JP3915392B2 - 車両用モータアシスト装置の防磁構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用モータアシスト装置の防磁構造に係り、特に、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得て、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たし得る車両用モータアシスト装置の防磁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、動力源として燃料の燃焼によって駆動するエンジンに発電動機（モータ）を直結し、エンジンの駆動力を発電動機の駆動力によりアシストする車両用モータアシスト装置を設けた、いわゆるハイブリッド車両がある。
【０００３】
車両用モータアシスト装置は、電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機を設け、この発電動機の回転位置を検出する回転位置センサを設けている。車両用モータアシスト装置は、制御手段によりエンジン及び発電動機の運転状態を関連して制御し、要求される性能（燃費や排気有害成分値、動力性能等）を高次元で達成している。
【０００４】
このような車両用モータアシスト装置としては、特開平１１−７８５５６号公報、特開平１１−７８５５８号公報に開示されるものがある。特開平１１−７８５５６号公報に開示されるものは、クラッチ機構で発生した金属粉がモータジェネレータに侵入することを阻止する阻止部材を設けたものである。特開平１１−７８５５８号公報に開示されるものは、エンジンとモータジェネレータとの間にモータジェネレータからの電流や磁束を遮蔽する遮蔽部材を設けたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用モータアシスト装置は、発電動機の駆動運転時や発電運転時にモータステータから磁束や電波ノイズを発生する。この磁束や電波ノイズは、周囲の機器に悪影響を及ぼす問題がある。
【０００６】
そこで、前述各公報に開示される車両用モータアシスト装置においては、エンジンとモータジェネレータとの間に遮蔽部材を設けることにより、モータジェネレータのコイルからの漏洩電流や漏洩磁束によって金属体から構成されるエンジンのクランク軸の回転動作に悪影響が生じることを防止し、回転動作の安定を図っている。
【０００７】
ところが、前述公報の車両用モータアシスト装置は、モータジェネレータのステータに対するロータの回転位置を検出する位置検出センサをステータに近接して配設しているため、ステータから洩れ出た磁束や電波ノイズが位置検出センサに悪影響を与える問題があり、位置検出センサの検出信号にノイズを発生させ、発電動機の制御精度を低下させる不都合がある。また、前述公報の車両用モータアシスト装置は、別部材の遮蔽部材を設けていることにより、部品点数・組付工数が増大する不都合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、燃料の燃焼によって駆動するエンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機を直結して設け、この発電動機をモータロータとこのモータロータに対応して配置されたモータステータとから構成し、前記モータステータに対する前記モータロータの回転位置を検出する回転位置センサを設け、この回転位置センサをセンサロータとこのセンサロータに対応して配置されたセンサステータとから構成し、前記エンジンのシリンダブロックとクランク軸に夫々、環状のモータケースとこのモータケース内に延びる軸状のロータ取付部材を取付け、前記モータケースに前記モータステータ及びセンサステータを取付け、前記ロータ取付部材に前記モータロータ及びセンサロータを取付け、前記センサステータ及びセンサロータを前記モータステータの内周に前記モータロータと並べて配設し、前記発電動機から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部を前記発電動機のモータロータ及びモータステータと前記回転位置センサのセンサステータ及び／またはこのセンサステータに接続される信号線との間に設けた車両用モータアシスト装置において、前記防磁部を、前記モータケースの内面から前記センサステータの外周に延びて前記モータステータの軸方向端面を遮蔽する板状の外周部分と、この外周部分からセンサステータの外周に沿って延びて前記モータステータとセンサステータとの間を遮蔽する環状の中間部分と、この中間部分のモータロータ側の端部からセンサステータの径方向内側に延びて前記センサステータと前記モータロータの間を遮蔽する板状の内周部分とで構成するとともにこれらを前記モータケースと一体に形成し、前記センサステータの外径を前記モータロータの外径より小さくする一方、前記中間部分の厚さを前記外周部分及び前記内周部分の厚さより厚くしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の車両用モータアシスト装置の防磁構造は、別部材の防磁部材を設けることなく、回転位置センサ及び／または信号線を発電動機から洩れ出た磁束や電波ノイズから遮蔽することができ、回転位置センサのみならず回転位置センサの検出信号が流れる信号線に対しても発電動機から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができ、また、防磁部をモータケースに一体に形成して設けたことにより、部品点数や組付工数を削減することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図５は、この発明の第１実施例を示すものである。図５において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４は車両用モータアシスト装置、６はトランスミッションである。このエンジン２は、燃料の燃焼によって駆動するものであり、車両用モータアシスト装置４を介してトランスミッション６を連結している。
【００１１】
エンジン２は、シリンダブロック８とシリンダヘッド１０とヘッドカバー１２とロアケース１４とオイルパン１６とを有し、シリンダブロック８の下部にクランク軸１８をロアケース１４により軸支して設けている。クランク軸１８には、シリンダ２０に摺動可能に内装したピストン２２をコンロッド２４により連絡して設けている。
【００１２】
また、エンジン２は、シリンダヘッド１０にクランク軸１８と同期して回転される吸気カム軸２６及び排気カム軸２８を軸支して設けている。吸気カム軸２６及び排気カム軸２８は、各シリンダ２０の吸気弁３０及び排気弁３２を夫々駆動する。
