(57)【要約】【課題】ステータコアをコアホルダの内周に無理なく装着でき、かつコアホルダあるいはステータコアの熱変形等によっても、コアホルダに対するステータコアの軸方向移動を規制することができる電動機のステータコアの取付方法を提供する。【解決手段】コアホルダ４４の内周に、電動機のステータコア４１を取付ける取付方法は、コアホルダの円筒部４４ａに形成された凹部３７内にステータコアの外周部を係合する工程を含む。凹部は第１壁３７ａと第２壁３７ｂと底部３７ｃとにより区画され、常温における第１壁と第２壁との間の距離は、ステータコアの外周部が凹部内に嵌合するように設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアホルダの内周に、電動機のステータコアを取付ける取付方法は、
前記コアホルダの円筒部に形成された凹部内に前記ステータコアの外周部を係合する工程を含む電動機のステータコアの取付方法。
【請求項２】
請求項１において、前記コアホルダの線膨張係数は、前記ステータコアの線膨張係数よりも大きい電動機のステータコアの取付方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、常温における前記第１壁と前記第２壁との間の距離は、前記ステータコアの外周部が前記凹部内に嵌合するように設定された電動機のステータコアの取付方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、前記コアホルダは環状をなし、前記コアホルダの径方向に関する前記第１壁と前記第２壁の長さは、０．５〜０．８ｍｍに設定された電動機のステータコアの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のステータコアをコアホルダに取付けるステータコアの取付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと電動機の２つの駆動源を備えたハイブリッド車両用駆動装置が、特許文献１に開示されている。当該特許文献１に記載のものは、電動機のステータ組付体が、ハウジングに固定されたステータコアホルダの内周に所定の締め代をもって圧入により固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５７２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているように、ステータ組付体を圧入によって固定する構造では、固定力を向上するために締め代を上げていくと、ステータ組付体を構成する積層鋼板が変形する問題を発生する。逆に、締め代を小さくすると、電動機の振動等が加わることにより、ステータ組付体とステータコアホルダとの間でフレッティングが発生し、フレッティング摩耗によってステータ組付体を固定できなくなる恐れがある。
【０００５】
このために、ステータ組付体を圧入によって固定する構造においては、積層鋼板の変形およびフレッティングの発生を抑制できるように締め代を厳しく管理することが必要となる。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、ステータコアをコアホルダの内周に無理なく装着でき、かつコアホルダあるいはステータコアの熱変形等によっても、コアホルダに対するステータコアの軸方向移動を規制することができる電動機のステータコアの取付方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、コアホルダの内周に、電動機のステータコアを取付ける取付方法は、前記コアホルダの円筒部に形成された凹部内に前記ステータコアの外周部を係合する工程を含むことである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記コアホルダの線膨張係数は、前記ステータコアの線膨張係数よりも大きいことである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、常温における前記第１壁と前記第２壁との間の距離は、前記ステータコアの外周部が前記凹部内に嵌合するように設定されたことである。
