CN101682227A - 驱动装置 - Google Patents

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Abstract

驱动装置(100)包括：第一旋转电机和第二旋转电机(MG2、MG1)；逆变器(30)；第一容纳箱(23)，该第一容纳箱(23)具有能够容纳第一旋转电机(MG2)的第一旋转电机用容纳部(21)和能够容纳逆变器(30)的逆变器容纳部(300)；第二容纳箱(13)，能够容纳第二旋转电机(MG1)，并能够安装到第一容纳箱(23)上；第一端子部(121)，被连接于逆变器；以及第二端子部(15)，其被设置在第二容纳箱(13)上，并被连接于第二旋转电机(MG2)；第一端子部(121)和第二端子部(15)被设置成一者向另一者突出。

Description

驱动装置
技术领域
本发明涉及驱动装置，尤其涉及组合容纳旋转电机、逆变器的多个容纳箱而构成的驱动装置。
背景技术
以往提出有将逆变器、多个马达容纳在单独箱部分中而使多个马达和逆变器成为一体的各种驱动装置。
例如，在日本专利文献特开2004-343845号公报所记载的驱动装置中提出有以下驱动装置，该驱动装置包括：驱动装置箱，该驱动装置箱通过连结分别容纳多个电动机的箱部分而形成；以及逆变器箱，被安装在该驱动装置箱上，并容纳有与各电动机相对应的逆变器。
而且，驱动装置箱包括容纳发电机的前箱，还包括容纳马达的后箱和后盖。
来自发电机和马达的引线经由各汇流条和各端子相连接。各端子从前箱或后箱的内部向逆变器箱内部突出，一端连接有与逆变器相连接的汇流条，另一端连接有发电机或马达的引线。
可是，在上述以往的驱动装置中，引线与端子的连接以及汇流条与端子的连接需要另外进行而不能与各箱的装配作业一起同时进行，存在驱动装置的装配工序非常繁杂的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种简化了驱动装置的装配工序的驱动装置。
本发明的驱动装置包括：第一旋转电机和第二旋转电机；逆变器，能够向第一旋转电机和第二旋转电机供应电力；第一容纳箱，该第一容纳箱具有能够容纳第一旋转电机的第一旋转电机用容纳部和能够容纳逆变器的逆变器容纳部；第二容纳箱，能够容纳第二旋转电机，并能够安装到第一容纳箱上。而且，该驱动装置包括：第一端子部，其被设置在第一容纳箱上，并被连接至逆变器；以及第二端子部，其被设置在第二容纳箱上，并被连接至第二旋转电机。并且，第一端子部和第二端子部被设置成一者向另一者突出，并能够通过将第一容纳箱安装到第二容纳箱上来使第一端子部和第二端子部相连接。
优选的是，上述驱动装置还包括：第一安装面，其被设置在第一容纳箱上，并能够安装到第二容纳箱上；以及第二安装面，其被设置在第二容纳箱上，并能够安装到第一安装面上。并且，第一端子部被容纳在第一容纳箱内，第二端子部从第二安装面向第一端子部突出。
优选的是，上述第一容纳箱包括：插入部，能够接纳第二端子部，并在内部配置有第一端子部；以及装卸部，其被设置在相对于插入部位于插入部的延伸方向的周面上，该装卸部能够在该周面上进行安装和拆卸。
优选的是，上述第二端子部被容纳在第二容纳箱内，第一端子部从第一安装面向第二端子部突出。
优选的是，上述第二容纳箱包括：插入部，能够接纳第二端子部，并在内部配置有第二端子部；以及装卸部，其被设置在相对于插入部位于插入部的延伸方向的周面上，该装卸部能够在该周面上进行安装和拆卸。
根据本发明的驱动装置，能够简化驱动装置的装配作业。
附图说明
图1是示出适用实施方式的装载构造的车辆驱动装置的构成的示意图；
图2是示出PCU的要部构成的电路图；
图3是示出壳体的简要构成的立体图；
图4是示出端子和汇流条的简要构成的立体图；
图5是示出实施方式的驱动装置的第一变形例的立体图；
图6是示出实施方式的驱动装置的第二变形例的立体图。
具体实施方式
参照图1至图6来说明的本实施方式的驱动装置100以及具有该驱动装置100的车辆。对相同或相当的构成标注相同的参考标号而省略其说明。在以下所说明的实施方式中，当提及个数、量等时，除特别地有记载的情况以外，本发明的范围并不一定限于其个数、量等。另外，在以下的实施方式中，除特别地有记载的情况以外，各构成要素并不一定是本发明所必须的。另外，在以下有多个实施方式的情况下，除特别地有记载的情况以外，当初就计划有适当组合各实施方式的特征部分。