【００１３】
エンジン２のクランク軸１８の出力側には、前記車両用モータアシスト装置４を設けている。車両用モータアシスト装置４は、クランク軸１８の出力側端のシリンダブロック８にモータケース３４を取付けて設け、クランク軸１８の出力側端にロータ取付部材３６を取付けて設けている。モータケース３４とロータ取付部材３６とは、アルミニウム、ステンレス等の非磁性体材料により形成して設けている。
【００１４】
前記モータケース３４は、図２・図３に示す如く、シリンダブロック８に後述するミッションケース１０４とともに取付ボルト３８により取付けて設けている。モータケース３４は、後述する防磁部１３２を挟んで、トランスミッション６側に円筒形状のモータステータ取付部４０を設け、エンジン２側に円環形状のセンサステータ取付部４２を設けている。
【００１５】
前記ロータ取付部材３６は、クランク軸１８の出力端のクランク軸側取付部４４にフランジ部材４６及びドライブプレート４８とともに取付ボルト５０により共締めして取付けて設けている。ドライブプレート４８は、外周縁にスタータドリブンギヤ５２を設けている。スタータドリブンギヤ５２には、図示しないスタータモータのスタータドライブギヤが噛合される。
【００１６】
ロータ取付部材３６は、エンジン２側からトランスミッション６側に延びる円筒部５４を設け、円筒部５４のエンジン２側端に前記クランク軸側取付部４４に取付ボルト５０により取付られるモータ側取付部５６を設け、このモータ側取付部５６のエンジン２側の外縁円周方向にセンサロータ取付部５８を設け、円筒部５４の中間部位の外周円周方向にモータロータ取付部６０を設け、円筒部５４のトランスミッション６側端外周に円環板形状のフライホイール６２を設け、円筒部５４のトランスミッション６側端内周に後述する入力軸１０６の軸支部６４を設けている。
【００１７】
車両用モータアシスト装置４は、クランク軸１８の出力側端に電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機（モータ）６６を直結して設け、発電動機６６の回転位置を検出する回転位置センサ６８を設けている。
【００１８】
前記発電動機６６は、モータロータ７０とこのモータロータ７０に対応して配置されたモータステータ７２とからなる。モータステータ７２は、モータステータコア部７２ａとモータステータコイル部７２ｂとを有し、モータステータコイル部７２ｂに電力線７４を接続して設けている。モータステータコイル部７２ｂは、図２に斜線で示す如く、防水性、電気絶縁性、冷却性を向上するためにモールド７６により封止成形している。
【００１９】
発電動機６６のモータロータ７０は、ロータ取付部材３６のモータロータ取付部６０にノックピン７８により位置決めし、取付ボルト８０により取付けて設けている。モータステータ７２は、モータステータコア部７２ａをモータケース３４のモータステータ取付部４０にトランスミッション６側から係合してキー８２により位置決めして焼きばめし、外周から貫通されるノックピン８４により取付けて設けている。
【００２０】
前記回転位置センサ６８は、モータステータ７２に対するモータロータ７０の回転位置を検出するように、センサロータ８６とこのセンサロータ８６に対応して配置されたセンサステータ８８とからなる。センサステータ８８は、センサステータコア部８８ａとセンサステータコイル部８８ｂとを有し、センサステータコイル部８８ｂに信号線９０を接続して設けている。信号線９０は、耐電磁ノイズ、耐電波ノイズを考慮して、例えば、ペアシールド線を使用する。
【００２１】
回転位置センサ６８のセンサロータ８６は、ロータ取付部材３６のセンサロータ取付部５８にノックピン９２により位置決めし、取付具たるブッシュ９４により取付けて設けている。センサステータ８８は、センサステータコア部８８ａをモータケース３４のセンサステータ取付部４２にエンジン２側から係合し、ノックピン９８により位置決めしてクランプ１００を介して取付ボルト１０２により取付けて設け、信号線９０をモータケース３４のエンジン２側に径方向に指向させて配設している。
【００２２】
したがって、モータケース３４には、後述する防磁部１３２を挟んで、互いに反対側からモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けて設けている。
【００２３】
車両用モータアシスト装置４には、図４・図５に示す如く、フライホイール６２側にトランスミッション６を連結して設けている。トランスミッション６は、ミッションケース１０４をモータケース３４とともにエンジン２のシリンダブロック８及びロアケース１４に取付ボルト３８により共締めして取付けて設けている。
【００２４】
前記トランスミッション６は、ロータ取付部材３６の軸支部６４とミッションケース１０４とに入力軸１０６を軸支して設け、この入力軸１０６と平行にミッションケース１０４に出力軸１０８を軸支して設け、入力軸１０６及び出力軸１０８と平行にミッションケース１０４にリバースアイドラ軸１１０を支持して設けている。
【００２５】
トランスミッション６は、入力軸１０６の車両用モータアシスト装置４側端とロータ取付部材３６のフライホイール６２との間にクラッチ１１２を設けている。クラッチ１１２は、フライホイール６２にフライホイールプレート１１４とクラッチカバー１１６とをノックピン１１８により位置決めし、取付ボルト１２０により共締めして取付けて設けている。
【００２６】
クラッチ１１２は、入力軸１０６に軸方向移動可能且つ回転不可能に設けたクラッチディスク１２２をプレッシャプレート１２４によりフライホイールプレート１１４に押圧・離間させ、エンジン２及び発電動機６６の駆動力をトランスミッション６の入力軸１０６に伝達・遮断する。
【００２７】
トランスミッション６は、クラッチ１１２を介して入力する駆動力の回転速度及びトルクを入力軸１０６及び出力軸１０８とリバースアイドラ軸１１０との間に設けた前進段及び後進段の変速ギヤ列１２６により変換し、終減速ギヤ列１２８によりミッションケース１０４に軸支した差動機１３０に伝達し、図示しない左右の駆動車軸に伝達する。
【００２８】
この車両用モータアシスト装置４は、図１に示す如く、発電動機６６のモータロータ７０及びモータステータ７２と回転位置センサ６８のセンサステータ８８及び／またはこのセンサステータ８８に接続される信号線９０との間に、発電動機６６から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部１３２を、モータケース３４に一体に形成して設けている。
【００２９】
