(57)【要約】【課題】本発明は、回転軸の外周面以外の部位から、良好に回転軸にアースが施せる車両のアース装置を提供する。【解決手段】本発明は、軸機器１３ａが端部外周面に配置される回転軸１ａの端面に、少なくとも端面から軸心方向に軸機器の配置される位置まで延びる凹部２３を設け、アース部材１９を回転軸１ａの端面から軸機器１３ａとオーバラップするまで凹部２３へ挿入配置し、アース部材１９の挿入側の端部に、軸機器１３ａとオーバラップする方向から凹部２３の内面と摺接する導通摺接部２５を設ける。【選択図】図２
2019192492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸機器が端部外周に沿って配置された回転軸と、前記回転軸と接触するアース部材を有し、前記アース部材を通じて前記回転軸をアースする車両の軸アース装置であって、
前記回転軸の端面には、少なくとも前記端面から軸心方向に前記軸機器の配置される位置まで延びる凹部を有し、
前記アース部材は、前記回転軸の端面から前記軸機器とオーバラップするまで前記凹部へ挿入配置され、
前記アース部材の挿入側の端部は、前記軸機器とオーバラップする方向から前記凹部の内面と摺接する導通摺接部が設けられる
ことを特徴とする車両の軸アース装置。
【請求項２】
前記導通摺接部は、前記凹部の内面と摺接する導電ブラシから構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の軸アース装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記回転軸の軸心方向に沿って形成され、
前記凹部の内面は第１円錐面部を有し、
前記アース部材の導通摺接部は、前記第１円錐面部と摺接する第２円錐面部を有して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の軸アース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に対してアースを施す車両の軸アース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動自動車やハイブリッド車などの車両には、インバータで制御されるモータを駆動源として車輪を駆動する駆動システムが採用されている。
ところで、車両に搭載されるモータは、インバータのスイッチングがもたらすノイズによりノイズ成分の電位がロータに誘起され、同電位が回転軸に帯電して、外部機器に影響を与えたり、モータから車輪までの伝達経路中のベアリングを損耗させたりする。
【０００３】
このため車両は、軸アース装置を設けて、回転軸に帯電した電位をアースすることが行われている。
車両に採用されている軸アース装置の多くは、アース部材の先端部を回転軸の外周面に押し当て（摺接）、アース部材を通じ、回転軸に帯電した電位をアースさせる構造が用いられている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６０５６６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、上記のような回転軸の外周面にアース部材を接触させる構造は、回転軸の円周面上において、アース部材を接触させるための領域が必要である。
このため、同領域が確保できない場合、別途、アース部材と接触する接触部分を確保するために、回転軸の軸長を長くしなければならない問題がある。
そこで、本発明の目的は、回転軸の外周面以外の部位から、良好に回転軸にアースが施せる車両の軸アース装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、軸機器が端部外周に沿って配置された回転軸と、回転軸と接触するアース部材を有し、アース部材を通じて回転軸をアースする軸アース装置であって、回転軸の端面には、少なくとも端面から軸心方向に軸機器の配置される位置まで延びる凹部を有し、アース部材は、回転軸の端面から軸機器とオーバラップするまで凹部へ挿入配置され、アース部材の挿入側の端部は、軸機器とオーバラップする方向から凹部の内面と摺接する導通摺接部が設けられるものとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転軸の端部内側からアース部材を接触させてアースする構造により、回転軸の外周面上においてアース接地を行う領域の確保が困難な場合、回転軸の軸長を長くすることなく、回転軸にアースを施すことができる。しかもアース構造は、アース部材の挿入端側の導通摺接部が、回転軸の端部の軸心部分に設けた凹部の内面に対し、軸機器とオーバラップする方向から摺接される構造なので、軸アースは、回転軸の外周面に有る軸機器により、軸ぶれは抑えられ、安定した姿勢でアースを続けることができる。
【０００８】
