CN113472149A - 驱动装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
驱动装置具有马达、逆变器单元和外壳。外壳具有马达外壳和逆变器外壳。逆变器外壳具有底部和侧壁部。逆变器单元具有被分割成多个的电子模块和基台。多个电子模块的至少某一个模块和固定于逆变器外壳的保持件中的至少一方具有端子台。在逆变器外壳中,逆变器单元的多个电子模块相对于基台位于第一方向一侧。逆变器外壳和基台中的至少一方具有配置于与端子台重叠的位置处的开口部。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动装置及其制造方法。
背景技术
公开有一种结构,将驱动马达的逆变器安装于盖部,并将所述盖部固定于凹形状的逆变器外壳(例如,参照专利文献1)。当将盖部固定于逆变器外壳时,安装于盖部的逆变器收容在逆变器外壳内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2016/185575号
包括多个电子模块的逆变器由于寿命等理由而根据需要进行更换。在将逆变器设置于盖部的结构中,在逆变器更换时,通过从逆变器外壳拆下盖部,容易对安装于盖部的逆变器进行更换。因此,在驱动装置中,期望采用将逆变器设置于盖部的结构。
但是,在将逆变器设置于盖部的情况下,存在逆变器外壳处的电连接变得困难的担忧。
发明内容
鉴于上述点,本发明的目的在于提供一种驱动装置及其制造方法,即使在将电子模块收容在逆变器外壳的内部之后,也能提高逆变器外壳处的电连接的作业性。
本发明例示性的驱动装置具有:马达;逆变器单元,所述逆变器单元驱动所述马达;以及外壳,所述外壳具有:马达外壳,所述马达外壳收容所述马达;以及逆变器外壳,所述逆变器外壳收容所述逆变器单元的至少一部分,所述逆变器外壳具有:底部,所述底部与第一方向交叉地扩展;以及侧壁部,所述侧壁部从所述底部沿所述第一方向延伸,并在从所述第一方向观察时包围所述逆变器单元的所述一部分,所述逆变器单元具有:电子模块,所述电子模块被分割成多个;以及基台,所述基台供多个所述电子模块固定,多个所述电子模块的至少某一个模块和固定于所述逆变器外壳的保持件中的至少一方具有端子台,所述端子台与所述逆变器外壳的外部的配线连接,在将所述第一方向中靠近所述底部的方向设为第一方向一侧,将远离所述底部的方向设为第一方向另一侧时,在所述逆变器外壳中,所述逆变器单元的多个所述电子模块相对于所述基台位于第一方向一侧,所述逆变器外壳和所述逆变器单元的所述基台中的至少一方具有开口部,所述开口部配置于与所述端子台重叠的位置。
本发明例示性的驱动装置的制造方法包括:马达安装工序,在所述马达安装工序中,将马达安装于马达外壳;模块安装工序,在所述模块安装工序中,将驱动所述马达的逆变器单元的多个电子模块安装于所述逆变器单元的基台;逆变器单元固定工序,在所述逆变器单元固定工序中,将所述逆变器单元固定于逆变器外壳;插入工序,在所述插入工序中,将所述逆变器外壳的外部的配线经由所述逆变器外壳的通孔插入内部;以及连接工序,在所述连接工序中,经由设置于所述逆变器外壳和所述逆变器单元的所述基台中的至少一方处的开口部将所述配线与所述逆变器单元连接,所述逆变器外壳具有:底部,所述底部与第一方向交叉地扩展;以及侧壁部,所述侧壁部从所述底部沿所述第一方向延伸,并在从所述第一方向观察时包围所述逆变器单元的一部分,多个所述电子模块的至少某一个模块和固定于所述逆变器外壳的保持件中的至少一方具有端子台,所述端子台与所述逆变器外壳的外部的配线连接,在将所述第一方向中靠近所述底部的方向设为第一方向一侧,将远离所述底部的方向设为第一方向另一侧时,在所述逆变器单元固定工序中,通过将所述逆变器单元固定于所述逆变器外壳,从而使多个所述电子模块相对于所述基台位于第一方向一侧,在所述连接工序中,经由配置于与所述端子台重叠的位置处的所述开口部将所述配线与所述逆变器单元连接。
根据本发明,即使在将电子模块收容在逆变器外壳的内部之后,也能经由配置于逆变器外壳和固定有电子模块的基台中的至少一方处的开口部,进行所述电子模块与外部配线的连接作业。由此,能提高逆变器外壳处的电连接的作业性。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的驱动装置的概略结构的立体图。
图2是驱动装置的概念图。
图3是表示驱动装置的另一结构的立体图。
图4是驱动装置所具有的逆变器单元的俯视图。
图5是去除了顶板的状态下的逆变器单元的俯视图。
图6是示意地表示去除了顶板的状态下的逆变器单元和逆变器外壳的概略结构、即逆变器单元与直流线缆的连接部位附近的结构的剖视图。
图7是示意地表示逆变器单元和逆变器外壳的另一结构的剖视图。
图8是示意地表示逆变器单元和逆变器外壳的又一结构的剖视图。
图9是示意地表示去除了顶板的状态下的逆变器单元和逆变器外壳的概略结构、即母线与逆变器单元的连接部位附近的结构的剖视图。
图10是示意地表示逆变器单元和逆变器外壳的又一结构的剖视图。
图11是示意地表示逆变器单元和逆变器外壳的又一结构的剖视图。
图12是表示驱动装置的制造工序的流程的流程图。
图13是表示将顶板固定于逆变器单元的基台的状态下的逆变器单元和逆变器外壳的概略结构的剖视图。
图14是表示将顶板固定于逆变器单元的基台的状态下的逆变器单元和逆变器外壳的概略结构的剖视图。
图15是示意地表示去除了顶板的状态下的逆变器单元和逆变器外壳的概略结构、即IGBT模块与电容模块的连接部位附近的结构的剖视图。
图16是示意地表示电容器模块与IGBT模块的大小关系的一例的剖视图。
图17是示意地表示电容器模块与IGBT模块的大小关系的另一例的剖视图。
图18是放大表示逆变器单元的主要部分的俯视图。
(符号说明)
1 驱动装置;
2 马达;
3 逆变器单元;
31IGBT模块;
32 电容器模块;
33 基台;
33a 水路;
330 开口部;
330a 第一开口部;
330b 第二开口部;
330c 第三开口部;
331 顶板;
332 密封构件;
334 密封构件;
34 端子台;
34a 第一端子台;
34b 第二端子台;
37 第三端子台;
4 外壳;
41 马达外壳;
42 逆变器外壳;
42a 底部;
42b 侧壁部;
5 电池;
6 直流线缆;
61 端子;
7 固定构件;
8 引出线;
81 母线;
82 母线保持件;
M 电子模块;
M1第一电子模块;
M2第二电子模块;
R 区域;
W 配线。
具体实施方式
以下参照附图,对本发明例示性实施方式的驱动装置1进行详细说明。另外,在附图中,适当地将XYZ坐标系表示为三维直角坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向表示铅垂方向(即上下方向),+Z方向是上侧(重力方向的相反侧),-Z方向是下侧(重力方向)。另外,后述第一方向对应于Z轴方向,第一方向一侧对应于-Z方向,第一方向另一侧对应于+Z方向。X轴方向是指与Z轴方向正交的方向,将其一方向和相反方向分别设为+X方向和-X方向。Y轴方向是指与Z轴方向及X轴方向这两个方向正交的方向,将其一方向和相反方向分别设为+Y方向和-Y方向。
