びる軸心）ＣAP上に配置される。
また、第一サイドギヤＧSRおよび第二サイドギヤＧSLは、デフケース６５の内部で互いに向かい合って、ピニオン軸心ＣAPに対して直交するサイド軸心（図２では左右に延びる軸心）ＣAS上に配置される。第一サイドギヤＧSLは左車軸６Ｌと一体的に結合され、第二サイドギヤＧSRは右車軸６Ｌと一体的に結合される。
そのほか、サイドギヤＧSL，ＧSRと車軸６Ｌ，６Ｒとが結合される各箇所の周辺には、ケース５０内部からのオイル流出や外部からの異物侵入を抑えるためのオイルシールＯSL，ＯSRが環装されている。
【００２６】
ここでは、車幅中心ＣW（図１参照）に対して一対のピニオンギヤＧP1，ＧP2が側方（図２では左側）に偏って配置されている。すなわち、ピニオンギヤＧP1，ＧP2の軸心ＣAPが車幅中心ＣWに対して偏心している。
そのため、二つのサイドギヤの軸方向寸法が等しければ、これらのサイドギヤに結合される車軸の軸方向寸法が互いに相異する。車軸の長さが異なるほど、車両走行性の低下を招くおそれがある。
【００２７】
そこで、本実施形態のサイドギヤＧSL，ＧSRは、第一サイドギヤＧSLよりも第二サイドギヤＧSRの車幅方向寸法が長く形成されている。
これに対応して、第二サイドギヤＧSRに沿って延びるケース延設部６５ａがデフケース６５に設けられている。このケース延設部６５ａは、デフケース６５においてピニオンギヤＧP1，ＧP2を軸支するケース軸支部６５ｂに対し、車幅中心ＣWに対してピニオンギヤＧP1，ＧP2が偏る側とは反対（図２では右側）に延設される。また、ケース延設部６５ａの延設方向に膨出したボス部５３（ケースボス）がケース５０に形成されている。
【００２８】
なお、上述したように、第一カウンタギヤＧCLに対する第二カウンタギヤＧCRの配置やリングギヤＧRに対するデフケース６５の配置がそれぞれモータ４側に設定される。このことから、入力軸ＳIからデフケース６５に向かう回転要素６０の配置（あるいは動力伝達経路）は、モータ４側に向けて段階的にシフトしている。
しかし、このようなシフト構造によっても、車幅中心ＣWに対するピニオンギヤＧP1，ＧP2の偏りは完全には解消されない。そのため、この偏りを抑えるための構造として、第二サイドギヤＧSR，ケース延設部６５ａ，ボス部５３が設けられている。
【００２９】
〈モータおよびトランスアクスルの接合構造〉
つぎに、モータ４とトランスアクスル５とを互いに接合させる構造について詳述する。
この接合構造では、モータ４のケース４０（以下「電機ケース４０」という）と、トランスアクスル５のケース５０（以下「機構ケース５０」という）とが互いに対向する部位に設けられた接合部４１，４２で接合される。
具体的には、電機ケース４０と機構ケース５０に設けた接合部４１，４２どうしが突き合された状態でボルトによって締結される接合構造となっている。
【００３０】
接合部４１，５１のそれぞれは、ケース４０，５０の外周縁から突出して設けられた部位である。さらに、接合部４１，５１は、側面視で環状に連なって形成される。電機ケース４０には、トランスアクスル５側に向けて接合部４１が突設される。また、機構ケース５０には、モータ４側に向けて接合部５１が突設される。
【００３１】
これらの接合部４１，５１は、互いに対応する形状（側面視で重複する形状）の接合面（頂面）を有する。接合面が面状に接触するように突き合わされて、モータ４とトランスアクスル５とが接合される。
【００３２】
〈ブラシ〉
つぎに、ブラシ８について詳述する。
ブラシ８は、デフケース６５を電気的に接地するアース体である。
ブラシ８には、回転するデフケース６５に対して摺接するブラシ本体８ａと、ブラシ本体８ａを支持するブラシケース８ｂと、ブラシ本体８ａを付勢するバネ部材８ｃ（付勢部材）とが設けられている。
【００３３】
ブラシ本体８ａには、導線を介して機構ケース５０に接続（接地）された電導性部材が用いられる。このブラシ本体８ａの先端が機構ケース５０の内部に突出した状態でブラシ８が取り付けられる。一方、ブラシケース８ｂには、絶縁性部材が用いられる。このブラシケース８ｂは、機構ケース５０に取り付けられている。
また、バネ部材８ｃには、ブラシケース８ｂからブラシ本体８ａを押し出す方向に付勢する圧縮バネが用いられる。
【００３４】
このブラシ８は、デフケース６５のうちケース延設部６５ａを接地する。すなわち、機構ケース５０のボス部５３にブラシ８が取り付けられている。ここでは、ケース延設部６５ａに対してカウンタ軸ＳCや入力軸ＳIといった回転要素６０が設けられる側とは反対側（図２では下側）に配置される。
そのほか、機構ケース５０の内部におけるブラシ８の突出箇所の周辺には、この突出箇所を密封するようにオイルシールＯBL，ＯBRが環装されている。
【００３５】
〈ブリーザ〉
ところで、機構ケース５０の内部は、回転要素６０の噛合やオイルの攪拌などによる温度上昇にともなって、圧力（内圧）が変動する。この変動に対応する構造が設けられていなければ、内圧上昇時にオイルシールＯBL，ＯBRからオイルが侵入してブラシ８を損傷させるおそれがある。
【００３６】
このような不具合を抑えるために、本実施形態のトランスアクスル５には、ブラシ８の周辺に設けられたオイルシールＯBL，ＯBRで密封された空間Ｒを外部に連通されるブリーザ機構９が設けられている。