それ故、回転軸の外周面以外の部位から、良好に回転軸にアースを施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る態様となる軸アース装置を適用した電動自動車(車両)の動力システムを示す平面図。
【図２】図１中のＡ部に適用した軸アース装置を拡大して示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る態様となる軸アース装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図１および図２に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両、例えば電動自動車の駆動システムの主要部を示す。
駆動システムの主要部を説明すると、図１中の符号１は横置きのモータを示し、３は同モータ１の出力軸１ａに直結される減速機を示し、５は同減速機３の出力部に直結されるデファレンシャルを示し、７は同デファレンシャル５から車幅方向左右に分岐された一対のドライブシャフトを示し、９は同ドライブシャフト７へ伝わる回転力により回転される車輪を示している。
【００１１】
モータ１は、出力軸１ａを含むロータ１ｂとステータ１ｃとを有して構成される。
減速機３は、大小の各種ギヤ３ａ〜３ｃを噛み合せたギヤトレーンを有する。ちなみに、符号３ｅ，３ｆは、ギヤ３ａ〜３ｃが組み付いた軸部材を示す。
モータ１のステータ１ｃには、インバータ１１が接続され、モータ１へ供給される電源周波数が制御される。つまり、電動自動車は、インバータ１１を用いたモータ１の出力制御により、車輪９へ伝わる回転力や回転速度が制御されて、走行が行われる。むろん、出力軸１ａや軸部材３ｅ，３ｆなど回転軸の各部は、ベアリング１３にて回転自在に支持される。
【００１２】
こうした電動自動車は、インバータ１１のスイッチングがもたらすノイズにより、ノイズ成分の電位がロータ１ｂに誘起される。このため、電動自動車では、帯電した電位をアースするべく、ロータ１ｂと導通する回転軸に軸アース装置１５が設けられる（外部機器やベアリング１３への影響を防ぐため）。
さらに述べると軸アース装置１５は、モータ１から車輪９までの伝達経路のうちの回転軸に配置されるものである。ここでは軸アース装置１５は、例えば、モータ１の出力軸１ａ（本願発明の回転軸に相当）、具体的には外部に露出する端面に組み付けられる。もちろん、他の回転軸の端面に組み付けても構わない。この軸アース装置１５の構造が、図２に拡大して示されている。
【００１３】
つぎに、図２を参照して軸アース装置１５について説明する。
軸アース装置１５は、本願のアース部材となる軸アース１９を、出力軸１ａの端面１ｘの端方から、例えば端面１ｘの軸中心部分に形成した凹部２３へ挿入する構造によって、出力軸１ａと導通させる。特に軸アース装置１５は、出力軸１ａの軸端に組み付けられた軸機器、例えば出力軸１ａの端部を回転自在に支えるベアリング１３を活用して、良好にアースを施せる構造としている。なお、出力軸１ａの端部に有るベアリングを強調するために、ここでは同ベアリングを指す符号は「１３ａ」を用いている。
【００１４】
具体的には、出力軸１ａの端部に組み付いているベアリング１３ａは、回転軸１ａの外周面に組み付くインナレース１３ｘと、モータ１のモータフレームなど不動部材１ｙに組み付くアウタレース１３ｙと、これらレース１３ｘ，１３ｙ間に介装されるボール１３ｚとを組み合わせたものである。いすれの部品も鋼製である。
出力軸１ａの凹部２３は、出力軸１ａの端面１ｘの軸中心部分から、ベアリング１３ａの配置される位置まで、軸心方向に沿って直線状に延びる円筒形の穴部から構成される。ちなみに凹部２３は、ベアリング１３ａを過ぎ、ロータ１ｂ側へ突き出る穴部でも構わない。
【００１５】
軸アース１９は、凹部２３の内径よりも小さい外径をもつ柱形の導電体から構成される。この軸アース１９が、出力軸１ａの端方から、出力軸１ａの軸中心に沿って凹部２３内へ挿入される。具体的には軸アース１９は、先端部がベアリング１３ａの配置される位置まで挿入される。軸アース１９の基端部は、例えば鋼製の支持部材１ｚを介して、モータフレームなど不動部材１ｙに固定され、軸アース１９の全体を凹部２３内の所定位置（ここでは軸中心位置）に位置決めている。
【００１６】
この軸アース１９のうち、ベアリング１３ａとオーバラップする部分、ここでは挿入側の端部である先端部の外周面に、凹部２３の内面と摺接する導通摺接部２５が設けられる。導通摺接部２５は、例えばベアリング１３ａと重なり合う先端部の外周面の全周領域に多数本の導電毛を植えて構成される。つまり、導通摺接部２５は、凹部２３の内面と接触する導電ブラシ２７から構成される。そして、この導電ブラシ２７が凹部２３の内面と摺接することで、軸アース１９を通じ、出力軸１ａがアースされる。ちなみに導電ブラシ２７は、導電毛を出力軸１ａの一部の外周面域に設ける構造でも構わない。
【００１７】
つぎに、このように構成された軸アース装置１５の作用について説明する。