在以下说明中,除非特别说明,否则将与马达2的旋转轴线J1平行的方向(Y方向)简称为“轴向”,将与旋转轴线J1正交的径向简称为“径向”,将以旋转轴线J1为中心的周向简称为“周向”。此外,将包括X方向和Y方向的水平的方向称为“横向”。另外,上述“平行”不仅包括完全平行的情况,还包括大致平行的情况。同样地,上述“水平”不仅包括完全水平的情况,还包括大致水平的情况。
<1.驱动装置的结构>
图1是表示本实施方式的驱动装置1的概略结构的立体图。图2是驱动装置1的概念图。另外,图2只不过是概念图,各部分的配置及尺寸不一定与实际的驱动装置1的配置及尺寸相同。驱动装置1具有马达2、逆变器单元3和外壳4。
〔1-1.马达〕
马达2收容在后述马达外壳41的内部。马达2具有转子21和定子25。
转子21通过从电池5(参照图6)经由逆变器单元3向定子25供给电力而旋转。转子21具有马达转轴22、转子芯部23和转子磁体(省略图示)。转子21绕沿水平方向延伸的旋转轴线J1旋转。
马达转轴22以旋转轴线J1为中心延伸,并绕旋转轴线J1旋转。马达转轴22的轴向一侧(+Y方向侧)的端部经由马达外壳41的开口部41b朝轴向一侧突出。
转子芯部23例如是将硅钢板层叠而形成的。转子芯部23是沿着轴向延伸的圆柱体。在转子芯部23固定有多个转子磁体(省略图示)。多个转子磁体以使磁极交替的方式沿着周向排列。
定子25位于转子21的径向外侧,并从径向外侧包围转子21。即,马达2是在定子25的内侧能旋转地配置有转子21的内转子型马达。定子25保持于马达外壳41。定子25具有定子芯部26、线圈27和绝缘件(省略图示)。绝缘件夹设在定子芯部26与线圈27之间。定子芯部26从圆环状的轭部的内周面至径向内侧具有多个磁极齿(省略图示)。
在各磁极齿之间缠绕有线圈线(省略图示)。缠绕于磁极齿的线圈线构成线圈27。线圈线经由引出线8(参照图9)及母线81(参照图9)与逆变器单元3连接。线圈27具有从定子芯部26的轴向端面突出的线圈端271。线圈端271比转子21的转子芯部23的端部更朝轴向外侧突出。
〔1-2.外壳〕
外壳4具有马达外壳41和逆变器外壳42。
(马达外壳)
马达外壳41收容马达2。马达外壳41在轴向一侧(+Y方向侧)具有开口部41b。开口部41b的开口直径比马达2的外径小,比马达转轴22的外径大。
马达外壳41在轴向另一侧(-Y方向侧)具有盖部41a。盖部41a将位于马达外壳41的轴向另一侧的开口部41c封闭。开口部41c的开口直径比马达2的外径大。在将马达2收容在马达外壳41的内部之后,开口部41c被盖部41a封闭。
(逆变器外壳)
逆变器外壳42收容逆变器单元3的一部分。例如,如图1和图2所示,逆变器外壳42收容IGBT模块31和电容器模块32。此时,供IGBT模块31和电容器模块32固定的基台33整体没有位于逆变器外壳42的内部。也就是说,基台33在IGBT模块31和电容器模块32位于逆变器外壳42内的状态下被逆变器外壳42支承。另外,稍后对IGBT模块31、电容器模块32和基台33的详细情况进行描述。
图3是表示驱动装置1的另一结构的立体图。在另一例中,逆变器外壳42收容逆变器单元3的整体。此时,在逆变器外壳42的内侧面设置有所述基台33的支承部(省略图示)。收容于逆变器外壳42的逆变器单元3从基台33一侧被盖部43覆盖。在这种情况下,基台33也可以位于逆变器外壳42的内部。盖部43构成外壳4的一部分,并固定于逆变器外壳42的侧壁部42b。
即,本实施方式的驱动装置1具有马达2、逆变器单元3和外壳4,所述逆变器单元3驱动马达2。外壳4具有:收容马达2的马达外壳41;以及收容逆变器单元3的至少一部分的逆变器外壳42。
以下对图1和图2所示的类型的驱动装置1、也就是逆变器单元3的一部分收容于逆变器外壳42的驱动装置1的详细情况进行说明。另外,以下所示的结构和方法当然也能应用于图3所示的类型的驱动装置1、也就是逆变器单元3的整体收容于逆变器外壳42的驱动装置1。
图4是逆变器单元3的俯视图。图5是去除了图4的顶板331的状态下的逆变器单元3的俯视图。另外,在图5中,用双点划线示出表示将顶板331安装于基台33的状态下的顶板331的外形的外形线。图6是示意地表示去除了顶板331的状态下的逆变器单元3和逆变器外壳42的概略结构、即逆变器单元3与直流线缆6的连接部位附近的结构的剖视图。
逆变器外壳42具有底部42a和侧壁部42b。底部42a在与Z轴方向交叉的X轴方向及Y轴方向这两个方向上扩展。另外,底部42a也可以在相对于Z轴方向倾斜的方向上扩展。侧壁部42b从底部42a沿+Z方向延伸,在从+Z方向观察时包围逆变器单元3的IGBT模块31和电容器模块32。其结果是,逆变器外壳42在包含Z轴的任意截面上形成为凹形状。
即,逆变器外壳42具有:底部42a,所述底部42a与第一方向交叉地扩展;以及侧壁部42b,所述侧壁部42b从底部42a沿第一方向延伸,在从第一方向观察时包围逆变器单元3的一部分。特别地,逆变器单元3的所述一部分是IGBT模块31和电容器模块32。
在逆变器外壳42的侧壁部42b设置有通孔42c和通孔42d(参照图9)。通孔42c供后述直流线缆6从外部插入并与逆变器单元3连接。通孔42d供后述母线保持件82(参照图9)插入。
〔1-3.逆变器单元〕
逆变器单元3与马达2电连接,向马达2供给电力以驱动马达2。此外,逆变器单元3通过对供给至马达2的电流进行控制,从而对马达2的动作进行控制。
逆变器单元3具有IGBT模块31、电容器模块32、基台33和端子台34。IGBT模块31和电容器模块32沿Z轴方向分割形成为多个电子模块M。
(IGBT模块)
IGBT模块31具有对供给至马达2的电力进行控制的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)以作为控制元件。在将电容器模块32设为第一电子模块M1时,IGBT模块31构成第二电子模块M2。所述IGBT模块31在Z轴方向上位于基台33与电容器模块32的后述第一主体部321之间。即,多个电子模块M具有位于基台33与电容器模块32之间的IGBT模块31。
(电容器模块)
电容器模块32暂时累积电荷而使来自电池5的电力平滑化后供给至IGBT模块31。
电容器模块32具有第一主体部321和第二主体部322。第一主体部321隔着IGBT模块31与基台33在Z轴方向上相向。由此,在电容器模块32中,第一主体部321构成从Z轴方向观察时与IGBT模块31重叠的区域R。
电容器模块32的第二主体部322具有端子台34的后述第一端子台34a。即,多个电子模块M包括具有第一端子台34a的第一电子模块M1。
第二主体部322与第一主体部321在Y轴方向上相连。也就是说,第二主体部322与第一主体部321在Y轴方向上错位。第二主体部322相对于IGBT模块31在+Y方向侧,与基台33的除了后述开口部330以外的区域在Z轴方向上直接相向。
(基台)