图1是示出适用实施方式的装载构造的车辆驱动装置100的构成的示意图。参照图1，驱动装置100是驱动混合动力车辆的驱动装置，并通过包括电动发电机MG1和MG2、壳体110、端子部120、行星齿轮130、减速齿轮140、差速器齿轮150、驱动轴座部160而构成。电动发电机MG1和MG2、减速齿轮140、以及差速器齿轮150设置在壳体110内。
电动发电机MG1和MG2是具有电动机和发电机中至少一者的功能的旋转电机，并通过包括旋转轴、固定设置在该旋转轴上的转子、定子而构成。
而且，在电动发电机MG1和电动发电机MG2的定子上形成有多个定子齿，在该定子齿上卷绕有多个U相线圈、V相线圈、以及W相线圈。
作为“动力分配机构”的行星齿轮130包括太阳齿轮、内啮合齿轮、以及行星齿轮架(均未图示)。行星齿轮130中的太阳齿轮连接至电动发电机MG1的旋转轴。行星齿轮130中的内啮合齿轮连接至电动发电机MG2的旋转轴。行星齿轮130中的行星齿轮架与传递从发动机输出的动力的轴200连接。而且，行星齿轮130中的内啮合齿轮的动力被传递给减速齿轮140。
减速齿轮140设置在行星齿轮130和差速器齿轮150之间。另外，差速器齿轮150经由驱动轴座部160与驱动轴连接。
端子部120包括端子121、122。电动发电机MG1、MG2分别经由设置在壳体110上的端子121、122连接至PCU(Power Control Unit：动力控制单元)300。PCU 300与驱动装置100成为了一体。另外，PCU300经由电缆与蓄电池B进行电连接。由此，蓄电池B与电动发电机MG1、MG2被进行电连接。
在混合动力车辆行驶时，从发动机输出的动力被传递给轴200，并被行星齿轮130分配成两个路径。
上述两个路径中的一者是从减速齿轮140经由差速器齿轮150传递到驱动轴座部160的路径。传递到了驱动轴座部160的驱动力经由驱动轴向驱动轮传递成转矩，从而使车辆行驶。
另一者是使电动发电机MG1驱动而发电的的路径。电动发电机MG1通过由行星齿轮130分配的来自发动机的动力来发电。由电动发电机MG1产生的电力根据车辆行驶状态、蓄电池B状态而被适当使用。例如，当车辆为通常行驶时和急加速行驶时，由电动发电机MG1产生的电力直接成为驱动电动发电机MG2的电力。另一方面，在蓄电池B中规定的条件下，由电动发电机MG1产生的电力经由逆变器和变换器而存到蓄电池B中。
电动发电机MG2通过存在蓄电池B中的电力和由电动发电机MG1产生的电力中至少一者来驱动。电动发电机MG2的驱动力从减速齿轮140经由差速器齿轮150而传递给驱动轴座部160。通过这样，能够通过来自电动发电机MG2的驱动力来辅助发动机的驱动力，或者仅通过来自电动发电机MG2的驱动力来使混合动力车辆行驶。
另一方面，当混合动力车辆再生制动时，驱动轮能够通过车身的惯性力来旋转。来自驱动轮的转矩经由驱动轴座部160、差速器齿轮150、以及减速器齿轮140驱动电动发电机MG2。此时，电动发电机MG2作为发电机而工作。如此，电动发电机MG2作为将制动能转换成电力的再生制动器而发挥作用。由电动发电机MG2产生的电力经由设置在PCU 300内的逆变器存到蓄电池B中。
图2是示出PCU 300的要部构成的电路图。参照图2，PCU 300通过包括变换器310、逆变器320和330、控制装置340、电容器C1和C2而构成。变换器310连接在蓄电池B与逆变器320、330之间，逆变器320、330分别连接至电动发电机MG1、MG2。
变换器310包括功率晶体管Q1和Q2、二极管D1和D2、反应器L。功率晶体管Q1、Q2串联连接，将来自控制装置340的控制信号接收到基极。二极管D1、D2分别连接在功率晶体管Q1、Q2的集电极-发射极间，以分别使电流从功率晶体管Q1、Q2的发射极侧流向集电极侧。反应器L的一端连接至与蓄电池B的正极连接的电源线PL1，另一端连接至功率晶体管Q1、Q2的连接点。
该变换器310使用反应器L对从蓄电池B接收的直流电压进行升压，将该升压了的升压电压供应给电源线PL2。另外，变换器310将从逆变器320、330接收的直流电压降压后对蓄电池B进行充电。
