(57)【要約】【課題】ロータシャフトを回転可能に支持する軸受に漏れ電流による電食を好適に抑制する車両用電動機を提供する。【解決手段】ロータシャフト３４とそのロータシャフト３４に支持されたロータコア３６ａとの間には、それらロータシャフト３４とロータコア３６ｂとの間の電気的導通を阻止する絶縁膜４６が介在させられている。このため、ロータシャフト３４とロータコア３６ｂとの間の抵抗Ｒ１が限りなく大きくなりそのロータシャフト３４に流れる漏れ電流Ｉ２すなわち第１軸受４２および第２軸受４４に流れる漏れ電流Ｉ２が略零となるので、それら第１軸受４２および第２軸受４４で発生する電食が好適に抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトが軸受を介して回転可能にケースに支持する車両用電動機において、
前記ロータシャフトとそのロータシャフトに支持されたロータコアとの間には、それらロータシャフトとロータコアとの間の電気的導通を阻止する絶縁体が介在させられていることを特徴とする車両用電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータシャフトを軸受によって回転可能に支持する車両用電動機において、その軸受に発生する電食を好適に抑制させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータシャフトが軸受を介してケースにより回転可能に支持される形式の車両用電動機が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の駆動源として用いられる電動機がそれである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような車両用電動機では、交流電流がステータコイルに流されると、そのステータコイルとステータとの間のコンデンサ効果と、そのステータとロータとの間のコンデンサ効果とでそのロータに固定されたロータシャフトに漏れ電流が流れることがある。このため、上記ロータシャフトを支持する軸受にも上記漏れ電流が流れてその軸受で電食が発生し、軸受の耐久性が損なわれるという問題があった。なお、上記軸受で発生する電食とは、たとえばその軸受に電流が通過して放電し、その放電による発熱によって、その軸受における転動体が通る軌道表面が局所的に溶融しその軌道表面に細かな凹凸が形成されることである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ロータシャフトを回転可能に支持する軸受に漏れ電流による電食を好適に抑制する車両用電動機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、(a) ロータシャフトが軸受を介して回転可能にケースに支持する車両用電動機において、(b) 前記ロータシャフトとそのロータシャフトに支持されたロータコアとの間には、それらロータシャフトとロータコアとの間の電気的導通を阻止する絶縁体が介在させられていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このように構成された車両用電動機によれば、前記ロータシャフトとそのロータシャフトに支持されたロータコアとの間には、それらロータシャフトとロータコアとの間の電気的導通を阻止する絶縁体が介在させられている。このため、前記ロータシャフトと前記ロータとの間の抵抗が限りなく大きくなりそのロータシャフトに流れる漏れ電流すなわち前記軸受に流れる漏れ電流が略零となるので、その軸受で発生する電食が好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例のハイブリッド車両の構成を説明する図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に設けられた、ロータシャフトが軸受を介して回転可能にケースに支持された第１電動機を示す断面図である。
【図３】図２の第１電動機を簡易回路図で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例のハイブリッド車両１０の構成を説明する図である。図１において、上記ハイブリッド車両１０は、走行用駆動力源としてのエンジン１２と、そのエンジン１２の動力を図示しない駆動輪に伝達する動力伝達装置であるトランスアクスル１４とを備えている。また、上記トランスアクスル１４には、エンジン１２から出力される動力をダンパー装置１６および入力軸１８を介して第１電動機(車両用電動機)ＭＧ１及び出力ギヤ軸２０へ分配する遊星歯車式の動力分配装置２２と、上記出力ギヤ軸２０のカウンタドライブギヤ２０ａと相対回転不能に噛み合うカウンタドリブンギヤ２４ａを有するカウンタ軸２４と、そのカウンタ軸２４と動力伝達可能に連結された第２電動機ＭＧ２と、カウンタ軸２４のデフドライブギヤ２４ｂと相対回転不能に噛み合うデフリングギヤ２６ａを有するディファレンシャル２６とが備えられている。なお、このように構成されたトランスアクスル１４では、ダンパー装置１６及び入力軸１８を介して入力されるエンジン１２の動力が筒状の出力ギヤ軸２０へ伝達され、その出力ギヤ軸２０からカウンタ軸２４、ディファレンシャル２６、一対のドライブシャフト２８等を順次介して駆動輪へ伝達される一方、第２電動機ＭＧ２の動力が、カウンタ軸２４、ディファレンシャル２６、一対のドライブシャフト２８等を順次介して駆動輪へ伝達されるようになっている。
