JP4047295B2

JP4047295B2 - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP4047295B2
Application number: JP2004065774A
Authority: JP
Inventors: 聡田崎; 智治加茂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2024-03-09
Also published as: JP2005254855A

Description

この発明は、例えばハイブリッド車両などに用いられる車両用駆動装置、とりわけモータの回転センサとしてレゾルバを用いた車両用駆動装置に関するものである。

従来から、モータとエンジンとレゾルバの配置を改善することにより、駆動装置軸長の短縮を図る技術が知られている。これは、エンジンとモータとの間に隔壁を設けてレゾルバを固定し、かつモータの固定子及び回転子の内側にレゾルバを配置して、駆動装置全体での軸長の短縮を図っている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−９４９７２号公報

しかしながら、上記従来技術においては、新規に隔壁を設定し、ここにレゾルバを設けている関係で隔壁設置のスペースを確保する分だけ駆動装置軸長が増加し、それに伴う重量増加及び部品点数の増加を免れないという問題がある。
また、レゾルバからの角度情報を取り出すために用いられるハーネスを、複数本を束ねて配索した場合に、各ハーネスが熱による伸縮差を持つと互いに擦れ寿命が短くなるという問題がある。
したがって、ハーネスの通線スペースをハーネスの熱による伸縮をも考慮して余裕をもって確保しなければならず、その結果、せっかく構成部品の配置を工夫して駆動装置軸長の短縮を図っても、ハーネスの配索に余裕を持たせる必要がある分だけ駆動装置軸長くなってしまうという問題がある。

そこで、この発明は、レゾルバのハーネスの通線スペースを最小限に抑え、ハーネスの熱による伸縮に柔軟に対応し、ハーネスの損傷を防止することができ駆動装置軸長を短縮できる車両用駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、走行用駆動源として少なくともエンジン（例えば、実施形態におけるエンジンＥ）とモータ（例えば、実施形態におけるモータＭ）とを備え、トランスミッション（例えば、実施形態におけるトランスミッションＴ）を備え、前記モータが前記エンジンと前記トランスミッションとの間に挟み込まれたハイブリッド車両の車両用駆動装置であって、前記モータの回転子（例えば、実施形態における回転子２）の位置を検出するレゾルバ（例えば、実施形態におけるレゾルバＲ）を設け、このレゾルバのハーネス（例えば、実施形態におけるハーネス２０）を固定するハーネスプロテクタ（例えば、実施形態におけるハーネスプロテクタ２４）を設け、このハーネスプロテクタは前記ハーネスの移動を抑えると共に湾曲を許容する抑制手段（例えば、実施形態における突起５２）を備え、前記エンジンのクランク軸（例えば、実施形態におけるクランク軸１）端の周囲を取り囲むクランクケース（例えば、実施形態におけるクランクケース１５）にオイルシールケース（例えば、実施形態におけるオイルシールケース２２）を備え、前記オイルシールケースに、前記レゾルバのレゾルバステータ（例えば、実施形態におけるレゾルバステータ１７）を、レゾルバロータ（例えば、実施形態におけるレゾルバロータ１４）と対向するように取り付け、前記オイルシールケースに前記ハーネスプロテクタを取り付けたことを特徴とする。

このように構成することで、エンジンとトランスミッションとの間にモータが挟み込まれ駆動装置軸長が長くなるハイブリッド車両の駆動装置にモータの回転子の位置を確認するレゾルバを設けた場合に、レゾルバのハーネスに熱が加わってもハーネスを固定するハーネスプロテクタの抑制手段によりハーネスの移動を最小限に抑え容易に湾曲させて、ハーネスの寿命が摩擦により短くなるのを防止できる。

請求項２に記載した発明は、前記ハーネスプロテクタが、複数のハーネスを同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容する収容部（例えば、実施形態における収容溝５１）を備え、前記収容部にハーネスの移動を抑える抑制手段を備えている。
このように構成することで、前記ハーネスプロテクタの収容部に複数のハーネスが同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容されるため、ハーネスプロテクタを薄く成形できる。また、各収容部はハーネスの移動を抑える抑制手段を備えているため、ハーネスが移動せず、ハーネスプロテクタ内で各ハーネスが接触するのを防止できる。