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、前記コアホルダは環状をなし、前記コアホルダの径方向に関する前記第１壁と前記第２壁の長さは、０．５〜０．８ｍｍに設定されたことである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、コアホルダの内周に、電動機のステータコアを取付ける取付方法は、コアホルダの円筒部に形成された凹部内にステータコアの外周部を係合する工程を含むので、ステータコアをコアホルダの内周に、焼きばめあるいは冷やしばめ等によって装着することができ、しかも、コアホルダの凹部へのステータコアの外周部の係合によって、ステータコアを構成する積層鋼板の締め代を上げなくても、ステータコアが軸方向に移動するのを規制することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、コアホルダの線膨張係数は、ステータコアの線膨張係数よりも大きいので、コアホルダの円筒部の内径をステータコアの外径より容易に拡径させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、常温における第１壁と第２壁との間の距離は、ステータコアの外周部が凹部内に嵌合するように設定されているので、ステータコアの軸方向移動を確実に規制することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、凹部は第１壁と第２壁と底部とにより区画され、コアホルダは環状をなし、コアホルダの径方向に関する第１壁と第２壁の長さは、０．５〜０．８ｍｍに設定されているので、コアホルダあるいはステータコアが熱膨張あるいは熱収縮しても、ステータコアの外周部がコアホルダの凹部内より係合を逸脱することがなく、ステータコアの軸方向移動を確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示すハイブリッド車両用駆動装置の断面図である。
【図２】電動機のステータコアを示す正面図である。
【図３】コアホルダに装着されたステータコアを示す図である。
【図４】ステータコアの組付け状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の取付方法にてハウジングに取付けられるステータコアを有する電動機を、ハイブリッド車両用駆動装置１０に適用した例を示している。当該ハイブリッド車両用駆動装置１０は、車両のエンジン１１と自動変速装置１２との間に配設され、電動機１３とクラッチ装置１４を有している。電動機１３は、固定子１５と回転子１６からなっている。固定子１５は、ハイブリッド車両用駆動装置１０のハウジング２０に後述するようにして固定されるようになっており、回転子１６は、エンジン１１に連結された入力軸１７にクラッチ装置１４を介して接離可能に接続されている。また、電動機１３の回転子１６は出力軸１８に接続され、出力軸１８は、自動変速装置１２の入力軸をなすセンタピース１９に連結されている。自動変速装置１２は、図略のトルクコンバータおよび変速機を備え、トルクコンバータの出力が変速機を介して車両の駆動輪に伝達される。
【００１７】
ハイブリッド車両用駆動装置１０は、電動機１３およびクラッチ装置１４を囲繞するハウジング２０を有している。ハウジング２０は外形を形成する外周壁部２０ａと、電動機１３およびクラッチ装置１４と自動変速装置１２との間に介在された後部側壁部２０ｂとを有し、エンジン１１側が開口されている。
【００１８】
ハウジング２０のエンジン１１側には、ハウジング２０の開口部を閉塞する蓋部を形成するフロントハウジング２１が配置され、フロントハウジング２１はハウジング２０にボルト３５によって固定されている。フロントハウジング２１の中心部には、入力軸１７が貫通する貫通孔が設けられており、この中心部に配設されたボールベアリング２２によって、入力軸１７が回転軸線Ｏ１の回りに回転可能に軸承されている。
【００１９】
ハウジング２０の後部側壁部２０ｂの中心部には、出力軸１８が貫通する貫通孔が設けられており、この中心部に配設されたボールベアリング２３によって、出力軸１８が回転軸線Ｏ１の回りに回転可能に軸承されている。出力軸１８には、自動変速装置１２のセンタピース１９が出力軸１８と同心的に回転連結されている。
【００２０】
出力軸１８は、回転軸方向の断面が略逆Ｓ字状を呈し、外周にクラッチドラム部２５が形成されており、このクラッチドラム部２５の外周に電動機１３の回転子１６が配置されている。クラッチドラム部２５の内周には、円環状をなす複数のアウタークラッチプレート２７が、相対回転を規制されて回転軸線方向に移動可能に係合されている。アウタークラッチプレート２７の各間には、円環状をなす複数のインナークラッチプレート２８が配置され、これらインナークラッチプレート２８は、入力軸１７の外周に突出されたクラッチハブ部２９の外周に、相対回転を規制されて回転軸線方向に移動可能に係合されている。
【００２１】
出力軸１８内には、ピストン３１を摺動可能に嵌装したシリンダ３２が形成されている。ピストン３１はコイルスプリング３３の付勢力によって、アウタークラッチプレート２７をインナークラッチプレート２８に接合する方向に押圧している。また、ピストン３１はシリンダ３２に供給される圧力流体により、コイルスプリング３３の付勢力に抗して摺動され、アウタークラッチプレート２８とインナークラッチプレート２９との接合を解除するようになっている。
【００２２】
上記したアウタークラッチプレート２７、インナークラッチプレート２８、ピストン３１、シリンダ３２およびコイルスプリング３３等によって、クラッチ装置１４を構成している。