【００１１】
図２に部分的に示されるトランスアクスル１４の容器状のトランスアクスルケース(ケース)３０は、例えば動力分配装置２２等を収容する図示しない第１ケースと、例えば第１電動機ＭＧ１等を収容する筒状の第２ケース３０ａと、その筒状の第２ケース３０ａの回転軸線Ｃ１方向のエンジン１２側とは反対側の開口を閉じて側壁と機能する図示しない第３ケースとの３つのケース部材から構成された非回転部材であり、それら各ケース部材の回転軸線Ｃ１方向の端面(合わせ面)が例えばボルト等によって締結されることで、一つのトランスアクスルケース３０として構成されている。
【００１２】
図２に示すように、第１電動機ＭＧ１は、容器状のトランスアクスルケース３０内すなわち第２ケース３０ａ内において、その第２ケース３０ａに固定された円筒状のステータ３２と、そのステータ３２の内側に所定の間隔を隔ててロータシャフト３４に固定された円筒状のロータ３６と、そのロータ３６を回転軸心Ｃ１まわりに回転可能に支持する円筒状のロータシャフト３４とを備えている。
【００１３】
上記第１電動機ＭＧ１のステータ３２は、第１電動機ＭＧ１のロータ３６の外周側において回転軸線Ｃ１方向に積層されている複数枚の円板状の電磁綱板から構成されたステータコア３２ａと、そのステータコア３２ａの両側から回転軸線Ｃ１方向に突き出したステータコイル３２ｂとを備えている。なお、上記ステータ３２のステータコア３２ａは、締結ボルト３８によって第２ケース３０ａに固定されており、それによって、第１電動機ＭＧ１のステータ３２が第２ケース３０ａすなわちトランスアクスルケース３０に固定されている。
【００１４】
上記第１電動機ＭＧ１のロータ３６は、第１電動機ＭＧ１のステータコア３２ａの内周側において回転軸線Ｃ１方向に積層されている複数枚の円板状の電磁綱板から構成されたロータコア３６ａと、そのロータコア３６ａの外周面に複数の磁極を形成するためにそのロータコア３６ａ内に埋設された複数個の永久磁石３６ｂとを備えている。なお、上記第１電動機ＭＧ１のロータ３６は、図２に示すように、ロータシャフト３４のエンジン１２側とは反対側の端部からそのロータシャフト３４の径方向に円環状に突き出したフランジ部３４ａと、ロータシャフト３４の外周面の一部に形成された雄ねじ部３４ｂに螺合するナット４０とに挟圧されることによって、ロータシャフト３４に固定されている。
【００１５】
図２に示すように、上記第２ケース３０ａには、その第２ケース３０ａに形成された例えば第１電動機ＭＧ１等を収容する第１収容空間Ａと上記トランスアクスルケース３０の第１ケースに形成された例えば動力分配装置２２等を収容する第２収容空間Ｂとを隔てる隔壁３０ｂと、その隔壁３０ｂから回転軸線Ｃ１方向においてエンジン１２側とは反対側に略円筒状に突き出した第１フランジ部３０ｃとが一体に設けられている。また、トランスアクスルケース３０の上記第３ケースには、その第３ケースに固定された固定部材３０ｄが一体的に設けられており、その固定部材３０ｄには、その固定部材３０ｄから回転軸線Ｃ１方向においてエンジン１２側に略円筒状に突き出した第２フランジ部３０ｅが一体に設けられている。本実施例の第１電動機ＭＧ１において、その第１電動機ＭＧ１のロータシャフト３４は、そのロータシャフト３４のエンジン１２側の端部の外周面と上記第２ケース３０ａに形成された隔壁３０ｂの第１フランジ部３０ｃの内周面との間に配設された第１軸受(軸受)４２、およびそのロータシャフト３４のエンジン１２側とは反対側の端部の外周面と上記第３ケースに固定された固定部材３０ｄの第２フランジ部３０ｅの内周面との間に配設された第２軸受(軸受)４４とによって、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能にトランスアクスルケース３０に支持されている。
【００１６】
また、図２に示すように、ロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間には、それらロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間の電気的導電を阻止する絶縁膜(絶縁体)４６が介在させられている。この絶縁膜４６は、例えばアルミナ(Ａｌ２Ｏ３)、グレーアルミナ、酸化チタン(ＴｉＯ２)、酸化クロム(Ｃｒ２Ｏ３)等の金属酸化物、またはこれらをベース材料とした複合金属酸化物等のセラミック材料を溶融し、その溶融したセラミック材料を、ロータシャフト３４のフランジ部３４ａから雄ねじ部３４ｂまでの外周面およびそのフランジ部３４ａのエンジン１２側の側面３４ｃと、ナット４０のエンジン１２側とは反対側の側面４０ａに噴射して塗布する所謂セラミック溶射が施されたものである。
【００１７】