請求項３に記載した発明は、前記抑制手段は収容部に対向配置された突起（例えば、実施形態における突起５２）であることを特徴とする。
このように構成することで、ハーネスが熱により収縮して移動しようとしても、対向配置された突起に挟まれた状態で収容部に収められ、収縮が突起間に収まり抜け防止され隣接する他のハーネスに干渉しない。
請求項４に記載した発明は、前記抑制手段は収容部に千鳥配置された突起（例えば、実施形態における突起５２）であることを特徴とする。
このように構成することで、ハーネスが熱により収縮して移動しようとしても、前記千鳥配置された突起に挟まれた状態で収容部に収められ、収縮が突起間に収まり、あるいは、変形したハーネスが爪部により抑えられて抜け防止され隣接する他のハーネスに干渉しない。
請求項５に記載した発明は、前記収容部は、前記ハーネスの軸線方向に垂直な方向に前記ハーネスを挿入可能であり、前記ハーネスが軸線方向に垂直な方向に移動するのを規制するための爪部（例えば、実施形態における爪部５３）を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、ハーネスが熱により収縮して移動しようとしても、変形したハーネスが爪部により抑えられて抜け防止され隣接する他のハーネスに干渉しない。

請求項６に記載した発明は、前記ハーネスプロテクタが金属材料で形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、ハーネスプロテクタがハーネスのシールド材として機能する。

請求項１に記載した発明によれば、エンジンとトランスミッションとの間にモータが挟み込まれ駆動装置軸長が長くなるハイブリッド車両の駆動装置にモータの回転子の位置を確認するレゾルバを設けた場合に、レゾルバのハーネスに熱が加わってもハーネスを固定するハーネスプロテクタの抑制手段によりハーネスの移動を最小限に抑え容易に湾曲させて、ハーネスの寿命が摩擦により短くなるのを防止できるため、ハーネスの移動を考慮して余裕を持って通線スペースを確保する必要がない分だけ、エンジンとトランスミッションとを近接させることができ駆動装置軸長を短縮することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、前記ハーネスプロテクタの収容部に複数のハーネスが同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容されているため、ハーネスプロテクタを薄く成形できるため、その分だけエンジンとトランスミッションとを近接させることができ駆動装置軸長を短縮することができる効果がある。

請求項３〜５に記載した発明によれば、ハーネスが熱により収縮して移動しようとしても、前記千鳥配置されたり対向配置された突起に挟まれた状態で収容部に収められ、収縮が突起間に収まり、あるいは、変形したハーネスが爪部により抑えられて抜け防止され隣接する他のハーネスに干渉しないため、ハーネスの損傷を確実に防止して寿命を延ばすことができる効果がある。

請求項６に記載した発明によれば、ハーネスプロテクタがハーネスのシールド材として機能するため、別途シールド部材が必要なくなり、外乱を抑えることができる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態における車両用駆動装置はハイブリッド車両に用いられる駆動装置である。具体的にこの車両用駆動装置は、エンジンとトランスミッションとの間にモータが挟み込まれた形式のハイブリッド車両に用いられる駆動装置であって、加速時にはエンジンに直結されたモータによりエンジンを駆動補助可能とし、減速時にはモータを発電機として機能させる回生作動により減速エネルギーの一部を電気エネルギーに変換して回収するものである。

図１はエンジンＥとトランスミッションＴとの間に挟み込まれたモータＭの周辺を示すものである。エンジンＥのクランク軸１の端部には、モータＭの回転子２の一端がクランク軸１と同軸上にボルト３により固定されている。ここで、モータＭの回転子２の外周面にはマグネット４が取り付けられている。エンジンＥにはモータケース５がブラケット６を介してボルト７，７により取り付けられ、モータケース５にはモータＭの固定子８がボルト９によりブラケット１０を介して取り付けられ、この固定子８のコイル１１が前記マグネット４に対向する位置に取り付けられている。

そして、前記回転子８の他端には、ボルト１６により固定された円盤状の取付けブラケット１２を介してトランスミッションＴの入力側部材が取り付けられている。したがって、前記モータＭはエンジンＥとトランスミッションＴとの間に挟み込まれ、モータＭの回転子２とエンジンＥのクランク軸１とトランスミッションＴの入力側部材とが直結して連結されることとなる。

前記回転子２のクランク軸１への取付部１３の外周面には後述するリング状のレゾルバロータ１４が取り付けられている。また、クランク軸１端の周囲を取り囲むクランクケース１５にはオイルシールケース２２が取り付けられ、このオイルシールケース２２にレゾルバステータ１７が前記レゾルバロータ１４に対向するように取り付けられている。これらレゾルバロータ１４とレゾルバステータ１７によりレゾルバＲが構成され、このレゾルバＲにより回転子２の位置を検出するようになっている。