防磁部１３２は、防磁性を有する非磁性体のアルミニウム、ステンレス等の材料により形成されるモータケース３４と一体に形成することにより、防磁性を有している。防磁部１３２は、外周部分１３２ａと中間部分１３２ｂと内周部分１３２ｃとから略円環板形状に形成して設け、最薄部の厚さを２ｍｍ以上の厚さに形成して設けている。
【００３０】
前記外周部分１３２ａは、モータステータ取付部４０から中心側に向かって突出され、モータステータ７２と信号線９０との間に位置される。中間部分１３２ｂは、外周部分１３２ａの内周側からトランスミッション６側に突出され、モータステータ７２とセンサステータ８８との間且つモータロータ７０と信号線９０との間に位置される。内周部分１３２ｃは、中間部分１３２ｂのトランスミッション６側から中心側に突出され、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される。
【００３１】
前記モータケース３４には、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される防磁部１３２の内周部分１３２ｃの内周縁に、センサステータ８８の内径と略等しい内径を有するとともにロータ取付部材３６の円筒部５４が挿入される挿入孔１３４を形成して設けている。挿入孔１３４には、ロータ取付部材３６の円筒部５４のモータ側取付部５６が挿入される。
【００３２】
また、モータケース３４には、センサステータ８８が取付けられるエンジン２側に、信号線９０を収納する溝部１３６を径方向に指向させて形成して設けている。この溝部１３６は、防磁部１３２の外周部分１３２ａ及び中間部分１３２ｂのエンジン２側に形成して設けている。モータケース３４には、信号線９０を覆うカバー１３８を取付ボルト１４０により取付けて設け、回転するドライブプレート４８から信号線９０を保護している。
【００３３】
回転位置センサ６８のセンサステータ８８に接続されて溝部１３６に収納された信号線９０は、図２・図３に示す如く、モータケース３４の外壁１４２のエンジン２側に開放する係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６により保持されて外部に導かれ、制御手段（図示せず）に接続される。係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６は、外壁１４２に取付ボルト１４８により取付けられた保持プレート１５０により保持される。なお、発電動機６６のモータステータ７２に接続される電力線７４は、信号線９０と離間してモータケース３４の外部に導かれ、制御手段（図示せず）に接続される。
【００３４】
次に、第１実施例の作用を説明する。
【００３５】
この車両用モータアシスト装置４は、車両に搭載さけたエンジン２とトランスミッション６との間に介装していることにより、既存の車両に搭載されるエンジン２やトランスミッション６を共通化して使用することができ、コストの上昇を抑えることができる。
【００３６】
この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、モータケース３４とロータ取付部材３６とを非磁性体により形成して設けている。これにより、この防磁構造は、回転位置検出センサ６８や信号線９０を磁気から遮蔽して磁気の影響を受けにくくすることができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００３７】
この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、発電動機６６のモータロータ７０及びモータステータ７２と回転位置センサ６８のセンサステータ８８及び／またはこのセンサステータ８８に接続される信号線９０との間に、発電動機６６から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部１３２を、非磁性体のモータケース３４に一体に形成して設けている。
【００３８】
これにより、この防磁構造は、従来のように別部材の防磁部材を設けることなく、回転位置センサ６８及び／または信号線９０を発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズから遮蔽することができ、回転位置センサ６８のみならず回転位置センサ６８の検出信号が流れる信号線９０に対しても発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができ、また、防磁部１３２をモータケース３４に一体に形成して設けたことにより、部品点数や組付工数を削減することができる。
【００３９】
このため、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、回転位置センサ６８の検出信号にノイズが発生することを低減することができ、発電動機６６の制御精度を向上することができ、発電動機６６の効率低下を防止し得て、信頼性を向上することができる。また、この防磁構造は、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機６６の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得ることにより、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たすことができる。
【００４０】
また、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、モータケース３４の防磁部１３２を挟んで、トランスミッション６側にモータステータ取付部４０を設けるとともにエジン２側にセンサステータ取付部４２を設けていることにより、防磁部１３２を挟んで互いに反対側からモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けて設けている。
【００４１】
このため、この防磁構造は、防磁部１３２を挟んでモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けていることにより、発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができるので、信頼性を向上することができる。
【００４２】
さらに、モータケース３４には、防磁部１３２のエンジン２側にセンサステータ８８を取付け、センサステータ８８に接続される信号線９０を防磁部１３２のエンジン２側の溝部１３６に収納し、モータケース３４のエンジン２側に開放する係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６に保持して外部に導いている。
【００４３】