図２に示すように、本実施例の第１電動機ＭＧ１では、入力軸１８に連結されたオイルポンプ駆動軸４８がエンジン１２によって回転駆動させられてオイルポンプ５０(図１参照)が駆動すると、その第１電動機ＭＧ１を冷却するために、オイルポンプ駆動軸４８に形成された第１供給油路４８ａおよび径方向油路４８ｂと、ロータシャフト３４に形成された径方向油路３４ｄとを介して、オイルが、第１電動機ＭＧ１のロータコア３６ａ内に形成された第２供給油路３６ｃに供給されるようになっている。上記絶縁膜４６には、上記ロータシャフト３４の径方向油路３４ｄから流れ出たオイルを上記ロータコア３６ａの第２供給油路３６ｃに供給させるために貫通させられた貫通穴４６ａが形成されている。
【００１８】
また、上記第１電動機ＭＧ１は、例えば５００Ｖ〜６００Ｖ程度の比較的高い駆動用３相交流電圧がステータコイル３２ｂに印加される永久磁石交流同期型電動機であり、図示しないバッテリから出力され且つ図示しないインバータによりスイッチング制御された交流駆動電流がステータ３２のステータコイル３２ｂに供給されると、そのステータ３２の磁極により形成される移動(回転)磁界によって、ロータコア３６ａ内に埋設された永久磁石３６ｂによる固定磁極が吸引(または反発)してロータ３６が回転軸線Ｃ１まわりに回転駆動させられる。
【００１９】
図３は、本実施例の第１電動機ＭＧ１の簡易回路図を示す図である。図３に示すように、例えば第１電動機ＭＧ１のロータ３６を回転駆動させるために上記交流駆動電流がステータ３２のステータコイル３２ｂに供給されると、そのステータコイル３２ｂとアースとなるトランスアクスルケース３０との間に電位差Ｖが発生する。理想状態では上記交流電流はステータコイル３２ｂにしか流れないが、実際はそのステータコイル３２ｂとステータコア３２ａとの間のコンデンサー効果によりそのステータコア３２ａに漏れ電流Ｉ０が生じ、更にそのステータコア３２ａとロータコア３６ａとの間のコンデンサー効果によりそのロータコア３６ａに漏れ電流Ｉ２が生じて、その漏れ電流Ｉ２がロータシャフト３４とトランスアクスルケース３０との間の第１軸受４２および第２軸受４４を介してトランスアクスルケース３０へ流れる。
【００２０】
このため、例えばロータコア３６ａとロータシャフト３４との間に絶縁膜４６を設けていない従来の第１電動機ＭＧ１では、そのロータコア３６ａとロータシャフト３４との間の抵抗Ｒ１は小さく、比較的大きい漏れ電流Ｉ２が第１軸受４２、第２軸受４４に流れてそれら第１軸受４２および第２軸受４４に電食が生じることがある。しかし、本実施例の第１電動機ＭＧ１では、ロータコア３６ａとロータシャフト３４との間にそれらロータコア３６ａとロータシャフト３４との間の電気的導電を阻止する絶縁膜４６が設けられているので、そのロータコア３６ａとロータシャフト３４との間の抵抗Ｒ１が限りなく無限大∞となり、上記漏れ電流Ｉ２が略０になる。これによって、第１軸受４２、第２軸受４４での電食の発生が好適に抑制される。
【００２１】
上述のように、本実施例の第１電動機ＭＧ１によれば、ロータシャフト３４とそのロータシャフト３４に支持されたロータコア３６ａとの間には、それらロータシャフト３４とロータコア３６ｂとの間の電気的導通を阻止する絶縁膜４６が介在させられている。このため、ロータシャフト３４とロータコア３６ｂとの間の抵抗Ｒ１が限りなく大きくなりそのロータシャフト３４に流れる漏れ電流Ｉ２すなわち第１軸受４２および第２軸受４４に流れる漏れ電流Ｉ２が略零となるので、それら第１軸受４２および第２軸受４４で発生する電食が好適に抑制される。
【００２２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２３】
本実施例では、ロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間の電気的導通を阻止する絶縁膜４６にセラミックス材料が使用されたが、たとえば、絶縁ワニス、シリコン樹脂などの合成樹脂材料など、これ以外の材料が使用されても良い。すなわち、ロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間の電気的導通を阻止することができる材料ならどのような材料が使用されても良い。
【００２４】
また、本実施例では、上記絶縁膜４６は溶射によって形成されたが、溶射以外の方法で形成されても良い。すなわち、ロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間にそれらロータシャフト３４とロータコア３６ａとの間の電気的導電を阻止する絶縁体層が介在させられるなら、どのような方法が使用されても良してその絶縁体の形状もどのような形状でも良い。
【００２５】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２６】
３０：トランスアクスルケース(ケース)
３４：ロータシャフト
３６ａ：ロータコア
４２：第１軸受(軸受)
４４：第２軸受(軸受)
４６：絶縁膜(絶縁体)
ＭＧ１：第１電動機(車両用電動機)
【図１】
2015159647.tif 000003
【図２】
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【図３】
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