逆变器320、330分别包括U相臂321U和331U、V相臂321V和331V、W相臂321W和331W。U相臂321U、V相臂321V、W相臂321W并联连接在节点N1和节点N2之间。同样，U相臂331U、V相臂331V、W相臂331W并联连接在节点N1和节点N2之间。
U相臂321U包括串联连接的两个功率晶体管Q3、Q4。同样，U相臂331U、V相臂321V和331V、W相臂321W和331W分别包括串联连接的两个功率晶体管Q5～Q14。另外，在各功率晶体管Q3～Q14的集电极-发射极间分别连接有二极管D3～D14，其中这些二极管D3～D14使电流从发射极侧流向集电极侧。
逆变器320的各相臂的中间点分别经由U相端子121U、V相端子121V、W相端子121W连接至电动发电机MG1的各相线圈的各相端。而且，在电动发电机MG1中，U、V、W相的三个线圈的一端一起连接至中点。
另外，逆变器330的各相臂的中间点分别经由U相端子122U、V相端子122V、W相端子122W连接至电动发电机MG2的各相线圈的各相端。而且，在电动发电机MG2中，U、V、W相的三个线圈的一端一起连接至中点。
电容器C1连接在电源线PL1、PL3之间，使电源线PL1的电平平滑。另外，电容器C2连接在电源线PL2、PL3之间，使电源线PL2的电平平滑。
逆变器320、330根据来自控制装置340的驱动信号而将来自电容器C2的直流电压变换成交流电压并驱动电动发电机MG1、MG2。
控制装置340根据马达转矩指令值、电动发电机MG1和MG2的各相电流值、逆变器320和330的输入电压计算电动发电机MG1、MG2的各相线圈电压，并根据该计算结果生成接通(ON)/断开(OFF)功率晶体管Q3～Q14的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号并向逆变器320、330输出。
另外，控制装置340根据上述的马达转矩指令值和马达转速计算用于使逆变器320、330的输入电压最佳的功率晶体管Q1、Q2的占空系数，并根据该计算结果生成接通/断开功率晶体管Q1～Q2的PWM信号并向变换器310输出。
并且，控制装置340将由电动发电机MG1、MG2产生的交流电力变换成直流电力后对蓄电池B进行充电，因此控制变换器310和逆变器320、330中的功率晶体管Q1～Q14的开关动作。
图3是示出壳体110的简要构成的立体图。在该图3中示出的例子中，壳体110包括能够容纳电动发电机MG2和PCU 300的分割容纳箱(第一容纳箱)23、以及能够容纳电动发电机MG1的分割容纳箱(第二容纳箱)13。
分割容纳箱23包括容纳电动发电机MG2的旋转电机用容纳室(第一旋转电机用容纳部)21、以及容纳PCU 300的PCU容纳箱(逆变器容纳部)30。
在该分割容纳箱23的外周面中并在排列配置于容纳在内部的电动发电机MG2的旋转轴的延伸方向的侧表面24A、24B中，其中之一的侧表面24A为安装到分割容纳箱13上的安装面。
分割容纳箱13包括容纳电动发电机MG1的旋转电机用容纳室11、以及容纳差速器齿轮150等的齿轮机构容纳室12。
而且，在分割容纳箱13的外周面中并在排列配置于容纳在分割容纳箱13内的电动发电机MG1的旋转轴的延伸方向的侧表面14A、14B中，其中之一的侧表面14A为安装到分割容纳箱23上的安装面。分割容纳箱13的侧表面14A的边缘部13A与分割容纳箱23的侧表面24A的边缘部23A的至少一部分能够彼此相接触，通过在使边缘部13A和边缘部23A相接触的状态下利用螺栓等相紧固，能够使分割容纳箱13和分割容纳箱23成为一体。这样，形成图1中示出的壳体110。
在该图3中示出的例子中，在分割容纳箱13的侧表面14A以从侧表面14A突出来的方式设置有汇流条15，该汇流条15经由电动发电机MG1的U相端子122U、V相端子122V、W相端子122W连接至各线圈。另外，在该图3中示出的例子中，汇流条15在电动发电机MG1的旋转轴的延伸方向上延伸。电动发电机MG1的旋转轴和电动发电机MG2的旋转轴向相同方向延伸，均都从分割容纳箱13、23的侧表面14A、24A向侧表面14B、24B延伸。
另一方面，在分割容纳箱23上形成有插入部(孔部)17，该插入部17从设置于侧表面24A的开口部17a向汇流条15的突出方向延伸并被插入汇流条15。在该插入部17内设置有连接至PCU 300的逆变器320的端子121。