このため、この防磁構造は、回転位置センサ６８のセンサステータ８８がモータケース３４のエンジン２側に単独で取付けられているので、故障時に他の部品を外すことなく、センサステータ８８や信号線９０を容易に交換することができ、整備性を向上することができる。
【００４４】
さらにまた、モータケース３４には、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される防磁部１３２の内周部分１３２ｃの内周縁に、センサステータ８８の内径と略等しい内径を有するとともにロータ取付部材３６の円筒部５４が挿入される挿入孔１３４を形成して設けている。
【００４５】
このため、この防磁構造は、センサステータ８８を、非磁性体により形成されるモータケース３４の防磁部１３２の内周部分１３２ｃとこの内周部分１３２ｃの挿入孔１３４に挿入されたロータ取付部材３６の円筒部５４とによって覆うことができ、発電動機６６からの磁気及び電波ノイズを遮断することができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００４６】
しかも、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、発電動機６６の発生する磁気ノイズや電波ノイズを遮断する防磁部１３２を設けるだけでなく、モータケース３４とロータ取付部材３６とを非磁性体によって形成していることにより、センサステータ８８を発電動機６６の発生する磁気ノイズや電波ノイズから効果的に遮蔽することができ、回転位置センサ６８の検出する信号精度の向上に貢献することができる。
【００４７】
また、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、センサステータ８８に接続される信号線９０を、モータケース３４の外壁１４２の係合孔１４４に係合したブッシュ１４６により保持して外部に導いているので、モータケース３４の防水性を高めることができ、水の浸入による機能低下を防止することができる。
【００４８】
図６は、第２実施例を示すものである。第２実施例の車両用モータアシスト装置４は、回転位置センサ６８のセンサステータ９８を、センサステータコア部９８の軸線が発電動機６６の軸線に対して傾斜するようにモータケース３４のセンサステータ取付部４２に取付け、ロータ取付部材３６の円筒部５４に防磁部１３２の内周部分１３２ｃの挿入孔１３４に近接挿通されてエンジン２側に延長突出される延長部５４ａを形成して設けたものである。
【００４９】
第２実施例の車両用モータアシスト装置４は、非磁性体によって形成される防磁部１３２の内周部分１３２ｃと非磁性体によって形成されるロータ取付部材３６の円筒部５４の延長部５４ｃとを近接させて重なりあうことにより、内周部分１３２ｃと円筒部５４との隙間１５２を小さくしながら、センサステータ９８を内周部分１３２ｃと円筒部５４とによって覆うことができ、発電動機６６からの磁気及び電波ノイズを遮断することができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００５０】
なお、上述実施例においては、発電動機６６のモータステータ７０のモータステータコイル部７０ａをモールド７６により封止成形したが、防磁性を有する非磁性体を混入したモールド７６によってモータステータコイル部７０ａを封止形成することにより、発電動機６６からの磁束や電波ノイズの漏れを抑えることができ、センサステータ９８や信号線９０への悪影響を回避することができ、回転位置センサ６８の検出信号にノイズが発生することを低減することができる。
【００５１】
また、防磁部１３２は、モータケース３４内の空間を利用して厚みを持たせることにより、防磁性を高めることができる。例えば、防磁部１３２は、図１に示す如く、中間部分１３２ｂ及び内周部分１３２ｃのモータロータ７０と対向する側の空間を利用して、モータロータ７０側に厚みを持たせることにより、モータロータ７０及びモータステータ７２に対する防磁性を高めることができる。
【００５２】
【発明の効果】
このように、この発明の車両用モータアシスト装置の防磁構造は、回転位置センサの検出信号にノイズが発生することを低減することができ、発電動機の制御精度を向上することができ、発電動機の効率低下を防止し得て、信頼性を向上することができ、また、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得ることにより、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用モータアシスト装置の防磁構造の第１実施例を示す発電動機及び回転位置センサの要部拡大断面図である。
【図２】車両用モータアシスト装置の断面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩによるモータケースの正面図である。
【図４】シリンダブロックとロアケースとモータケースとミッションケースとの締結状態を示す断面図である。
【図５】車両用モータアシスト装置を設けたエンジンの断面図である。
【図６】第２実施例を示す発電動機及び回転位置センサの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 車両用モータアシスト装置
６ トランスミッション
８ シリンダブロック
１８ クランク軸
３４ モータケース
３６ ロータ取付部材
６６ 発電動機
６８ 回転位置センサ
７０ モータロータ
７２ モータステータ
８６ センサロータ
８８ センサステータ
９０ 信号線
１３２ 防磁部
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用モータアシスト装置の防磁構造に係り、特に、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得て、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たし得る車両用モータアシスト装置の防磁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、動力源として燃料の燃焼によって駆動するエンジンに発電動機（モータ）を直結し、エンジンの駆動力を発電動機の駆動力によりアシストする車両用モータアシスト装置を設けた、いわゆるハイブリッド車両がある。
【０００３】
車両用モータアシスト装置は、電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機を設け、この発電動機の回転位置を検出する回転位置センサを設けている。車両用モータアシスト装置は、制御手段によりエンジン及び発電動機の運転状態を関連して制御し、要求される性能（燃費や排気有害成分値、動力性能等）を高次元で達成している。