基台33供IGBT模块31和电容器模块32固定。更具体而言,电容器模块32通过例如螺纹紧固件与IGBT模块31固定。通过将设置于基台33一侧的面上的凸台(省略图示)插入基台33的凹部(省略图示),从而将IGBT模块31固定于基台33。由此,IGBT模块31和电容器模块32从基台33一侧依次层叠。
即,逆变器单元3具有:被分割成多个的电子模块M;以及供多个电子模块M固定的基台33。另外,基台33具有开口部330,稍后对此点进行描述。
基台33通过例如螺纹紧固件而固定于逆变器外壳42的侧壁部42b。此外,通过解除螺纹紧固件而将基台33从逆变器外壳42拆下。也就是说,基台33以能装拆的方式安装于逆变器外壳42。在将基台33固定于逆变器外壳42的状态下,IGBT模块31和电容器模块32相对于基台33位于-Z方向侧。相反,基台33相对于IGBT模块31和电容器模块32位于+Z方向侧。
即,在将对应于Z轴方向的第一方向中靠近底部42a的方向设为第一方向一侧,将远离底部42a的方向设为第一方向另一侧时,在逆变器外壳42中,逆变器单元3的多个电子模块M相对于基台33位于第一方向一侧。
基台33具有供冷却介质流动的水路33a。水路33a位于至少从Z轴方向观察时与IGBT模块31重叠的位置。即,基台33在从第一方向观察时与第二电子模块M2重叠的位置,具有供冷却介质流动的水路33a。冷却介质例如是水,但也可以是其他液体。
IGBT模块31在逆变器单元3中发热量大。在逆变器单元3中,在IGBT模块31和电容器模块32从基台33一侧依次层叠的结构中,通过在基台33处设置水路33a,能通过在基台33的水路33a中流动的冷却介质高效地对发热量大的IGBT模块31进行冷却。
(端子台)
端子台34包括第一端子台34a。第一端子台34a例如由埋入电容器模块32的螺母构成。第一端子台34a电连接至与直流线缆6导通的端子61。即,端子台34包括与直流线缆6的端子61连接的第一端子台34a。另外,稍后对直流线缆6的详细情况进行描述。
第一端子台34a配置于作为第一电子模块M1的电容器模块32。更详细而言,第一端子台34a配置于电容器模块32的第二主体部322。如上所述,第二主体部322与第一主体部321在Y轴方向上错位。因此,配置于第二主体部322的第一端子台34a相对于第一主体部321在Y轴方向上错位。因此,从Z轴方向观察时,第一端子台34a位于区域R的外侧。
即,在第一电子模块M1中,从第一方向观察时,第一端子台34a位于与第二电子模块M2重叠的区域R的外侧。在此,第一电子模块M1是电容器模块32,电容器模块32具有第一端子台34a。
此外,上述IGBT模块32位于电容器模块32的第一主体部321与基台33之间。因此,在电容器模块32中,从Z轴方向观察时,第一端子台34a位于与IGBT模块31重叠的区域R的外侧。
即,第二电子模块M2是IGBT模块31,IGBT模块31位于基台33与电容器模块32之间,在电容器模块32中,从第一方向观察时,第一端子台34a位于与IGBT模块31重叠的区域R的外侧。
另外,包括第一端子台34a的端子台34既可以配置于IGBT模块31,也可以配置于IGBT模块31和电容器模块32这两者。但是,IGBT模块31具有大量的例如开关元件等比较纤细的部件,因此,在便于设置端子台34这点上,期望是将端子台34设置于电容器模块32的结构。
(直流线缆)
直流线缆6是在逆变器外壳42的外部拉绕的配线W中的一条。直流线缆6的所述端子61例如由圆形端子构成。圆形端子是指具有圆形的孔61a的圈带状的平坦的端子。在两端安装有连接器的直流线缆一般价格高。在本实施方式中,使用在单侧安装有圆形端子作为端子61的直流线缆6。由此,可实现成本降低。
直流线缆6的与端子61相反一侧经由连接器与电池5连接。由此,逆变器单元3与电池5经由直流线缆6电连接。即,配线W包括用于将逆变器单元3与电池5连接的直流线缆6。
所述直流线缆6与正极及负极对应地为两根,并分别插入逆变器外壳42的通孔42c。各直流线缆6经由共用的固定构件7保持于逆变器外壳42。
(固定构件)
固定构件7具有两个插入孔7a,所述插入孔7a具有与直流线缆6的外径相等的内径。在将各直流线缆6插入各插入孔7a的状态下,利用螺钉7b将固定构件7固定于逆变器外壳42的侧壁部42b,从而将各直流线缆6保持于逆变器外壳42。此外,还能通过将螺钉7b实现的固定解除而将固定构件7从逆变器外壳42拆下,从而将各直流线缆6从逆变器外壳42拆下。即,直流线缆6经由相对于逆变器外壳42能装拆的固定构件7而保持于逆变器外壳42。
所述固定构件7经由密封材料7c固定于逆变器外壳42的侧壁部42b。由此,可确保固定构件7与侧壁部42b之间的密封性。
〔1-4.关于基台的开口部〕
基台33具有开口部330。开口部330具有第一开口部330a。第一开口部330a是作为用于将直流线缆6的端子61与端子台34的第一端子台34a连接的作业窗的开口。基台33在从Z轴方向观察时与第一端子台34a重叠的位置具有第一开口部330a。即,开口部330包括作为用于将直流线缆6的端子61与第一端子台34a连接的作业窗的第一开口部330a,从第一方向观察时,第一开口部330a与第一端子台34a重叠。
第一开口部330a的X轴方向的开口宽度比构成第一端子台34a的螺母的外径大。第一开口部330a的Y轴方向的开口宽度比与两个直流线缆6的端子61对应地沿Y轴方向排列的两个第一端子台34a的外缘间的距离大。因此,在从Z轴方向观察时,第一端子台34a位于第一开口部330a的内侧。
通过在基台33处设置第一开口部330a,能利用第一开口部330a进行将直流线缆6的端子61与第一端子台34a连接的作业。也就是说,经由逆变器外壳42的通孔42c将直流线缆6的端子61插入逆变器外壳42内,以使端子61的孔61a与第一端子台34a的螺母的孔匹配。在这种状态下,经由第一开口部330a沿着Z轴方向将螺钉35插入并固定于第一端子台34a。由此,直流线缆6的端子61与第一端子台34a通过螺钉35固定并且电连接,直流线缆6与具有第一端子台34a的电容器模块32电连接。
另外,基台33中的第一开口部330a的位置并不限定于从Z轴方向观察时与第一端子台34a重叠的位置、也就是第一端子台34a正上方的位置。例如,也可以在基台33中,在从与Z轴方向倾斜规定角度(例如10度)的方向观察时与第一端子台34a重叠的位置设置第一开口部330a。在这种情况下,通过将第一端子台34a倾斜地配置于电容器模块32,以使构成第一端子台34a的螺母的孔的中心轴线穿过第一开口部330a,从而能经由第一开口部330a从倾斜方向插入螺钉35,以进行将端子61与第一端子台34a连接的作业。另外,所述规定角度并不限定于10度,只要是在能进行连接作业的位置设置第一开口部330a的角度即可。
另外,所述端子台34除了设置于多个电子模块M以外,有时也设置于除了多个电子模块M以外的地方。稍后对其详细进行描述,而例如在外部的配线W为马达2的引出线8(参照图9)的情况下,端子台34有时也设置于相对于逆变器外壳42能装拆的母线保持件82。
因此,在本实施方式的驱动装置1中,多个电子模块M的至少某一个模块和固定于逆变器外壳42的保持件中的至少一方具有端子台34,所述端子台34与逆变器外壳42的外部的配线W连接。在此,所述保持件是相对于逆变器外壳42能装拆的母线保持件82。