図２に示すように、レゾルバステータ１７には４極のティース１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄがレゾルバステータ１７の内側に向かって９０度毎に設けられており、このティース１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに各々コイルが巻装されている。このコイルは、前記４極のティース１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの励磁コイル１９ａと、２組の対向する前記ティース１８ａ、１８ｂ（１８ｃ、１８ｄ）の出力コイル１９ｂ（１９ｃ）から構成されている。

前記出力コイル１９ｂは前記励磁コイル１９ａと同相に励磁されるようにティース１８ａ、１８ｃに巻装され、前記出力コイル１９ｃは前記励磁コイル１９ａと逆相に励磁されるようにティース１８ｂ、１８ｄに巻装されている。したがって、このレゾルバＲには各励磁コイルに対応して端子Ｔ１〜Ｔ６が設けられ、この端子Ｔ１〜Ｔ６に図示しない制御ユニットに延びる６本のハーネス２０が接続されている。ここで端子Ｔ１〜Ｔ６は後述するハーネスプロテクタ２４のコネクタ部２１に接続されている。

図３、図４、図５に示すように、前記レゾルバＲはエンジンＥのオイルシールケース２２にボルト２３により取り付けられている。そして、このオイルシールケース２２に前記ハーネス２０を保護して収納するハーネスプロテクタ２４が係止した状態で取り付けられている。具体的には、図４に示すように、ハーネスプロテクタ２４の側部から延びる係止片２５が、オイルシールケース２２から延びるクランプ座２７の下側に潜り込み、係止片２５の下面の突起部２６が、クランプ座２７の係合孔２８に係合している。

したがって、ハーネスプロテクタ２４のオイルシールケース２２への取付作業が簡単に行うことができる。また、オイルシールケース２２にハーネスプロテクタ２４を取り付ける構造を採用しているため、仕様の異なるエンジンＥに適用する場合でもオイルシールケース２２のみの交換で同一のハーネスプロテクタ２４を使用できるので、部品コストを抑えることができ汎用性を高められる。尚、図３中２９は外部機器接続用のコネクタを示している。

図６、図７に示すように、ハーネスプロテクタ２４は、樹脂製の部材であって肉厚の薄いベース部材３０と、このベース部材３０を上部から覆う２つの蓋部材３１，３２とで構成されている。ベース部材３０は、ハーネス２０の配索経路に沿うように屈曲形成されており、基部側つまりレゾルバＲ側には前記端子Ｔ１〜Ｔ６に接続されるコネクタ部２１が形成されている。ここで、前記ベース部材３０の基部側にはベース部材３０に一体にオイルシールケース２２に支持される取付ブラケット３３が設けられている。

前記ベース部材３０にはその先端部、つまりコネクタ部２１が取り付けられた側とは逆側の端部の一側縁に第１の蓋部材３１がメカニカルヒンジ３４を介して開閉可能に取り付けられ、その長手方向略中央部の他側縁に第２の蓋部材３２がメカニカルヒンジ３４を介して開閉可能に取り付けられている。つまり、これら第１の蓋部材３１と第２の蓋部材３２とにより６本のハーネス２０が収容されたベース部材３０の上部を閉塞し、後述する復数の爪や収容部等によって両者を固定できるようになっている。ハーネス２０の取付作業にあたっては、前記２つの蓋部材３１，３２をどちらか一方から順番に閉じることによりハーネスプロテクタ２４内にハーネス２０を順次押し込んで収容すればよい。

第１の蓋部材３１はメカニカルヒンジ３４の取付部位とは反対側に爪３５を備え、対応するベース部材３０の側縁に設けられた受け入れ部３６に係止するようになっている。また、第１の蓋部材３１の長手方向略中央部の両側縁には受け入れ部３７が設けられ、対応するベース部材３０の側縁に設けられた爪３８、３８を受け入れて係止するようになっている。さらに、第１の蓋部材３１の先端側の両側縁には爪３９、爪３９が形成され、対応するベース部材３０の両側縁に設けた受け入れ部４０，４０に係止するようになっている。