【００２３】
次に電動機１３について説明する。電動機１３はブラシレスＤＣモータ等からなり、ハウジング２０の外周壁部２０ａの内周と出力軸１８のクラッチドラム部２５の外周との間に配置されている。電動機１３は、固定子１５を構成するステータコア４１と、回転子１６を構成するロータコア４２を有し、ロータコア４２はステータコア４１の内周側に回転可能に支持されている。
【００２４】
固定子１５は、図２に示すように、複数の分割コア４１ａが環状に配列されて一体化されたステータコア４１と、ステータコア４１の外周に装着されて複数の分割コア４１ａを一体化する環状のコアホルダ４４を有している。分割コア４１ａの各ティース部４１ｂには、図示してないがコイルがそれぞれ巻回されている。ステータコア４１（分割コア４１ａ）は、図３に示すように、入力軸１７の軸方向に積層された複数の積層鋼板４３にて構成されている。
【００２５】
コアホルダ４４は、図３に拡大図示するように、ハウジング２０の外周壁部２０ａに内装される円筒部４４ａと、円筒部４４ａの一端を回転子１６の径方向外方に折り曲げて成形された第１のフランジ部４４ｂと、円筒部４４ａの他端を回転子１６の径方向内方に折り曲げて成形された第２のフランジ部４４ｃとを有しており、第１のフランジ部４４ｂがボルト３６によってハウジング２０に固定されるようになっている。コアホルダ４４は、ステータコア４１（積層鋼板４３）より線膨張係数が大きな材質（例えば、アルミニウム系金属）で構成されている。
【００２６】
ステータコア４１が装着されるコアホルダ４４の円筒部４４ａの内周には、ステータコア４１の外周部に係合し、ステータコア４１を軸方向に位置決めする凹部３７が形成されている。凹部３７は、第１壁３７ａと第２壁３７ｂと底部３７ｃとによって区画されている。この際、常温における凹部３７の軸方向長さ、すなわち、第１壁３７ａと第２壁３７ｂとの間の距離は、ステータコア４１の外周部が凹部３７内に嵌合するように、ステータコア４１の軸方向長さと同等ないしは僅かに大きく形成され、また、コアホルダ４４の径方向に関する第１壁３７ａと第２壁３７ｂの長さ（段差）は、コアホルダ４４が熱膨張してもステータコア４１の外周部がコアホルダ４４の凹部３７内より係合を逸脱しないように、０．５〜０．８ｍｍに設定されている。
【００２７】
複数の積層鋼板４３は公知のダボカシメによって一体化され、その状態で、コアホルダ４４の円筒部４４ａの内周に後述するように焼きばめによって取付けられるようになっている。ここで、環状に配列されて一体化された状態における環状のステータコア４１の積層鋼板４３の常温における外径は、常温におけるコアホルダ４４の円筒部４４ａの内径よりも大きく、かつ凹部３７の底部３７ｃの内径とほぼ同径に形成され、ステータコア４１の外周と凹部３７の内周とがすきまばめあるいは中間ばめによって嵌合するようにしている。
【００２８】
電動機１３の回転子１６を構成するロータコア４２は、入力軸１７の軸方向に積層された複数の積層鋼板４５にて構成されており、ロータコア４２には円周上複数の永久磁石４６（図１参照）が埋め込まれている。ロータコア４２の軸方向の両端部には、図１に示すように、ロータコア４２を挟み込むように一対のエンドプレート４７、４８が配置され、これらエンドプレート４７、４８によって、永久磁石４６がロータコア４２から飛び出さないようにしている。ロータコア４２およびエンドプレート４７，４８は、円周上複数のカシメピン５０によって一体的に締結されている。
【００２９】
一方のエンドプレート４７は、径方向内方に延在する延在部４７ａを有しており、この延在部４７ａがボルト５２によって出力軸１８の側端面に固着されている。これにより、電動機１３の回転子１６（ロータコア４２）が出力軸１８と一体回転可能にハウジング２０に支持される。なお、ロータコア４２も、ステータコア４１と同様に、複数の分割コアが環状に配列されて構成されている。
【００３０】
次に、上記した電動機１３のステータコア４１をコアホルダ４４に装着し、ハウジング２０に取付ける方法について説明する。
【００３１】
分割コア４１ａを構成する積層鋼板４３を、予めダボカシメによって一体化し、環状のステータコア４１を構成する。その状態で、コアホルダ４４を温めて熱膨張させ、円筒部４４ａの内径をステータコア４１（積層鋼板４３）の外径よりも拡径させる。続いて、図４に示すように、ステータコア４１をコアホルダ４４の円筒部４４ａの内周に形成された凹部３７に対応する位置まで軸方向に装着する。しかる後、コアホルダ４４を常温まで戻すことにより、円筒部４４ａの内径が縮径されてステータコア４１の外周部が円筒部４４ａの凹部３７内に係合され、第１壁３７ａと第２壁３７ｂとの係合によって軸方向に移動できないように位置決めされる。この際、ステータコア４１はコアホルダ４４の凹部３７に、すきまばめあるいは中間ばめによって嵌合するのが好ましく、これによって、従来のように締め代を大きくすることによるステータコア４１の変形を抑制することができる。