(1-5.逆变器单元和逆变器外壳的其他结构)
图7是示意地表示逆变器单元3和逆变器外壳42的另一结构的剖视图。也可以在逆变器外壳42设置开口部330,以代替在基台33设置开口部330。也就是说,也可以是,逆变器外壳42的底部42a在从Z轴方向观察时与第一端子台34a重叠的位置具有第一开口部330a。另外,在这种情况下,需要在电容器模块32处设置第一端子台34a,以使第一端子台34a相对于直流线缆6的端子61位于+Z方向侧(与第一开口部330a相反一侧)。
逆变器外壳42具有第一开口部330a的结构也能经由第一开口部330a将螺钉35从-Z方向侧插入,以进行将端子61与第一端子台34a连接的作业。另外,在马达外壳41位于逆变器外壳42的-Z方向侧的情况下,只要在将马达2安装于马达外壳41之前或在将马达2从马达外壳41拆下之后进行所述连接作业即可。
图8是示意地表示逆变器单元3和逆变器外壳42的又一结构的剖视图。所述开口部330也可以设置于基台33和逆变器外壳42这两者。也就是说,也可以是,逆变器单元3的基台33和逆变器外壳42的底部42a在从Z轴方向观察时与第一端子台34a重叠的位置分别具有第一开口部330a。
在本结构中,能根据逆变器外壳42内的直流线缆6的端子61与第一端子台34a的Z轴方向的位置关系,来改变将端子61与第一端子台34a连接的作业形态。也就是说,能根据端子61与第一端子台34a的Z轴方向的位置关系,经由基台33的第一开口部330a将螺钉35从+Z方向侧插入,以将端子61与第一端子台34a连接。此外,还能经由逆变器外壳42的第一开口部330a将螺钉35从-Z方向侧插入,以将端子61与第一端子台34a连接。
另外,在逆变器外壳42中,也可以在从与Z轴方向倾斜规定角度(例如10度)的方向观察时与第一端子台34a重叠的位置设置第一开口部330a,这与在基台33处设置第一开口部330a的情况是相同的。
如上所述,在本实施方式的驱动装置1中,逆变器外壳42和逆变器单元3的基台33中的至少一方具有开口部330,所述开口部330配置于与端子台34重叠的位置。特别地,逆变器外壳42和逆变器单元3的基台33中的至少一方具有开口部330,在从第一方向或相对于第一方向倾斜的方向观察时,所述开口部330配置于与端子台34重叠的位置。
<2.关于第二端子台和第二开口部>
图9是示意地表示去除了顶板331的状态下的逆变器单元3和逆变器外壳42的概略结构、即母线81与逆变器单元3的连接部位附近的结构的剖视图。所述外部的配线W包括马达2的引出线8。引出线8的一个端部与马达2连接,另一个端部经由母线81与逆变器单元3连接。即,配线W包括用于将逆变器单元3与马达2连接的引出线8,引出线8包括与逆变器单元3连接的母线81。
驱动装置1具有作为保持件的母线保持件82。母线保持件82保持母线81。母线保持件82插入逆变器外壳42的通孔42d,并固定于逆变器外壳42。此外,通过将母线保持件82从逆变器外壳42拆下,从而将母线81相对于逆变器单元3的连接解除。
所述端子台34具有第二端子台34b。第二端子台34b是用于将母线81与逆变器单元3的IGBT模块31相互连接的端子台。第二端子台34b例如由埋入至母线保持件82的螺母构成。第二端子台34b保持于所述母线保持件82,但也可以保持于IGBT模块31。但是,如上所述,IGBT模块31具有大量的开关元件等比较纤细的部件。因此,在便于设置第二端子台34b这点上,期望是在母线保持件82处设置第二端子台34b的结构。
另外,在本实施方式中,母线81设置有三根,第二端子台34b与母线81对应地设置有三个。三根母线81被一个母线保持件82保持。另外,母线保持件82也可以与母线81对应地设置有三个。
基台33在从Z轴方向观察时与第二端子台34b重叠的位置具有第二开口部330b。第二开口部330b是开口部330之一。第二开口部330b作为用于将位于第二端子台34b上的母线81与IGBT模块31的模块端子31a连接的作业窗,所述第二端子台34b保持于母线保持件82。另外,在第二端子台34b保持于IGBT模块31的结构中,第二开口部330b作为用于将IGBT模块31的第二端子台34b与保持于母线保持件82的母线81连接的作业窗。模块端子31a从IGBT模块31的主体部311例如沿Y轴方向(-Y方向侧)延伸,在第二端子台34b的+Z方向侧的正上方沿Y轴方向跨设。主体部311是固定于基台33的IGBT模块31的一部分。
第二开口部330b的Y轴方向的开口宽度比构成第二端子台34b的螺母的外径大。第二开口部330b的X轴方向的开口宽度比与三个母线81对应地沿X轴方向排列的三个第二端子台34b的两外侧的第二端子台34b的外缘间的距离大。因此,在从Z轴方向观察时,第二端子台34b位于第二开口部330b的内侧。
即,端子台34具有用于将母线81与逆变器单元3相互连接的第二端子台34b。第二端子台34b保持于母线保持件82或逆变器单元3。开口部330包括第二开口部330b,所述第二开口部330b作为用于将母线81与逆变器单元3连接的作业窗。第二开口部330b从第一方向观察时与第二端子台34b重叠。
IGBT模块31的模块端子31a、母线81和第二端子台34b通过螺钉36紧固。通过在基台33处设置第二开口部330b,能经由第二开口部330b将螺钉36从+Z方向侧插入,以进行将模块端子31a、母线81和第二端子台34b连接的作业。由此,能将逆变器单元3与马达2的引出线8电连接。
图10是示意地表示逆变器单元3和逆变器外壳42的又一结构的剖视图。逆变器外壳42的底部42a也可以在从Z轴方向观察时与第二端子台34b重叠的位置具有第二开口部330b。另外,在这种情况下,需要在母线保持件82处设置第二端子台34b,以使第二端子台34b相对于IGBT模块31的模块端子31a位于+Z方向侧(与第二开口部330b相反一侧)。
逆变器外壳42具有第二开口部330b的结构也能经由第二开口部330b将螺钉36从-Z方向侧插入,以进行将模块端子31a、母线81和第二端子台34b连接的作业。另外,在马达外壳41位于逆变器外壳42的-Z方向侧的情况下,只要在将马达2安装于马达外壳41之前或在将马达2从马达外壳41拆下之后进行所述连接作业即可。
图11是示意地表示逆变器单元3和逆变器外壳42的又一结构的剖视图。逆变器单元3的基台33和逆变器外壳42的底部42a这两者也可以在从Z轴方向观察时与第二端子台34b重叠的位置分别具有第二开口部330b。
在本结构中,能根据逆变器外壳42内的模块端子31a与第二端子台34b的Z轴方向的位置关系,来改变将模块端子31a与第二端子台34b连接的作业形态。也就是说,能根据模块端子31a与第二端子台34b的Z轴方向的位置关系,经由基台33的第二开口部330b将螺钉36从+Z方向侧插入,以将模块端子31a、母线81和第二端子台34b连接。此外,还能经由逆变器外壳42的第二开口部330b将螺钉36从-Z方向侧插入,以将模块端子31a、母线81和第二端子台34b连接。