このブリーザ機構９には、空間Ｒと外部とを連通させるコネクタ９ａ（「ニップル」とも称される）と、コネクタ９ａの外部に突出した箇所に一端の接続されたホース９ｂが設けられる。このホース９ｂの他端には濾過装置が接続される。このブリーザ機構９によれば、内圧上昇時には、機構ケース５０の内部からの空気がコネクタ９ａやホース９ｂを経て放出される。反対に、内圧低下時には、外部からの空気がホース９ｂやコネクタ９ａを経て機構ケース５０の内部に吸引される。そのため、ブラシ８へのオイルの侵入が抑えられ、ブラシ８の保護性が確保される。
【００３７】
［２．作用および効果］
本実施形態は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
（１）デフケース６５をブラシ８で接地することから、モータ４のインバータ制御によって誘起された高周波ノイズの伝達や放射を抑え、電波障害を抑えることができる。
さらに、車軸のそれぞれにノイズ対策部材が設けられた構造と比較して、一つのデフケース６５に一つのブラシ８を設けるだけで高周波ノイズの伝達や放射を抑えることができる。よって、電気自動車１の駆動系におけるアース構造の複雑化を抑えることができる。
【００３８】
（２）具体的には、デフケース６５のうちケース延設部６５ａをブラシ８で接地する。このケース延設部６５ａは、デフケース６５において、車幅中心ＣWに対してピニオンギヤＧP1，ＧP2が偏る側とは反対に延設される。また、ケース延設部６５ａの内部に収容される第一サイドギヤＧSRも同方向に延設される。そのため、サイドギヤの軸方向寸法が等しく設定された構造と比較して、車軸６Ｒ，６Ｌどうしの寸法の相異を抑えることができる。よって、電気自動車１の走行性向上に寄与する。
【００３９】
通常のデフケース周辺は、入力された回転動力を二系統に出力することからスペースに余裕がない。これに対して、本デフケース６５には、ケース延設部６５ａやこれに対応するボス部５３が設けられるため、ブラシ８を取り付けるスペースを確保することができる。すなわち、車軸６Ｌ，６Ｒの軸方向寸法が互いに相異することを抑えるための構造（すなわちケース延設部６５ａ）を利用して、ブラシ８を取り付けることができる。
逆に言えば、ブラシ８と取り付けるためにデフケース６５にケース延設部６５ａを設け、ブラシ８取付用のケース延設部６５ａによって、車軸６Ｌ，６Ｒの軸方向寸法が互いに相異することを抑えることができる。
【００４０】
［ＩＩ．その他］
最後に、本実施形態のその他の変形例について述べる。
たとえば、ブラシは、ケース延設部に対してカウンタ軸や入力軸といった回転要素が設けられる側（図２では上側）に配置されてもよい。すなわち、トランスアクスルで軸が並ぶ方向における中央側にブラシが配置されてもよい。言い換えれば、ケース延設部に対してモータ側にブラシが配置されてもよい。この場合には、機構ケースのボス部とモータとの間に存在するデッドスペースにブラシが配置されうる。
ケース延設部に対して軸の並設方向中央側にブラシ８が配置されることにより、駆動系のサイズ（トランスアクスルの軸が並設される方向の寸法）の増大を抑えることができる。また、ケース延設部に対してモータ側にブラシが配置されることにより、機構ケースのボス部とモータとの間に存在するデッドスペースを利用してブラシを配置することができる。この点からも、駆動系のサイズの増大を抑えることができる。
【００４１】
あるいは、ブラシの接地対象は、少なくともデフケースであれば、ケース延設部でなくてもよく、ケース軸支部であってもよい。この場合には、車軸どうしの寸法の相異は抑えられないものの、構造を更に簡素化することができる。
【００４２】
また、ブラシの配置箇所は、デフケースに接地していれば、任意の箇所に設定することが可能である。
そのほか、二段階に減速するトランスアクスルに限らず、三段階以上や一段階のみ変速する機構（動力伝達機構）を用いてもよい。また、アース構造が設けられた駆動系の車輪は、前輪であってもよいし、後輪であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１    電気自動車（電動車両）
２    バッテリ
３    インバータ
４    モータ（回転電機）
４０    ケース（電機ケース）
４１    接合部
５    トランスアクスル（動力伝達機構）
５０    ケース（機構ケース）
５１    接合部
５３    ボス部
６０    回転要素
６１    入力部
６２    中間部
６３    出力部
６４    ディファレンシャル機構
６５    デフケース
６５ａ    ケース軸支部
６５ｂ    ケース延設部
６    車軸
６Ｌ    左車軸
６Ｒ    右車軸
８    ブラシ（アース体）
９    ブリーザ機構
９ａ    コネクタ
９ｂ    ホース
ＣAP    ピニオンギ軸心
ＣAS    サイド軸心
ＣW    車幅中心
ＧP1，ＧP2    ピニオンギヤ（デフピニオン）
ＧR    リングギヤ
ＧSL，ＧSR    サイドギヤ
ＯBL，ＯBR    オイルシール
ＯSL，ＯSR    オイルシール
Ｒ    空間
ＳO    出力軸（回転軸）
ＳC    カウンタ軸
ＳI    入力軸
Ｗ    車輪
ＷL    左車輪
ＷR    右車輪
【図１】
2018167653.tif 000003
【図２】
2018167653.tif 000004