【０００４】
このような車両用モータアシスト装置としては、特開平１１−７８５５６号公報、特開平１１−７８５５８号公報に開示されるものがある。特開平１１−７８５５６号公報に開示されるものは、クラッチ機構で発生した金属粉がモータジェネレータに侵入することを阻止する阻止部材を設けたものである。特開平１１−７８５５８号公報に開示されるものは、エンジンとモータジェネレータとの間にモータジェネレータからの電流や磁束を遮蔽する遮蔽部材を設けたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用モータアシスト装置は、発電動機の駆動運転時や発電運転時にモータステータから磁束や電波ノイズを発生する。この磁束や電波ノイズは、周囲の機器に悪影響を及ぼす問題がある。
【０００６】
そこで、前述各公報に開示される車両用モータアシスト装置においては、エンジンとモータジェネレータとの間に遮蔽部材を設けることにより、モータジェネレータのコイルからの漏洩電流や漏洩磁束によって金属体から構成されるエンジンのクランク軸の回転動作に悪影響が生じることを防止し、回転動作の安定を図っている。
【０００７】
ところが、前述公報の車両用モータアシスト装置は、モータジェネレータのステータに対するロータの回転位置を検出する位置検出センサをステータに近接して配設しているため、ステータから洩れ出た磁束や電波ノイズが位置検出センサに悪影響を与える問題があり、位置検出センサの検出信号にノイズを発生させ、発電動機の制御精度を低下させる不都合がある。また、前述公報の車両用モータアシスト装置は、別部材の遮蔽部材を設けていることにより、部品点数・組付工数が増大する不都合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、燃料の燃焼によって駆動するエンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機を直結して設け、この発電動機をモータロータとこのモータロータに対応して配置されたモータステータとから構成し、前記モータステータに対する前記モータロータの回転位置を検出する回転位置センサを設け、この回転位置センサをセンサロータとこのセンサロータに対応して配置されたセンサステータとから構成し、前記エンジンのシリンダブロックとクランク軸に夫々、環状のモータケースとこのモータケース内に延びる軸状のロータ取付部材を取付け、前記モータケースに前記モータステータ及びセンサステータを取付け、前記ロータ取付部材に前記モータロータ及びセンサロータを取付け、前記センサステータ及びセンサロータを前記モータステータの内周に前記モータロータと並べて配設し、前記発電動機から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部を前記発電動機のモータロータ及びモータステータと前記回転位置センサのセンサステータ及び／またはこのセンサステータに接続される信号線との間に設けた車両用モータアシスト装置において、前記防磁部を、前記モータケースの内面から前記センサステータの外周に延びて前記モータステータの軸方向端面を遮蔽する板状の外周部分と、この外周部分からセンサステータの外周に沿って延びて前記モータステータとセンサステータとの間を遮蔽する環状の中間部分と、この中間部分のモータロータ側の端部からセンサステータの径方向内側に延びて前記センサステータと前記モータロータの間を遮蔽する板状の内周部分とで構成するとともにこれらを前記モータケースと一体に形成し、前記センサステータの外径を前記モータロータの外径より小さくする一方、前記中間部分の厚さを前記外周部分及び前記内周部分の厚さより厚くしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の車両用モータアシスト装置の防磁構造は、別部材の防磁部材を設けることなく、回転位置センサ及び／または信号線を発電動機から洩れ出た磁束や電波ノイズから遮蔽することができ、回転位置センサのみならず回転位置センサの検出信号が流れる信号線に対しても発電動機から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができ、また、防磁部をモータケースに一体に形成して設けたことにより、部品点数や組付工数を削減することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図５は、この発明の第１実施例を示すものである。図５において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４は車両用モータアシスト装置、６はトランスミッションである。このエンジン２は、燃料の燃焼によって駆動するものであり、車両用モータアシスト装置４を介してトランスミッション６を連結している。
【００１１】
エンジン２は、シリンダブロック８とシリンダヘッド１０とヘッドカバー１２とロアケース１４とオイルパン１６とを有し、シリンダブロック８の下部にクランク軸１８をロアケース１４により軸支して設けている。クランク軸１８には、シリンダ２０に摺動可能に内装したピストン２２をコンロッド２４により連絡して設けている。
【００１２】
また、エンジン２は、シリンダヘッド１０にクランク軸１８と同期して回転される吸気カム軸２６及び排気カム軸２８を軸支して設けている。吸気カム軸２６及び排気カム軸２８は、各シリンダ２０の吸気弁３０及び排気弁３２を夫々駆動する。
【００１３】
エンジン２のクランク軸１８の出力側には、前記車両用モータアシスト装置４を設けている。車両用モータアシスト装置４は、クランク軸１８の出力側端のシリンダブロック８にモータケース３４を取付けて設け、クランク軸１８の出力側端にロータ取付部材３６を取付けて設けている。モータケース３４とロータ取付部材３６とは、アルミニウム、ステンレス等の非磁性体材料により形成して設けている。
【００１４】
前記モータケース３４は、図２・図３に示す如く、シリンダブロック８に後述するミッションケース１０４とともに取付ボルト３８により取付けて設けている。モータケース３４は、後述する防磁部１３２を挟んで、トランスミッション６側に円筒形状のモータステータ取付部４０を設け、エンジン２側に円環形状のセンサステータ取付部４２を設けている。
【００１５】
前記ロータ取付部材３６は、クランク軸１８の出力端のクランク軸側取付部４４にフランジ部材４６及びドライブプレート４８とともに取付ボルト５０により共締めして取付けて設けている。ドライブプレート４８は、外周縁にスタータドリブンギヤ５２を設けている。スタータドリブンギヤ５２には、図示しないスタータモータのスタータドライブギヤが噛合される。