另外,在逆变器外壳42中,也可以在从与Z轴方向倾斜规定角度(例如10度)的方向观察时与第二端子台34b重叠的位置设置第二开口部330b,这与在基台33处设置第二开口部330b的情况是相同的。另外,所述规定角度并不限定于10度,只要是在能进行连接作业的位置设置第二开口部330b的角度即可。
<3.驱动装置的制造方法>
接下来,对所述结构的驱动装置1的制造方法进行说明。图12是表示驱动装置1的制造工序的流程的流程图。驱动装置1的制造方法包括马达安装工序(S1)、模块安装工序(S2)、逆变器单元固定工序(S3)、插入工序(S4)、连接工序(S5)和顶板固定工序(S6)。另外,在图12中,S表示开始,E表示结束。另外,S1的马达安装工序和S2的模块安装工序既可以顺序反转,也可以并行进行。
另外,在此,如图6和图9所示,对仅在基台33处设置有开口部330的情况的制造方法进行说明,但在如图7和图10所示开口部330仅设置于逆变器外壳42的情况下,在如图8和图11所示开口部330设置于基台33和逆变器外壳42这两者的情况下,也能以相同的顺序制造驱动装置1。
(S1;马达安装工序)
在马达安装工序中,将马达2安装于马达外壳41。更详细而言,经由马达外壳41的开口部41c将马达2插入马达外壳41的内部。
(S2;模块安装工序)
在模块安装工序中,将逆变器单元3的多个电子模块M安装于逆变器单元3的基台33。更详细而言,将作为第二电子模块M2的IGBT模块31安装于基台33。例如,如上所述,通过将设置于IGBT模块41的+Z方向侧的面上的凸台(省略图示)插入基台33的凹部(省略图示),从而将IGBT模块41安装于基台33。
此外,将作为第一电子模块M1的电容器模块32相对于安装于基台33的IGBT模块31固定。例如,如后所述,经由基台33的第三开口部330c(参照图15),通过来自+Z方向侧的螺纹紧固件将IGBT模块31与电容器模块32固定。
(S3;逆变器单元固定工序)
在逆变器单元固定工序中,将逆变器单元3固定于逆变器外壳42。例如,通过螺纹紧固件将逆变器单元3的基台33固定于逆变器外壳42的侧壁部42b的+Z方向侧的面。通过将基台33固定于逆变器外壳42,从而将安装于基台33的多个电子模块M收容在逆变器外壳42的内部。
(S4;插入工序)
在插入工序中,经由固定构件7的插入孔7a和逆变器外壳42的通孔42c,将作为配线W的直流线缆6插入内部。另外,直流线缆6的插入方向是沿着马达2的旋转轴线J1的轴向的Y轴方向(-Y方向)。此外,使直流线缆6的端子61位于电容器模块32的第一端子台34a的正上方(+Z方向侧)。
此外,将固定有作为配线W的引出线8的母线81的母线保持件82插入逆变器外壳42的通孔42d。另外,母线保持件82的插入方向是沿着马达2的旋转轴线J1的轴向的Y轴方向(+Y方向)。此外,使IGBT模块31的模块端子31a和母线81位于母线保持件82的第二端子台34b的正上方(+Z方向侧)。
(S5;连接工序)
在连接工序中,经由基台33的第一开口部330a将直流线缆6与逆变器单元3的电容器模块32连接。更详细而言,经由第一开口部330a将螺钉35插入至位于电容器模块32的第一端子台34a正上方的端子61的孔61a中,通过螺丝刀使螺钉35旋转,从而嵌入构成第一端子台34a的螺母。由此,端子61紧固于第一端子台34a,直流线缆6与电容器模块32电连接。另外,直流线缆6的相反一侧的端子(连接器)与电池5连接。
此外,经由基台33的第二开口部330b将马达2的引出线8与逆变器单元3的IGBT模块31连接。更详细而言,经由第二开口部330b将螺钉36插入至位于母线保持件82的第二端子台34b正上方的模块端子31a的孔和母线81的孔中,通过螺丝刀使螺钉36旋转,从而嵌入构成第二端子台34b的螺母。由此,模块端子31a和母线81紧固于第二端子台34b,与母线81导通的引出线8和IGBT模块31电连接。另外,引出线8的与母线81相反一侧与马达2的线圈27连接。
(S6;顶板固定工序)
图13和图14分别是表示将顶板331固定于逆变器单元3的基台33的状态下的逆变器单元3和逆变器外壳42的概略结构的剖视图。在所述连接工序之后,如图13所示,经由密封构件332将第一顶板331a固定,以相对于基台33从+Z方向侧覆盖第一开口部330a。另外,第一顶板331a是顶板331之一。第一顶板331a通过例如螺钉333固定于基台33。
同样地,在所述连接工序之后,如图14所示,经由密封构件334将第二顶板331b固定,以相对于基台33从+Z方向侧覆盖第二开口部330b。另外,第二顶板331b是顶板331之一。第二顶板331b通过例如螺钉335固定于基台33。
<4.效果>
如上所述,在本实施方式的驱动装置1中,逆变器外壳42和逆变器单元3的基台33中的至少一方具有开口部330。
此外,本实施方式的驱动装置1的制造方法包括:马达安装工序(S1),在所述马达安装工序(S1)中,将马达2安装于马达外壳41;模块安装工序(S2),在所述模块安装工序(S2)中,将驱动马达2的逆变器单元3的多个电子模块M安装于逆变器单元3的基台33;逆变器单元固定工序(S3),在所述逆变器单元固定工序(S3)中,将逆变器单元3固定于逆变器外壳42;插入工序(S4),在所述插入工序(S4)中,将逆变器外壳42的外部的配线W经由逆变器外壳42的通孔42c、42d插入内部;以及连接工序(S5),在所述连接工序(S5)中,经由设置于逆变器外壳42和逆变器单元3的基台33中的至少一方处的开口部330将配线W与逆变器单元3连接。逆变器外壳42具有:底部42a,所述底部42a与第一方向交叉地扩展;以及侧壁部42b,所述侧壁部42b从底部42a沿第一方向延伸,并在从第一方向观察时包围逆变器单元3的一部分。多个电子模块M的至少某一个模块和固定于逆变器外壳42的保持件中的至少一方具有端子台34,所述端子台34与逆变器外壳42的外部的配线W连接。在将第一方向中靠近底部42a的方向设为第一方向一侧,将远离底部42a的方向设为第一方向另一侧时,在逆变器单元固定工序(S3)中,通过将逆变器单元3固定于逆变器外壳42,从而使多个电子模块M相对于基台33位于第一方向一侧。在连接工序(S5)中,经由配置于与端子台34重叠的位置处的开口部330将配线W与逆变器单元3连接。另外,所述保持件是母线保持件82。
根据本实施方式的驱动装置1的结构和驱动装置1的制造方法,在将逆变器单元3固定于逆变器外壳42的状态下,多个电子模块M相对于基台33相对地位于第一方向一侧,且基台33相对于多个电子模块M相对地位于第一方向另一侧。通过使逆变器外壳42和基台33中的至少一方具有开口部330,从而即使在将基台33固定于逆变器外壳42之后,也能经由所述开口部330进行逆变器单元3的电子模块M与外部配线W的连接作业。例如,能从第一开口部330a插入螺钉35,以进行第一电子模块M1的第一端子台34a与直流线缆6的端子61的连接作业。由此,能提高逆变器外壳42处的电连接的作业性。
特别地,如图6等所示,在基台33具有开口部330的情况下,能利用相对于基台33与逆变器外壳42相反一侧的宽广空间(+Z方向侧的空间)来进行逆变器单元3与外部配线W的连接作业。