電動自動車が、モータ１を励磁して走行を始めるとする。
ここで、軸アース１９の導電ブラシ２７（導通摺接部２５）の先端部は、図１および図２に示されるように凹部２３の内面と接触している。
これにより、軸アース１９の導電ブラシ２７の先端部は、モータ１の励磁に伴って回転する凹部２３の内面と摺接するから、軸アース１９は、導電ブラシ２７を通じて、出力軸１ａと導通される。
【００１８】
ここで、軸アース１９の先端部に有る導電ブラシ２７は、ベアリング１３ａとオーバラップする方向から凹部２３の内面と摺接している。
これにより、導電ブラシ２７を含む軸アース１９の先端部は、出力軸１ａの端部外周面に有るベアリング１３ａ（軸機器）がもたらす規制により、無用なぶれが抑えられながら、凹部２３の内面と摺接され続ける。
【００１９】
つまり、導電ブラシ２７や軸アース１９は、安定した姿勢で導通、すなわち良好にアースが行える。しかも導電ブラシ２７は、広い接触面積が稼げる。特に導電ブラシ２７が、軸アース１９の全周に配置される場合、かなり広い接触面積が確保される。
こうした導通により、出力軸１ａに帯電したノイズ成分（インバータ１１の作動による）の電位は、軸アース１９を通じてアースされ、ノイズ成分の電位を要因とした外部機器やベアリング１３への影響が抑えられる。
【００２０】
以上、本実施形態のように出力軸１ａの端部内側から軸アース１９の導電ブラシ２７（導通摺接部２５）を接触させてアースする構造により、出力軸１ａの外周面上においてアース接地を行う領域の確保が困難な場合、出力軸１ａの軸長を長くすることなく、出力軸１ａにアースを施すことができる。特に軸アース１９の導電ブラシ２７（導通摺接部２５）が、出力軸１ａの端部に設けた凹部２３の内面に対し、ベアリング１３ａ（軸機器）とオーバラップする方向から摺接される構造なので、導電ブラシ２７を含む軸アース１９は、出力軸１ａの外周面に有るベアリング１３ａ（軸機器）により、軸ぶれは抑えられ、常に安定した姿勢でアースを続けることができる。
【００２１】
それ故、出力軸１ａの外周面以外の部位から、良好に出力軸１ａにアースを施すことができる。
しかも、導電ブラシ２７を用いて凹部２３の内面に導通させる構造は、接触面積が稼ぎやすいだけでなく、軸アース１９の軸ぶれの抑制に対しても有効である。
図３は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００２２】
本実施形態は、第１の実施形態のように凹部の内面に導電ブラシを接触させる構造でなく、円錐面部を介して、軸アース１９の先端部と出力軸１ａの凹部２３の内面とを摺接させるようにしたものである。
具体的にはアース構造は、出力軸１ａの端部に形成された円筒形の凹部２３のうち、ベアリング１３ａと重なり合う地点に有る内面に、先端へ向かうしたがい径が小さくなる円錐面部３１（本願の第１円錐面部に相当）を形成する。また軸アース１９は、付勢部材３２により、先端方向へ付勢される構成とする。この軸アース１９の先端部の外周面には、上記円錐面部３１と摺接可能な円錐面部３３（本願の第２円錐面部に相当）が形成され、付勢部材３２の付勢力を利用して、円錐面部３１の円錐面と円錐面部３３の円錐面とが摺接され続けられる構造としたものである。
【００２３】
このようにベアリング１３ａで囲まれた領域で、円錐面部３１，３３を介して軸アース１９と凹部２３とが摺接されるようにしても、第１の実施形態と同様、出力軸１ａ（回転軸）の端部の内側から、接触面積を稼ぎ、さらには軸ぶれの発生を抑えながら、出力軸１ａ（回転軸）をアースすることができる。
但し、図３において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付して、その説明を省略した。
【００２４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば実施形態は、モータの出力軸をアースしたが、これに限らず、他の減速機の回転軸をアースしてもよい。また上述した実施形態の軸アース装置は、ベアリングを軸機器として用いて、回転軸をアースする構造としたが、回転軸の端部に有る軸機器はベアリングに限らず、他の機器、例えば回転軸の回転をセンシングするセンサ、具体的にはレゾルバが端部に有る回転軸に対してアースしてもよい。このようにしても第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。むろん、アースは、複数の回転軸に施すようにしても構わない。
【符号の説明】
【００２５】
１  モータ
１ａ  出力軸（回転軸）
１３ａ  ベアリング(軸機器)
１５  軸アース装置
１９  軸アース（アース部材）
２３  凹部
２５  導通摺接部
３１  円錐面部（第１円錐面部）
３３  円錐面部（第２円錐面部）
【図１】
2019192492.tif 000003
【図２】
2019192492.tif 000004
【図３】
2019192492.tif 000005