【００１６】
ロータ取付部材３６は、エンジン２側からトランスミッション６側に延びる円筒部５４を設け、円筒部５４のエンジン２側端に前記クランク軸側取付部４４に取付ボルト５０により取付られるモータ側取付部５６を設け、このモータ側取付部５６のエンジン２側の外縁円周方向にセンサロータ取付部５８を設け、円筒部５４の中間部位の外周円周方向にモータロータ取付部６０を設け、円筒部５４のトランスミッション６側端外周に円環板形状のフライホイール６２を設け、円筒部５４のトランスミッション６側端内周に後述する入力軸１０６の軸支部６４を設けている。
【００１７】
車両用モータアシスト装置４は、クランク軸１８の出力側端に電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機（モータ）６６を直結して設け、発電動機６６の回転位置を検出する回転位置センサ６８を設けている。
【００１８】
前記発電動機６６は、モータロータ７０とこのモータロータ７０に対応して配置されたモータステータ７２とからなる。モータステータ７２は、モータステータコア部７２ａとモータステータコイル部７２ｂとを有し、モータステータコイル部７２ｂに電力線７４を接続して設けている。モータステータコイル部７２ｂは、図２に斜線で示す如く、防水性、電気絶縁性、冷却性を向上するためにモールド７６により封止成形している。
【００１９】
発電動機６６のモータロータ７０は、ロータ取付部材３６のモータロータ取付部６０にノックピン７８により位置決めし、取付ボルト８０により取付けて設けている。モータステータ７２は、モータステータコア部７２ａをモータケース３４のモータステータ取付部４０にトランスミッション６側から係合してキー８２により位置決めして焼きばめし、外周から貫通されるノックピン８４により取付けて設けている。
【００２０】
前記回転位置センサ６８は、モータステータ７２に対するモータロータ７０の回転位置を検出するように、センサロータ８６とこのセンサロータ８６に対応して配置されたセンサステータ８８とからなる。センサステータ８８は、センサステータコア部８８ａとセンサステータコイル部８８ｂとを有し、センサステータコイル部８８ｂに信号線９０を接続して設けている。信号線９０は、耐電磁ノイズ、耐電波ノイズを考慮して、例えば、ペアシールド線を使用する。
【００２１】
回転位置センサ６８のセンサロータ８６は、ロータ取付部材３６のセンサロータ取付部５８にノックピン９２により位置決めし、取付具たるブッシュ９４により取付けて設けている。センサステータ８８は、センサステータコア部８８ａをモータケース３４のセンサステータ取付部４２にエンジン２側から係合し、ノックピン９８により位置決めしてクランプ１００を介して取付ボルト１０２により取付けて設け、信号線９０をモータケース３４のエンジン２側に径方向に指向させて配設している。
【００２２】
したがって、モータケース３４には、後述する防磁部１３２を挟んで、互いに反対側からモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けて設けている。
【００２３】
車両用モータアシスト装置４には、図４・図５に示す如く、フライホイール６２側にトランスミッション６を連結して設けている。トランスミッション６は、ミッションケース１０４をモータケース３４とともにエンジン２のシリンダブロック８及びロアケース１４に取付ボルト３８により共締めして取付けて設けている。
【００２４】
前記トランスミッション６は、ロータ取付部材３６の軸支部６４とミッションケース１０４とに入力軸１０６を軸支して設け、この入力軸１０６と平行にミッションケース１０４に出力軸１０８を軸支して設け、入力軸１０６及び出力軸１０８と平行にミッションケース１０４にリバースアイドラ軸１１０を支持して設けている。
【００２５】
トランスミッション６は、入力軸１０６の車両用モータアシスト装置４側端とロータ取付部材３６のフライホイール６２との間にクラッチ１１２を設けている。クラッチ１１２は、フライホイール６２にフライホイールプレート１１４とクラッチカバー１１６とをノックピン１１８により位置決めし、取付ボルト１２０により共締めして取付けて設けている。
【００２６】
クラッチ１１２は、入力軸１０６に軸方向移動可能且つ回転不可能に設けたクラッチディスク１２２をプレッシャプレート１２４によりフライホイールプレート１１４に押圧・離間させ、エンジン２及び発電動機６６の駆動力をトランスミッション６の入力軸１０６に伝達・遮断する。
【００２７】
トランスミッション６は、クラッチ１１２を介して入力する駆動力の回転速度及びトルクを入力軸１０６及び出力軸１０８とリバースアイドラ軸１１０との間に設けた前進段及び後進段の変速ギヤ列１２６により変換し、終減速ギヤ列１２８によりミッションケース１０４に軸支した差動機１３０に伝達し、図示しない左右の駆動車軸に伝達する。
【００２８】
この車両用モータアシスト装置４は、図１に示す如く、発電動機６６のモータロータ７０及びモータステータ７２と回転位置センサ６８のセンサステータ８８及び／またはこのセンサステータ８８に接続される信号線９０との間に、発電動機６６から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部１３２を、モータケース３４に一体に形成して設けている。
【００２９】
防磁部１３２は、防磁性を有する非磁性体のアルミニウム、ステンレス等の材料により形成されるモータケース３４と一体に形成することにより、防磁性を有している。防磁部１３２は、外周部分１３２ａと中間部分１３２ｂと内周部分１３２ｃとから略円環板形状に形成して設け、最薄部の厚さを２ｍｍ以上の厚さに形成して設けている。
【００３０】
前記外周部分１３２ａは、モータステータ取付部４０から中心側に向かって突出され、モータステータ７２と信号線９０との間に位置される。中間部分１３２ｂは、外周部分１３２ａの内周側からトランスミッション６側に突出され、モータステータ７２とセンサステータ８８との間且つモータロータ７０と信号線９０との間に位置される。内周部分１３２ｃは、中間部分１３２ｂのトランスミッション６側から中心側に突出され、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される。
【００３１】
前記モータケース３４には、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される防磁部１３２の内周部分１３２ｃの内周縁に、センサステータ８８の内径と略等しい内径を有するとともにロータ取付部材３６の円筒部５４が挿入される挿入孔１３４を形成して設けている。挿入孔１３４には、ロータ取付部材３６の円筒部５４のモータ側取付部５６が挿入される。