另外,如图7和图10所示,在逆变器外壳42具有开口部330的结构中,能利用相对于逆变器外壳42靠-Z方向侧的空间进行所述连接作业。但是,如图1所示,在马达外壳41相对于逆变器外壳42位于-Z方向侧的结构中,用于进行所述连接作业的作业空间受到限制。在这点上,如图6和图9所示,期望是至少基台33具有开口部330的结构。
在本实施方式中,从Z轴方向观察时,基台33的第一开口部33a位于与第一端子台34a重叠处。在这种情况下,能经由基台33的第一开口部330a从第一端子台34a的正上方(+Z方向侧)进行直流线缆6的端子61与具有第一端子台34a的电子模块M(例如第一电子模块M1)的连接作业。由此,能进一步提高所述连接作业的作业性。
另外,直流线缆6也可以保持于基台33。但是,在这种情况下,为了将逆变器单元3的多个电子模块M更换为新的电子模块,在将基台33与逆变器外壳42分离时,直流线缆6与基台33一起被拉绕。其结果是,需要处理直流线缆6,电子模块M的更换作业的作业性可能下降。
在本实施方式中,直流线缆6经由固定构件7保持于逆变器外壳42。由于直流线缆6没有保持于基台33,因此,即使在将基台33与逆变器外壳42分离时,直流线缆6也不会与基台33一起被拉绕,不需要处理直流线缆6。因此,能提高电子模块M的更换作业的作业性。此外,通过使固定构件7相对于逆变器外壳42能装拆,还能容易地进行直流线缆6朝逆变器外壳42内的插入或从逆变器外壳42的取出。
在第一电子模块M1中,从Z轴方向观察时,第一端子台34a位于与第二电子模块M2重叠的区域R的外侧。因此,在经由基台33的第一开口部330a进行直流线缆6的端子61与第一端子台34a的连接作业时,该连接作业不会受到第二电子模块M2妨碍。由此,能可靠地提高所述连接作业的作业性。
具有第一端子台34a的第一电子模块M1是电容器模块32,电容器模块32具有第一端子台34a。在本结构中,电容器模块32经由第一端子台34a与直流线缆6的端子61连接。因此,不仅能将电容器模块32有效用作累积电荷的电子部件,还能有效用作与直流线缆6连接的连接部件。此外,通过使电容器模块32具有第一端子台34a,从而不需要与逆变器单元3分开地新设置第一端子台34a。因此,能不需要用于设置这样的新的第一端子台34a的空间。
另外,电容器模块32的厚度大于IGBT模块31的厚度。因此,电容器模块32不易弹性变形,能起到作为稳定的端子台的作用。其结果是,能稳定地进行经由第一开口部330a进行的、直流线缆6的端子61与逆变器单元3的连接作业。
在电容器模块32中,从第一方向观察时,第一端子台34a位于与IGBT模块31重叠的区域R的外侧。因此,在经由基台33的第一开口部330a进行直流线缆6的端子61与第一端子台34a的连接作业时,该连接作业不会受到IGBT模块31妨碍。由此,能可靠地提高所述连接作业的作业性。
此外,第二开口部330b配置于逆变器外壳42和基台33中的至少一方。所述第二开口部330b位于从Z轴方向观察时与第二端子台34b重叠处。在本结构中,在逆变器外壳42中,即使在逆变器单元3配置成多个电子模块M位于-Z方向侧且基台33位于+Z方向侧之后,也能经由第二开口部330b从第二端子台34b的Z轴方向的正上方或正下方进行。由此,能提高母线81与逆变器单元3的连接作业的作业性。
如图13和图14所示,本实施方式的驱动装置1还包括:顶板331,所述顶板331覆盖基台33所具有的开口部330;以及密封构件332或334,所述密封构件332或334位于基台33与顶板331之间。在本结构中,能通过基台33、顶板331和密封构件332或334来实现将基台33的开口部330密封的密封结构。由此,能降低异物经由开口部330混入逆变器外壳42内部的可能性。
<5.驱动装置的其他结构>
(第三端子台和第三开口部)
图15是示意地表示去除了顶板331(第一顶板331a)的状态下的逆变器单元3和逆变器外壳42的概略结构、即IGBT模块31与电容器模块32的连接部位附近的结构的剖视图。作为第一电子模块M1的电容器模块32也可以具有第三端子台37。
第三端子台37是与IGBT模块31的模块端子31b连接的模块连接用端子台,例如由螺母构成。IGBT模块31的模块端子31b从IGBT模块31的主体部311沿X轴方向(-X方向侧)延伸,在第三端子台37的+Z方向侧的正上方沿X轴方向跨设。电容器模块32相对于IGBT模块31的主体部311和模块端子31b位于-Z方向侧。
基台33在从Z轴方向观察时与第三端子台37重叠的位置具有第三开口部330c。第三开口部330c是开口部330之一,且作为用于将IGBT模块31的模块端子31b与第三端子台37连接的作业窗。第三开口部330c的X轴方向的开口宽度比构成第三端子台37的螺母的外径大。第三开口部330c的Y轴方向的开口宽度比沿Y轴方向排列的多个第三端子台37的两外侧的第三端子台37的外缘间的距离大。因此,在从Z轴方向观察时,多个第三端子台37位于第三开口部330c的内侧。
即,第一电子模块M1具有与第二电子模块M2连接的第三端子台37。开口部330包括第三开口部330c,所述第三开口部330c作为用于将第二电子模块M2与第三端子台37连接的作业窗。第三开口部330c从第一方向观察时与第三端子台37重叠。
此外,电容器模块32具有与IGBT模块31连接的第三端子台37。开口部330包括第三开口部330c,所述第三开口部330c作为用于将IGBT模块31与第三端子台37连接的作业窗。第三开口部330c从第一方向观察时与第三端子台37重叠。
通过在基台33处设置第三开口部330c,能经由第三开口部330c从第三端子台37的正上方进行第二电子模块M2与第一电子模块M1的连接作业。也就是说,能经由第三开口部330c将螺钉38从+Z方向侧插入,以将第二电子模块M2的模块端子31b与第一电子模块M1的第三端子台37连接。由此,能提高第一电子模块M1与第二电子模块M2的连接作业的作业性。
特别地,第一电子模块M1是电容器模块32,第二电子模块M2是IGBT模块31。在这种情况下,能经由第三开口部330c从第三端子台37的正上方进行将IGBT模块31与电容器模块32连接的作业。由此,能提高将IGBT模块31与电容器模块32连接时的作业性。
另外,基台33中的第三开口部330c的位置并不限定于从Z轴方向观察时与第三端子台37重叠的位置、也就是第三端子台37正上方的位置。例如,也可以在基台33中,在从与Z轴方向倾斜规定角度(例如10度)的方向观察时与第三端子台37重叠的位置设置第三开口部330c。在这种情况下,通过将第三端子台37倾斜地配置于电容器模块32,以使构成第三端子台37的螺母的孔的中心轴线穿过第三开口部330c,从而能经由第三开口部330c从倾斜方向插入螺钉38,以进行将模块端子61b与第三端子台37连接的作业。另外,所述规定角度并不限定于10度,只要是在能进行连接作业的位置设置第三开口部330c的角度即可。