在该图3中示出的例子中，插入部17也与汇流条15相同，在各电动发电机MG1、MG2的旋转轴的延伸方向上延伸。因此，汇流条15被设置成从侧表面14A向端子121突出。
这里，在分割容纳箱23的侧表面24B上设置有装卸部18，该装卸部18被设置成能够在侧表面24B上进行安装和拆卸。该侧表面24B相对于插入部17位于插入部17的延伸方向上。而且，端子121设置于插入部17中最远离开口部17a的位置，端子121与侧表面24B靠近。
当装配这样的驱动装置100时，在将汇流条15插入插入部17内的同时，使分割容纳箱13和分割容纳箱23靠近以使得分割容纳箱13的边缘部13A和分割容纳箱23的边缘部23A接触。于是，当边缘部13A和边缘部23A接触时，汇流条15的顶端部和端子121接触。然后，通过使用螺栓等来紧固分割容纳箱13和分割容纳箱23，使分割容纳箱13和分割容纳箱23成为一体。
之后，拆下装卸部18，使用螺栓等紧固端子121和汇流条15，由此能够连接电动发电机MG1的各线圈和图2中示出的逆变器320。
如此，在该图3中示出的驱动装置100中，能够同时进行装配分割容纳箱13和分割容纳箱23的工序和使汇流条15和端子121连接的工序，能够实现装配工序的简化。
并且，当使用螺栓来紧固端子121和汇流条15时，汇流条15插入在插入部17内，抑制了汇流条15和端子121的相对位置偏离，能够容易地紧固端子121和汇流条15。
图4是示出端子121和汇流条15的简要构成的立体图。如该图4所示，在汇流条15的顶端部上形成有孔部15a、15b、15c。
在该汇流条15内埋设有分别经由电动发电机MG1的U相端子121U、V相端子121V，W相端子121W连接至U相线圈、V相线圈、W相线圈的引线，各引线到达至孔部15a、15b、15c的开口缘部近旁。而且，在划定各孔部15a、15b、15c的汇流条15的内周面上形成有内螺纹，使得螺栓能够螺纹接合。
在端子121上设置有连接部26a、26b、26c，在所述连接部26a、26b、26c上分别连接有图2中示出的U相臂321U、V相臂321V、以及W相臂321W。
在各连接部26a、26b、26c上形成有与汇流条15的孔部15a、15b、15c相对应的孔部16a、16b、16c。
而且，在如上述那样使汇流条15和端子121靠近了的状态下，各孔部16a、16b、16c和汇流条15的孔部15a、15b、15c排列配置在图3中示出的插入部17的延伸方向上。
因此，通过通过拆下装卸部18，容易地将螺栓插入各孔部16a、16b、16c和孔部15a、15b、15c内。由此，能够对到达孔部16a、16b、16c并与电动发电机MG1的各线圈连接的引线连接部26a、26b、26c进行电连接，并且紧固汇流条15和端子121。如此，在该图4中示出的例子中，也能够容易地进行汇流条15和端子121的连接，能够实现驱动装置100的装配作业的简化。
并且，例如，当对电动发电机MG1、MG2等进行维护时，拆下图3中示出的装卸部18，之后松开将汇流条15和端子121固定了的螺栓，由此能够容易地解除汇流条15和端子121的紧固、连接状态。如此，在该驱动装置100中，能够在维护等解体作业上也降低作业负担。
在图3中示出的例子中，在容纳了PCU 300的分割容纳箱23侧设置端子121，使汇流条从分割容纳箱13向该端子121突出，但不限于此。
图5是示出实施方式的驱动装置100的第一变形例的立体图。在该图5中示出的例子中，在分割容纳箱23上设置有向分割容纳箱13突出的汇流条115，在分割容纳箱13上形成有被插入汇流条115的插入部117。
而且，在汇流条115上连接有PCU 300的逆变器320的各相臂。在该汇流条115的顶端部上也形成有三个孔部，在该孔部的内周面上形成有内螺纹。
另外，在插入部117内的底部侧设置有端子121，在该端子121上连接有电动发电机MG1的各线圈。插入部117从形成在分割容纳箱13的侧表面14A上的开口部117a向电动发电机MG1的旋转轴的延伸方向延伸。
而且，在分割容纳箱13的圆周面中，在相对于插入部117位于插入部117的延伸方向的侧表面14B上设置有能够进行安装和拆卸的装卸部。