【００３２】
また、モータケース３４には、センサステータ８８が取付けられるエンジン２側に、信号線９０を収納する溝部１３６を径方向に指向させて形成して設けている。この溝部１３６は、防磁部１３２の外周部分１３２ａ及び中間部分１３２ｂのエンジン２側に形成して設けている。モータケース３４には、信号線９０を覆うカバー１３８を取付ボルト１４０により取付けて設け、回転するドライブプレート４８から信号線９０を保護している。
【００３３】
回転位置センサ６８のセンサステータ８８に接続されて溝部１３６に収納された信号線９０は、図２・図３に示す如く、モータケース３４の外壁１４２のエンジン２側に開放する係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６により保持されて外部に導かれ、制御手段（図示せず）に接続される。係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６は、外壁１４２に取付ボルト１４８により取付けられた保持プレート１５０により保持される。なお、発電動機６６のモータステータ７２に接続される電力線７４は、信号線９０と離間してモータケース３４の外部に導かれ、制御手段（図示せず）に接続される。
【００３４】
次に、第１実施例の作用を説明する。
【００３５】
この車両用モータアシスト装置４は、車両に搭載さけたエンジン２とトランスミッション６との間に介装していることにより、既存の車両に搭載されるエンジン２やトランスミッション６を共通化して使用することができ、コストの上昇を抑えることができる。
【００３６】
この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、モータケース３４とロータ取付部材３６とを非磁性体により形成して設けている。これにより、この防磁構造は、回転位置検出センサ６８や信号線９０を磁気から遮蔽して磁気の影響を受けにくくすることができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００３７】
この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、発電動機６６のモータロータ７０及びモータステータ７２と回転位置センサ６８のセンサステータ８８及び／またはこのセンサステータ８８に接続される信号線９０との間に、発電動機６６から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部１３２を、非磁性体のモータケース３４に一体に形成して設けている。
【００３８】
これにより、この防磁構造は、従来のように別部材の防磁部材を設けることなく、回転位置センサ６８及び／または信号線９０を発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズから遮蔽することができ、回転位置センサ６８のみならず回転位置センサ６８の検出信号が流れる信号線９０に対しても発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができ、また、防磁部１３２をモータケース３４に一体に形成して設けたことにより、部品点数や組付工数を削減することができる。
【００３９】
このため、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、回転位置センサ６８の検出信号にノイズが発生することを低減することができ、発電動機６６の制御精度を向上することができ、発電動機６６の効率低下を防止し得て、信頼性を向上することができる。また、この防磁構造は、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機６６の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得ることにより、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たすことができる。
【００４０】
また、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、モータケース３４の防磁部１３２を挟んで、トランスミッション６側にモータステータ取付部４０を設けるとともにエジン２側にセンサステータ取付部４２を設けていることにより、防磁部１３２を挟んで互いに反対側からモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けて設けている。
【００４１】
このため、この防磁構造は、防磁部１３２を挟んでモータステータ７２とセンサステータ８８とを取付けていることにより、発電動機６６から洩れ出た磁束や電波ノイズによる悪影響を回避することができるので、信頼性を向上することができる。
【００４２】
さらに、モータケース３４には、防磁部１３２のエンジン２側にセンサステータ８８を取付け、センサステータ８８に接続される信号線９０を防磁部１３２のエンジン２側の溝部１３６に収納し、モータケース３４のエンジン２側に開放する係合孔１４４に係合されたブッシュ１４６に保持して外部に導いている。
【００４３】
このため、この防磁構造は、回転位置センサ６８のセンサステータ８８がモータケース３４のエンジン２側に単独で取付けられているので、故障時に他の部品を外すことなく、センサステータ８８や信号線９０を容易に交換することができ、整備性を向上することができる。
【００４４】
さらにまた、モータケース３４には、モータロータ７０とセンサステータ８８との間に位置される防磁部１３２の内周部分１３２ｃの内周縁に、センサステータ８８の内径と略等しい内径を有するとともにロータ取付部材３６の円筒部５４が挿入される挿入孔１３４を形成して設けている。
【００４５】
このため、この防磁構造は、センサステータ８８を、非磁性体により形成されるモータケース３４の防磁部１３２の内周部分１３２ｃとこの内周部分１３２ｃの挿入孔１３４に挿入されたロータ取付部材３６の円筒部５４とによって覆うことができ、発電動機６６からの磁気及び電波ノイズを遮断することができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００４６】
しかも、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、発電動機６６の発生する磁気ノイズや電波ノイズを遮断する防磁部１３２を設けるだけでなく、モータケース３４とロータ取付部材３６とを非磁性体によって形成していることにより、センサステータ８８を発電動機６６の発生する磁気ノイズや電波ノイズから効果的に遮蔽することができ、回転位置センサ６８の検出する信号精度の向上に貢献することができる。