また、第２の蓋部材３２はメカニカルヒンジ３４の取付部位とは反対側に切欠４１を備え、対応するベース部材３０の側縁に設けた爪４２に係合するようになっている。尚、爪４２の側部には前記係止片２５が形成されている。また、第２の蓋部材３２の先端側の両側縁には爪４２，４２が形成され、対応するベース部材３０の基部側の両側縁に設けた受け入れ部４３に係止するようになっている。
ここで、前記第１の蓋部材３１には受け入れ部３７，３７を挟み両側に可撓性のある屈曲許容部４４，４５が形成され、また、第２の蓋部材３２には長手方向略中央部に可撓性のある屈曲許容部４６が形成されている。したがって、第１の蓋部材３１と第２の蓋部材３２を、各蓋部材３１，３２に対して面内及び面外方向に屈曲するベース部材３０に合わせて屈曲させてベース部材３０を閉塞することができる。

前記ベース部材３０は、図６、図８に示すように、６本のハーネス２０（図８に２本のみを示す）を同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容する収容部４７を備え、前記収容部４７にハーネス２０の移動を抑える抑制手段、つまり後述する突起５２を備えている。
具体的に収容部４７にはベース部材３０の底壁４８に５つの仕切壁４９が設けられ、ベース部３０の両側部に形成された側壁５０と前記仕切壁４９とで６本の収容溝５１が形成されたものである。したがって、この収容溝５１に各ハーネス２０が収容されると、ハーネス２０は同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容されることとなる。

ここで、図８に示すように、前記各収容溝５１を形成する仕切壁４９及び側壁５０には内側に向かって突出する突起５２が千鳥配置されて設けられている。各突起５２の内端間の距離はハーネス２０の径寸法とほぼ同等に設定されている。したがって、前記ハーネス２０を収容溝５１に沿って収容すると、ハーネス２０は前記突起５２により長手方向への移動を抑制される。
その結果、例えば、図８に実線で示すように直線的に収容されたハーネス２０の温度が上昇しハーネス２０、特に内部の線材と被覆材との膨張率の差による線材が伸長する方向に変位しようとすると、前記突起５２によりハーネス２０被覆材ごと長手方向の移動を抑制されるため、図８に鎖線で示すように突起５２が千鳥配置されていることもあってハーネス２０は突起５２間で容易に湾曲でき伸長変形に柔軟に対応できる。

尚、図９に示すように前記突起５２を対向配置するようにして設けてもよい。この場合にはハーネス２０は対向する突起５２の間に挟まれることとなるため、より確実に長手方向の移動を規制できる。また、対向する突起５２により所定間隔をおいて保持されるハーネスが前述したように熱により湾曲変形しようとした場合には、これに対しても柔軟に対応することができる。尚、図９において突起５２の配置以外は図８と同様であるので同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

図１０はハーネス２０の移動を規制するための他の態様を示し、ベース部材３０のみを模式的に示している。この態様の収容部４７にも、前述と同様にベース部材３０の底壁４８に５つの仕切壁４９が設けられ、ベース部材３０の両側部に形成された側壁５０と前記仕切壁４９とで６本の収容溝５１が形成されている。したがって、この収容溝５１に各ハーネス２０が収容されると、ハーネス２０は同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容されることとなるが、前記側壁５０と仕切壁４９の内側上部、つまり収容溝５１の入口にはハーネス２０の抜けを防止する爪部５３が形成されている。

よって、前記ハーネス２０を収容溝５１に沿って収容すると、ハーネス２０が熱により伸長した場合には図１０に鎖線で示すようにハーネス２０が前記爪部５３の下部５３ａに係止するため、ハーネス２０の長手方向への移動が抑制される。そして、その後更にハーネス２０が湾曲しようした場合には、前記爪部５３の下部５３ａに係止したハーネス２０が収容溝５１の深さの範囲で縦方向に湾曲変形して柔軟に対応することができる。尚、図１０においては図８、図９の突起５２に替えて爪部５３が設けられている点以外は図８の構造とほぼ同様であるので同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

ここで、前記ハーネスプロテクタ２４を樹脂により形成された場合について説明したが、ハーネスプロテクタ２４の表面に金属被膜を蒸着処理したり、ハーネスプロテクタ２４自体を金属材料で形成すれば、ハーネスプロテクタ２４がハーネス２０の物理的保護のみならずシールド材として機能するため、別途シールド部材が必要なくなり、外乱を抑えることができる。