而且，在将汇流条115插入插入部117内的同时，使分割容纳箱23和分割容纳箱13靠近，而使用螺栓等将彼此紧固。
之后，拆下设置在侧表面14B上的装卸部，使用螺栓等紧固端子121和汇流条115，从而能够连接电动发电机MG1的各相线圈和逆变器320的各相臂。
图6是示出实施方式的驱动装置100的第二变形例的立体图。如该图6所示，也可以在分割容纳箱13上设置膨胀部72，并且在分割容纳箱23上也设置膨胀部71，在膨胀部72上设置汇流条215，在膨胀部71上设置插入部217和端子121。
这里，汇流条215设置在膨胀部72的外周面中与分割容纳箱23相对的侧表面上，插入部217设置在膨胀部71的外周面中与分割容纳箱13相对的侧表面上。
而且，在膨胀部71的外周面中，在相对于插入部217位于插入部217的延伸方向的侧表面上设置有能够进行安装和拆卸的装卸部28。
而且，一旦将分割容纳箱23和分割容纳箱13一体紧固，则汇流条215被插入至插入部217内，彼此靠近或接触。之后，拆下装卸部28，而能够使用螺栓等使汇流条215和端子216相连接。在该图6中示出的例子中，能够缩短汇流条215的长度，能够容易地插入至插入部217内，从而能够提高装配效率。
如上对本发明的实施方式进行了说明，但应认为此次公开的实施方式在所有方面均仅为示例而不具有限制作用。本发明的范围由权利要求书表示，与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更均包括在本发明的范围之内。
产业上的可利用性
本发明涉及驱动装置，尤其适用于组合容纳旋转电机、逆变器的多个容纳箱而构成的驱动装置。

Claims (5)

1.一种驱动装置，包括：
第一旋转电机(MG2)和第二旋转电机(MG1)；
逆变器(300)，能够向所述第一旋转电机和所述第二旋转电机供应电力；
第一容纳箱(23)，该第一容纳箱(23)具有能够容纳所述第一旋转电机(MG2)的第一旋转电机用容纳部(21)和能够容纳所述逆变器(300)的逆变器容纳部(30)；
第二容纳箱(13)，能够容纳所述第二旋转电机(MG1)，并能够安装到所述第一容纳箱(23)上；
第一端子部(121)，被设置在所述第一容纳箱(23)上，并被连接至所述逆变器(300)；以及
第二端子部(15)，被设置在所述第二容纳箱(13)上，并被连接至所述第二旋转电机(MG2)；
所述第一端子部(121)和所述第二端子部(15)被设置成其中一者向另一者突出，并能够通过将所述第一容纳箱(23)安装到所述第二容纳箱(13)上来使所述第一端子部(121)和所述第二端子部(15)相互连接。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其中，
所述驱动装置还包括：
第一安装面(24A)，被设置在所述第一容纳箱(23)上，并被安装到所述第二容纳箱(13)上；以及
第二安装面(14A)，被设置在所述第二容纳箱(13)上，并被安装到所述第一安装面(24A)上；
所述第一端子部(121)被容纳在所述第一容纳箱(23)内，
所述第二端子部(15)从所述第二安装面(14A)向所述第一端子部(121)突出。
3.如权利要求2所述的驱动装置，其中，
所述第一容纳箱(23)包括：
插入部(17)，能够接纳所述第二端子部(15)，并在内部配置有所述第一端子部(121)；以及
装卸部(18)，被设置在相对于所述插入部(17)位于所述插入部(17)的延伸方向的周面(24B)上，该装卸部(18)能够在该周面(24B)上进行安装和拆卸。
4.如权利要求1所述的驱动装置，其中，
所述第二端子部被容纳在所述第二容纳箱(13)内，
所述第一端子部(115)从所述第一安装面(24A)向所述第二端子部突出。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其中，
所述第二容纳箱(13)包括：
插入部(117)，能够接纳所述第一端子部(115)，并在内部配置有所述第二端子部；以及
装卸部，被设置在相对于所述插入部(117)位于所述插入部(117)的延伸方向的周面上，该装卸部能够在该周面上进行安装和拆卸。
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