【００４７】
また、この車両用モータアシスト装置４の防磁構造は、センサステータ８８に接続される信号線９０を、モータケース３４の外壁１４２の係合孔１４４に係合したブッシュ１４６により保持して外部に導いているので、モータケース３４の防水性を高めることができ、水の浸入による機能低下を防止することができる。
【００４８】
図６は、第２実施例を示すものである。第２実施例の車両用モータアシスト装置４は、回転位置センサ６８のセンサステータ９８を、センサステータコア部９８の軸線が発電動機６６の軸線に対して傾斜するようにモータケース３４のセンサステータ取付部４２に取付け、ロータ取付部材３６の円筒部５４に防磁部１３２の内周部分１３２ｃの挿入孔１３４に近接挿通されてエンジン２側に延長突出される延長部５４ａを形成して設けたものである。
【００４９】
第２実施例の車両用モータアシスト装置４は、非磁性体によって形成される防磁部１３２の内周部分１３２ｃと非磁性体によって形成されるロータ取付部材３６の円筒部５４の延長部５４ｃとを近接させて重なりあうことにより、内周部分１３２ｃと円筒部５４との隙間１５２を小さくしながら、センサステータ９８を内周部分１３２ｃと円筒部５４とによって覆うことができ、発電動機６６からの磁気及び電波ノイズを遮断することができ、発電動機６６の効率低下を防ぎ、回転位置検出センサ６８の検出する信号精度を向上することができる。
【００５０】
なお、上述実施例においては、発電動機６６のモータステータ７０のモータステータコイル部７０ａをモールド７６により封止成形したが、防磁性を有する非磁性体を混入したモールド７６によってモータステータコイル部７０ａを封止形成することにより、発電動機６６からの磁束や電波ノイズの漏れを抑えることができ、センサステータ９８や信号線９０への悪影響を回避することができ、回転位置センサ６８の検出信号にノイズが発生することを低減することができる。
【００５１】
また、防磁部１３２は、モータケース３４内の空間を利用して厚みを持たせることにより、防磁性を高めることができる。例えば、防磁部１３２は、図１に示す如く、中間部分１３２ｂ及び内周部分１３２ｃのモータロータ７０と対向する側の空間を利用して、モータロータ７０側に厚みを持たせることにより、モータロータ７０及びモータステータ７２に対する防磁性を高めることができる。
【００５２】
【発明の効果】
このように、この発明の車両用モータアシスト装置の防磁構造は、回転位置センサの検出信号にノイズが発生することを低減することができ、発電動機の制御精度を向上することができ、発電動機の効率低下を防止し得て、信頼性を向上することができ、また、別部材の防磁部材を設けることなく発電動機の発生する磁束や電波ノイズを遮蔽し得ることにより、部品点数・組付工数を削減し得て、コストの低減を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用モータアシスト装置の防磁構造の第１実施例を示す発電動機及び回転位置センサの要部拡大断面図である。
【図２】車両用モータアシスト装置の断面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩによるモータケースの正面図である。
【図４】シリンダブロックとロアケースとモータケースとミッションケースとの締結状態を示す断面図である。
【図５】車両用モータアシスト装置を設けたエンジンの断面図である。
【図６】第２実施例を示す発電動機及び回転位置センサの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 車両用モータアシスト装置
６ トランスミッション
８ シリンダブロック
１８ クランク軸
３４ モータケース
３６ ロータ取付部材
６６ 発電動機
６８ 回転位置センサ
７０ モータロータ
７２ モータステータ
８６ センサロータ
８８ センサステータ
９０ 信号線
１３２ 防磁部
Claims (3)
- 燃料の燃焼によって駆動するエンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を有する発電動機を直結して設け、この発電動機をモータロータとこのモータロータに対応して配置されたモータステータとから構成し、前記モータステータに対する前記モータロータの回転位置を検出する回転位置センサを設け、この回転位置センサをセンサロータとこのセンサロータに対応して配置されたセンサステータとから構成し、前記エンジンのシリンダブロックとクランク軸に夫々、環状のモータケースとこのモータケース内に延びる軸状のロータ取付部材を取付け、前記モータケースに前記モータステータ及びセンサステータを取付け、前記ロータ取付部材に前記モータロータ及びセンサロータを取付け、前記センサステータ及びセンサロータを前記モータステータの内周に前記モータロータと並べて配設し、前記発電動機から洩れ出た磁束及び／または電波ノイズを遮蔽する防磁部を前記発電動機のモータロータ及びモータステータと前記回転位置センサのセンサステータ及び／またはこのセンサステータに接続される信号線との間に設けた車両用モータアシスト装置において、前記防磁部を、前記モータケースの内面から前記センサステータの外周に延びて前記モータステータの軸方向端面を遮蔽する板状の外周部分と、この外周部分からセンサステータの外周に沿って延びて前記モータステータとセンサステータとの間を遮蔽する環状の中間部分と、この中間部分のモータロータ側の端部からセンサステータの径方向内側に延びて前記センサステータと前記モータロータの間を遮蔽する板状の内周部分とで構成するとともにこれらを前記モータケースと一体に形成し、前記センサステータの外径を前記モータロータの外径より小さくする一方、前記中間部分の厚さを前記外周部分及び前記内周部分の厚さより厚くしたことを特徴とする車両モータアシスト装置の防磁構造。
- 前記防磁部の内周部分の内周縁に前記センサステータの内径と略等しい内径を有する挿入孔を形成し、前記ロータ取付部材には前記挿入孔と対向する部位にこの挿入孔の内径に近い外径を有する延長部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用モータアシスト装置の防磁構造。
- 前記センサステータからモータケースの径方向外側に延びる信号線を、前記防磁部の外周部分を挟んで前記モータステータと対向する部位に配設したこと特徴とする請求項１に記載の車両用モータアシスト装置の防磁構造。
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