如上所述,本实施方式的另一驱动装置1包括以下结构。即,另一驱动装置1具有:马达2;逆变器单元3,所述逆变器单元3驱动马达2;以及外壳4。外壳4具有:马达外壳41,所述马达外壳41收容马达2;以及逆变器外壳42,所述逆变器外壳42收容逆变器单元3的至少一部分。逆变器外壳42具有:底部42a,所述底部42a与第一方向交叉地扩展;以及侧壁部42b,所述侧壁部42b从底部42a沿第一方向延伸,在从第一方向观察时包围逆变器单元3的一部分。逆变器单元3具有:被分割成多个的电子模块M;以及供多个电子模块M固定的基台33。多个电子模块M具有:第一电子模块M1;以及第二电子模块M2,所述第二电子模块M2位于基台33与第一电子模块M1之间。第一电子模块M1具有与第二电子模块M2连接的第三端子台37。在将第一方向中靠近底部42a的方向设为第一方向一侧,将远离底部42a的方向设为第一方向另一侧时,在逆变器外壳42中,逆变器单元3的多个电子模块M相对于基台33位于第一方向一侧。逆变器单元3的基台33具有第三开口部330c,所述第三开口部330c配置于与第三端子台37重叠的位置。
根据所述结构,在逆变器单元3配置成在逆变器外壳42中多个电子模块M位于第一方向一侧且基台33位于第一方向另一侧的结构中,能经由配置于基台33的第三开口部330c进行逆变器单元3的第二电子模块M2与第一电子模块M1的连接作业。由此,能提高多个电子模块M彼此的连接作业的作业性。
(第一电子模块和第二电子模块的大小关系)
图16是示意地表示作为第一电子模块M1的电容器模块32与作为第二电子模块M2的IGBT模块31的大小关系的一例的剖视图。另外,在图16中,为了方便而省略了所述螺钉38和第三端子台37的图示。也可以是,IGBT模块31的模块端子31b位于电容器模块32上,且IGBT模块31呈从电容器模块32上沿X轴方向伸出的形状。
此时,从Z轴方向观察时的第二电子模块M2的底面积MS2也可以与第一电子模块M1的底面积MS1相同。也就是说,从Z轴方向观察时的IGBT模块31的底面积MS2也可以与电容器模块32的底面积MS1相同。在此,IGBT模块31的底面积MS2是指IGBT模块31中与电容器模块32接触的一侧(-Z方向侧)的面31s的面积。另一方面,电容器模块32的底面积MS1是指电容器模块32中与IGBT模块31相反一侧(-Z方向侧)的面32s的面积。
此外,图17是示意地表示作为第一电子模块M1的电容器模块32与作为第二电子模块M2的IGBT模块31的大小关系的另一例的俯视图和剖视图。另外,在图17中,为了方便而省略了所述螺钉38和第三端子台37的图示。从Z轴方向观察时的第二电子模块M2的底面积MS2也可以比第一电子模块M1的底面积MS1小。也就是说,从Z轴方向观察时的IGBT模块31的底面积MS2也可以比电容器模块32的底面积MS1小。
即,在图17的另一驱动装置1的结构中,从第一方向观察第一电子模块M1时的第一电子模块M1的底面积MS1比从第一方向观察第二电子模块M2时的第二电子模块M2的底面积MS2大。
在图16的结构中,第二电子模块M2相对于第一电子模块M1在X轴方向上错位。因此,在通过螺钉38将第一电子模块M1的第三端子台37与模块端子31b紧固时的稳定性可能会下降。与之相对,在图17的结构中,从第一方向观察时,第一电子模块M1呈从第二电子模块M2沿与第一方向垂直的方向(例如X轴方向)伸出的形状。因此,第二电子模块M2被第一电子模块M1从-Z方向以整个面31s支承。因此,能提高在通过螺钉38将第一电子模块M1的第三端子台37与第二电子模块M2的模块端子31b紧固时的稳定性。
此外,在从第一方向观察第一电子模块M1时的第一电子模块M1的底面积MS1比从第一方向观察第二电子模块M2时的第二电子模块M2的底面积MS2大的情况下,难以从第一方向一侧将第一电子模块M1与第二电子模块M2电连接。因此,对于第一电子模块M1和第二电子模块M2,在位于第一方向另一侧的基台33处设置第三开口部330c,从第一方向另一侧进行第一电子模块M1与第二电子模块M2的电连接,从而能提高作业性。
(第一端子台与第三端子台的位置关系)
图18是放大表示逆变器单元3的主要部分的俯视图。另外,在该图中,为了方便,省略了直流线缆6的端子61和IGBT模块31的模块端子31b的图示。
如上所述,直流线缆6与正极及负极对应地设置有两根。因此,与直流线缆6连接的电容器模块32的第一端子台34a也设置有两个。如上所述,直流线缆6的插入方向是沿着马达2的旋转轴线J1的轴向的Y轴方向(-Y方向)。此外,直流线缆6沿着马达2的旋转轴线J1的轴向经由通孔42c插通于逆变器外壳42的内部。因此,在电容器模块32中,与各直流线缆6对应的各第一端子台34a定位成在与旋转轴线J1垂直的一方向(例如X轴方向)上排列。
另一方面,IGBT模块31也具有多个所述模块端子31b。因此,电容器模块32也具有与模块端子31b连接的多个第三端子台37。在本实施方式中,在电容器模块32中,多个第三端子台37定位成在沿着马达2的旋转轴线J1的方向、也就是Y轴方向上排列。
即,在本实施方式的另一驱动装置1中,第一电子模块M1是电容器模块32,第二电子模块M2是IGBT模块31。电容器模块32还具有与直流线缆6的端子61连接的第一端子台34a,所述直流线缆6沿着马达2的旋转轴线J1的轴向经由通孔42c插通于逆变器外壳42的内部。在电容器模块32中,第一端子台34a在与旋转轴线J1的轴向交叉的一方向上设置有多个。第三端子台37在与所述一方向正交的方向上设置有多个。
IGBT模块31通常在俯视观察时呈长方形的形状。为了逆变器外壳42的小型化,需要使IGBT模块31的俯视观察时的相当于长方形的长边的部分沿着马达2的旋转轴线J1的轴向(例如Y轴方向)的布局。因此,IGBT模块31与电容器模块32在沿着马达2的轴向的多个部位处连接。也就是说,IGBT模块31的模块端子31b定位成沿着马达2的轴向在多个部位处排列,并分别与电容器模块32的多个第三端子台37连接。
另一方面,直流线缆6的多个端子61(例如正极端子和负极端子)定位成在与马达2的轴向交叉的一方向(例如X轴方向)上排列,并分别与各第一端子台34a连接。因此,多个第一端子台34a所排列的方向与多个第三端子台37所排列的方向正交。在这样的布局中,即使IGBT模块31在俯视观察时呈长方形的形状,也能抑制逆变器外壳42在马达2的轴向上大型化。其结果是,能紧凑地构成逆变器外壳42,进而紧凑地构成驱动装置1。
(第一开口部与第三开口部的位置关系)
如图18所示,在基台33中,所述第一开口部330a定位成从Z轴方向观察时包围多个第一端子台34a。也就是说,从Z轴方向观察时,多个第一端子台34a位于第一开口部330a的内侧。同样地,在基台33中,所述第三开口部330c定位成从Z轴方向观察时包围多个第三端子台37。也就是说,从Z轴方向观察时,多个第三端子台37位于第三开口部330c的内侧。此时,第一开口部330a定位成与第三开口部330c分开。
即,在所述另一驱动装置1中,基台33具有第一开口部330a,所述第一开口部330a配置于从第一方向观察时与多个第一端子台34a重叠的位置。第三开口部330c定位成从第一方向观察时与多个第三端子台37重叠。第一开口部330a和第三开口部330c定位成在基台33中分开。