【００３２】
また、コアホルダ４４の径方向に関する第１壁３７ａと第２壁３７ｂの長さ（段差）を、０．５〜０．８ｍｍに設定したので、電動機１３の駆動に伴う温度上昇によって、線膨張係数の大きなコアホルダ４４がステータコア４１に対してより大きく熱膨張しても、ステータコア４１が凹部３７の第１壁３７ａと第２壁３７ｂとの係合をを逸脱することがなく、軸方向移動の規制を維持でき、逆に、外気温の低下によって、コアホルダ４４およびステータコア４１が熱収縮しても、ステータコア４１を変形させるまでの締め代とはならない。
【００３３】
上記のように構成されたハイブリッド車両用駆動装置１０は、車両が停止状態にある場合に、図略のイグニッションスイッチをＯＮにして運転者がアクセルペダルを踏む（低スロットル開度時）と、バッテリ（図示せず）から電動機１３へ電流が流れ、電動機１３は駆動モータとして機能する。そしてその回転駆動力は、出力軸１８を介してトルクコンバータに伝達され、このトルクコンバータにて所定のトルク比にて増大された上で変速機を介して駆動輪に伝達される。
【００３４】
車両発進時にあっては、エンジン１１の燃料噴射装置は作動せずにエンジン１１は停止状態にある。そして電動機１３からの駆動力のみによって車両は発進する。このときクラッチ装置１４は係合が離脱されている。またエンジン１１低負荷時や、極低負荷時のようにエンジン効率が悪い領域においても、エンジン１１は停止され、電動機１３のみによって走行し、クラッチ装置１４は係合が離脱されている。
【００３５】
また、車両が発進直後で、速度が比較的小さいときであっても、加速や登坂をするときには、エンジン１１が始動される。つまり、加速や登坂をするためにアクセルペダルが踏まれてスロットルが一定開度以上開かれると、燃料噴射装置が作動されるとともに、点火プラグが点火され、ハウジング２０に固定されるスタータモータ（図示せず）の出力軸が駆動され、エンジン１１が始動される。このときクラッチ装置１４が係合されることにより、入力軸１７の回転駆動力がクラッチ装置１４を介して出力軸１８に伝達される。これによりエンジン１１ならびに電動機１３の両方の駆動力が加算され、大きな駆動力にて車両が走行される。そして、車両が定常の高速走行状態にある場合には、電動機１３が無負荷運転（モータに生じる逆起電力により生じるトルクを相殺させるようにモータ出力を制御する）され、電動機１３を空転させる。これにより、クラッチ装置１４は係合されたままで、車両は、専らエンジン１１のみの駆動力によって走行する。
【００３６】
上記した実施の形態に係る電動機のステータコア４１の取付方法によれば、ステータコア４１をコアホルダ４４の内周に、焼きばめ等によって装着することができ、しかも、コアホルダ４４の凹部３７内へのステータコア４１の外周部の係合によって、ステータコア４１を構成する積層鋼板４３の締め代を上げなくても、ステータコア４１が軸方向に移動するのを規制することが可能となる。
【００３７】
また、常温におけるコアホルダ４４の凹部３７の第１壁３７ａと第２壁３７ｂとの間の距離を、ステータコア４１の外周部が凹部３７内に嵌合するように設定したので、ステータコア４１の軸方向移動を確実に規制することができる。さらに、コアホルダ４４の径方向に関する第１壁３７ａと第２壁３７ｂの長さを、０．５〜０．８ｍｍに設定したので、コアホルダ４４あるいはステータコア４１が熱膨張あるいは熱収縮しても、ステータコア４１の外周部がコアホルダ４４の凹部３７内より係合を逸脱することがなく、ステータコア４１の軸方向移動を確実に規制することができる。
【００３８】
上記した実施の形態においては、コアホルダ４４を温めて円筒部４４ａの内周を拡径させる焼きばめによってコアホルダ４４の円筒部４４ａの凹部３７内にステータコア４１の外周部を係合させる例について述べたが、逆に、ステータコア４１を冷やして積層鋼板４３の外周を縮径させる冷やしばめによってコアホルダ４４の凹部３７内にステータコア４１の外周部を係合させるようにしてもよい。
【００３９】
上記した実施の形態においては、電動機１３を、ハイブリッド車両用駆動装置１０に適用した例について述べたが、本発明は、積層鋼板４３からなるステータコア４１を、環状のコアホルダ４４の凹部内に取付けるものに適用できるものである。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１１…エンジン、１２…自動変速装置、１３…電動機、１４…クラッチ装置、１５…固定子、１６…回転子、１７…入力軸、１８…出力軸、２０…ハウジング、３７…凹部、３７ａ…第１壁、３７ｂ…第２壁、３７ｃ…底部、４１…ステータコア、４２…ロータコア、４３…積層鋼板、４４…コアホルダ、４４ａ…円筒部。
【図１】
2012115027.tif 000003
【図２】
2012115027.tif 000004
【図３】
2012115027.tif 000005
【図４】
2012115027.tif 000006