上記実施形態によれば、ハーネス２０を束ねて前記レゾルバＲから外部機器に接続した場合にはハーネス２０に熱が加わると、隣接するハーネス２０間に摩擦力がかかるが、上述した実施形態のようにハーネスプロテクタ２４の収容部４７に収まっているハーネス２０は突起５２あるいは爪部５３により確実に移動を抑制されるため、ハーネス２０の移動は最小限となり、ハーネス２０が摩擦により破損する等の不具合の発生を防止できる。
よって、ハーネス２０の移動を考慮して余裕を持って通線スペースを確保する必要がない分だけ、エンジンＥとトランスミッションＴとを近接させることができ駆動装置軸長、具体的にはクランク軸１の長さとモータＭの回転子２の軸長との合計長さを短縮することができる。
その結果、モータＭをエンジンＥとトランスミッションＴとの間に挟み込んだ形式のハイブリッド車両に適用した場合には、比較的駆動装置軸長を短くでき配置スペースが少なく済むため好適である。

また、ハーネスプロテクタ２４の収容部４７に複数のハーネス２０が同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容されるため、ハーネスプロテクタ２４を薄く成形でき、したがって、その分だけエンジンＥとトランスミッションＴとを近接させることができて更に駆動装置軸長を短縮することができる。

そして、ハーネス２０が熱により収縮して移動しようとしても、ハーネス２０は千鳥配置されたり対向配置された突起５２に挟まれた状態で収容部４７の収容溝５１に収められ、とりわけ伸長変形してもこの変形が突起５２間に収まり、あるいは、変形したハーネス２０が爪部５３により抑えられて抜け防止され隣接する他のハーネス２０に干渉しないため、ハーネス２０の損傷を確実に防止してハーネス２０の寿命を延ばすことができる。

尚、この発明は前記実施形態に限られるものではなく、例えば、ハイブリッド車両に用いられる車両用駆動装置に適用した場合について説明したが、レゾルバを備えた電気自動車に用いられる車両用駆動装置にも適用することができる。この場合には、駆動装置軸長はモータの回転子の長さということになる。

この発明の実施形態の断面説明図である。この発明の実施形態のレゾルバの説明図である。この発明の実施形態のクランクケースの部分斜視図である。図３のＡ−Ａ線に層断面図である。図１の要部拡大図である。ハーネスプロテクタの蓋部材開状態の斜視図である。ハーネスプロテクタの蓋部材閉状態の斜視図である。ハーネスプロテクタのベース部材の部分平面図である。ハーネスプロテクタのベース部材の他の態様を示す部分平面図である。ハーネスプロテクタのベース部材の別の態様を示す断面図である。

符号の説明

２回転子
２０ハーネス
２２オイルシールケース
２４ハーネスプロテクタ
５１収容溝（収容部）
５２突起（抑制手段）
５３爪部（抑制手段）
Ｅエンジン
Ｍモータ
Ｒレゾルバ
Ｔトランスミッション

Claims

走行用駆動源として少なくともエンジンとモータとを備え、トランスミッションを備え、前記モータが前記エンジンと前記トランスミッションとの間に挟み込まれたハイブリッド車両の車両用駆動装置であって、前記モータの回転子の位置を検出するレゾルバを設け、このレゾルバのハーネスを固定するハーネスプロテクタを設け、このハーネスプロテクタは前記ハーネスの移動を抑えると共に湾曲を許容する抑制手段を備え、前記エンジンのクランク軸端の周囲を取り囲むクランクケースにオイルシールケースを備え、前記オイルシールケースに、前記レゾルバのレゾルバステータを、レゾルバロータと対向するように取り付け、前記オイルシールケースに前記ハーネスプロテクタを取り付けたことを特徴とする車両用駆動装置。
前記ハーネスプロテクタが、複数のハーネスを同一平面内で互いに離隔した状態で整列して収容する収容部を備え、前記収容部にハーネスの移動を抑える抑制手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用駆動装置。
前記抑制手段は、前記収容部に対向配置された突起であることを特徴とする請求項２記載の車両用駆動装置。
前記抑制手段は、前記収容部に千鳥配置された突起であることを特徴とする請求項２記載の車両用駆動装置。
前記収容部は、前記ハーネスの軸線方向に垂直な方向に前記ハーネスを挿入可能であり、前記ハーネスが軸線方向に垂直な方向に移動するのを規制するための爪部を備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用駆動装置。
前記ハーネスプロテクタが金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用駆動装置。