例如,当第一开口部330a与第三开口部330c连接而在基台33处形成大的开口部330时,基台33的刚性可能会下降。此外,当开口部330较大时,例如经由密封构件332或334并利用顶板331将开口部330覆盖时的密封性也会下降。在基台33中,通过使第一开口部330a与第三开口部330c定位成分开,能使第一开口部330a和第三开口部330c分别形成得较小,能确保基台33的刚性,并且能抑制密封性下降。
此外,所述另一驱动装置1具有与图4相同的顶板331。也就是说,另一驱动装置1还具有顶板331,所述顶板331同时覆盖第一开口部330a和第三开口部330c。在本结构中,能通过一个顶板331的开闭作业同时将第一开口部330a和第三开口部330c打开、关闭。由此,与分别通过不同的顶板来覆盖第一开口部330a和第三开口部330c的结构相比,能降低顶板的开闭作业的总工时,从而提高作业性。
<6.其他>
另外,在通过逆变器外壳42收容逆变器单元3的整体的结构中,也可以在固定于逆变器外壳42的盖部43设置所述开口部330。
所述本实施方式的驱动装置1只要是能以马达2作为动力源使作为对象的物体运动的装置即可,而并不受特别限定。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明的范围并不受此限定,能在不脱离发明主旨的范围内追加各种改变加以实施。此外,能将所述实施方式及其变形例适当地任意组合。
工业上的可利用性
本发明能应用于例如具有马达的驱动装置及其制造方法。
Claims (13)
1.一种驱动装置,具有:
马达;
逆变器单元,所述逆变器单元驱动所述马达;以及
外壳,
所述外壳具有:
马达外壳,所述马达外壳收容所述马达;以及
逆变器外壳,所述逆变器外壳收容所述逆变器单元的至少一部分,
所述逆变器外壳具有:
底部,所述底部与第一方向交叉地扩展;以及
侧壁部,所述侧壁部从所述底部沿所述第一方向延伸,并在从所述第一方向观察时包围所述逆变器单元的所述一部分,
所述逆变器单元具有:
电子模块,所述电子模块被分割成多个;以及
基台,所述基台供多个所述电子模块固定,
多个所述电子模块的至少某一个模块和固定于所述逆变器外壳的保持件中的至少一方具有端子台,所述端子台与所述逆变器外壳的外部的配线连接,
在将所述第一方向中靠近所述底部的方向设为第一方向一侧,将远离所述底部的方向设为第一方向另一侧时,
在所述逆变器外壳中,所述逆变器单元的多个所述电子模块相对于所述基台位于第一方向一侧,
所述逆变器外壳和所述逆变器单元的所述基台中的至少一方具有开口部,所述开口部配置于与所述端子台重叠的位置。
2.如权利要求1所述的驱动装置,其中,
所述基台具有所述开口部。
3.如权利要求1或2所述的驱动装置,其中,
所述配线包括直流线缆,所述直流线缆用于将所述逆变器单元与电池连接,
所述端子台包括第一端子台,所述第一端子台与所述直流线缆的端子连接,
所述开口部包括第一开口部,所述第一开口部作为用于将所述直流线缆的端子与所述第一端子台连接的作业窗,
从所述第一方向观察时,所述第一开口部与所述第一端子台重叠。
4.如权利要求3所述的驱动装置,其中,
所述直流线缆经由相对于所述逆变器外壳能装拆的固定构件而保持于所述逆变器外壳。
5.如权利要求3或4所述的驱动装置,其中,
多个所述电子模块具有:
第一电子模块,所述第一电子模块具有所述第一端子台;以及
第二电子模块,所述第二电子模块位于所述基台与所述第一电子模块之间,
在所述第一电子模块中,在从所述第一方向观察时,所述第一端子台位于与所述第二电子模块重叠的区域的外侧。
6.如权利要求5所述的驱动装置,其中,
所述第一电子模块是电容器模块,
所述电容器模块具有所述第一端子台。
7.如权利要求6所述的驱动装置,其中,
所述第二电子模块是IGBT模块,
所述IGBT模块位于所述基台与所述电容器模块之间,
在所述电容器模块中,在从所述第一方向观察时,所述第一端子台位于与所述IGBT模块重叠的区域的外侧。
8.如权利要求5至7中任一项所述的驱动装置,其中,
所述基台在从所述第一方向观察时与所述第二电子模块重叠的位置,具有供冷却介质流动的水路。
9.如权利要求1至8中任一项所述的驱动装置,其中,
所述配线包括引出线,所述引出线用于将所述逆变器单元与所述马达连接,
所述引出线包括母线,所述母线与所述逆变器单元连接,
所述保持件是相对于所述逆变器外壳能装拆的母线保持件,
所述母线保持件保持所述母线,
所述端子台具有第二端子台,所述第二端子台用于将所述母线与所述逆变器单元相互连接,
所述第二端子台保持于所述母线保持件或所述逆变器单元,
所述开口部包括第二开口部,所述第二开口部作为用于将所述母线与所述逆变器单元连接的作业窗,
从所述第一方向观察时,所述第二开口部与所述第二端子台重叠。
10.如权利要求5所述的驱动装置,其中,
所述第一电子模块具有第三端子台,所述第三端子台与所述第二电子模块连接,
所述开口部包括第三开口部,所述第三开口部作为用于将所述第二电子模块与所述第三端子台连接的作业窗,
从所述第一方向观察时,所述第三开口部与所述第三端子台重叠。
11.如权利要求7所述的驱动装置,其中,
所述电容器模块具有第三端子台,所述第三端子台与所述IGBT模块连接,
所述开口部包括第三开口部,所述第三开口部作为用于将所述IGBT模块与所述第三端子台连接的作业窗,
从所述第一方向观察时,所述第三开口部与所述第三端子台重叠。
12.如权利要求1至11中任一项所述的驱动装置,其中,
所述驱动装置还包括:
顶板,所述顶板覆盖所述基台所具有的所述开口部;以及
密封构件,所述密封构件位于所述基台与所述顶板之间。
13.一种驱动装置的制造方法,包括:
马达安装工序,在所述马达安装工序中,将马达安装于马达外壳;
模块安装工序,在所述模块安装工序中,将驱动所述马达的逆变器单元的多个电子模块安装于所述逆变器单元的基台;
逆变器单元固定工序,在所述逆变器单元固定工序中,将所述逆变器单元固定于逆变器外壳;
插入工序,在所述插入工序中,将所述逆变器外壳的外部的配线经由所述逆变器外壳的通孔插入内部;以及
连接工序,在所述连接工序中,经由设置于所述逆变器外壳和所述逆变器单元的所述基台中的至少一方处的开口部将所述配线与所述逆变器单元连接,
所述逆变器外壳具有:
底部,所述底部与第一方向交叉地扩展;以及
侧壁部,所述侧壁部从所述底部沿所述第一方向延伸,并在从所述第一方向观察时包围所述逆变器单元的一部分,
多个所述电子模块的至少某一个模块和固定于所述逆变器外壳的保持件中的至少一方具有端子台,所述端子台与所述逆变器外壳的外部的配线连接,
在将所述第一方向中靠近所述底部的方向设为第一方向一侧,将远离所述底部的方向设为第一方向另一侧时,
在所述逆变器单元固定工序中,通过将所述逆变器单元固定于所述逆变器外壳,从而使多个所述电子模块相对于所述基台位于第一方向一侧,
在所述连接工序中,经由配置于与所述端子台重叠的位置处的所述开口部将所述配线与所述逆变器单元连接。
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