CN115250030A

CN115250030A - 驱动马达模块

Info

Publication number: CN115250030A
Application number: CN202210440283.6A
Authority: CN
Inventors: 横泽宏纪; 山本和志; 小笠原大介; 中村圭吾
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2022-10-28
Also published as: JP2022168575A; US20220345009A1; DE102022109890A1

Abstract

驱动马达模块具备：马达；与马达电连接的逆变器；与平行于马达的马达轴线延伸的驱动轴连接并向驱动轴传递来自马达的动力的齿轮；以及具有收纳马达的马达收纳部、收纳逆变器的逆变器收纳部和收纳齿轮的齿轮收纳部的外壳，逆变器收纳部从驱动轴沿其径向离开地配置，齿轮收纳部配置在驱动轴的长度方向的一侧，外壳具有连接逆变器收纳部和齿轮收纳部之间的至少一个肋。

Description

驱动马达模块

技术领域

本发明涉及驱动马达模块。

背景技术

以往已知有抑制马达自身的振动或从马达传递来的振动的振动抑制方法。作为振动抑制方法，例如有以下三种方法。

第一种方法是通过降低激振力来抑制振动的方法(例如参照专利文献1、专利文献2)。

第二种方法是通过提高马达或马达周边部的刚性来抑制振动的方法(例如参照专利文献3)。

第三种方法是利用支撑马达(振动源)的支撑部的弹性来抑制振动的方法(例如参照专利文献4)。

在专利文献1所记载的发明中，定子中的两种极齿(同相间极齿和异相间极齿)的电磁激振力相互抵消，施加于定子整体的激振力降低。由此，能够抑制马达的振动。

在专利文献2所记载的发明中，通过控制马达的电流，抵消规定方向的振动成分，抑制马达整体的振动。

在专利文献3所记载的发明中，在收纳马达的马达框架的凸缘部设置多个加强肋。并且，能够通过多个加强肋提高马达框架的刚性。由此，即使来自马达的振动传递到马达框架，也能够抑制马达框架共振。

在专利文献4所记载的发明中，支撑振动源(发动机)的支撑部具有弹性。并且，通过提高支撑部的弹簧刚性，能够使来自振动源的振动衰减。

现有技术文献

专利文献]

专利文献1：日本特开2007-166710号公报

专利文献2：日本特开2005-57935号公报

专利文献3：日本特开2004-96845号公报

专利文献4：日本特开2013-23136号公报

发明内容

但是，马达有时与向马达提供驱动电力的逆变器一起被收纳在外壳内而模块化(单元化)。

另外，专利文献1～专利文献4所记载的发明均能够抑制振动，但不能使该振动完全为0。并且，在将这些发明模块化的情况下，振动无论如何都会传递到外壳，因此外壳共振，有可能产生噪音。

本发明的目的在于提供一种能够抑制外壳因例如来自马达等的振动而共振的驱动马达模块。

本发明的驱动马达模块的一个方式的特征在于，具备：马达；逆变器，其与马达电连接；齿轮，其与和马达的马达轴线平行地延伸的驱动轴连接，且向驱动轴传递来自马达的动力；以及外壳，其具有收纳马达的马达收纳部、收纳逆变器的逆变器收纳部以及收纳齿轮的齿轮收纳部，逆变器收纳部从驱动轴沿其径向离开地配置，齿轮收纳部配置在驱动轴的长度方向的一侧，外壳具有连接逆变器收纳部和齿轮收纳部之间的至少一个肋。

发明效果

根据本发明，能够抑制外壳因例如因来自马达等的振动而共振。

附图说明

图1是示出本发明的驱动马达模块的实施方式的概略立体图。

图2是从图1中的箭头A方向观察的图(侧视图)。

图3是图2所示外壳的概略侧视图。

图4是从图1中的箭头B方向观察的图(立体图)。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式对本发明的驱动马达模块进行详细说明。

在以下的说明中，以驱动马达模块装设于位于水平路面上的车辆时的位置关系为基础，规定重力方向进行说明。另外，在附图中，适当地作为三维直角坐标系示出XYZ坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向示出铅垂方向(即上下方向)，+Z方向为上侧(重力方向的相反侧)，-Z方向为下侧(重力方向)。另外，X轴方向是与Z轴方向正交的方向，示出装设驱动马达模块的车辆的前后方向。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向两者正交的方向，示出车辆的宽度方向(左右方向)。

在以下说明中，只要没有特别说明，有时将与马达的马达轴线平行的方向(Y轴方向)简称为“轴向”，将以马达轴线为中心的径向简称为“径向”，将以马达轴线为中心的周向、即马达轴线的轴线周围简称为“周向”。在本实施方式中，“轴向一侧”是Y轴方向的正侧，“轴向另一侧”是Y轴方向的负侧。

另外，在本说明书中，所谓“沿规定方向(或平面)延伸(设置)”，除了严格地沿规定方向延伸的情况之外，还包括沿相对于严格的方向以小于45°的范围倾斜的方向延伸的情况。

图1所示的驱动马达模块1装设于混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等以马达为动力源的车辆，作为其动力源使用。即，驱动马达模块1是驱动装置。

驱动马达模块1具备马达(主马达)20、逆变器80、差动装置60、油泵30、外壳6、逆变器罩70和齿轮罩90。另外，驱动马达模块1除此之外还具备减速装置(未图示)等。

马达20收容(收纳)在外壳6中。马达20具备：以沿水平方向延伸的马达轴线(轴线)J2为中心旋转的转子；以及位于转子的径向外侧的定子。本实施方式的马达20是内转子型马达，通过从未图示的电池经由逆变器80向定子提供交流电流，使转子旋转。另外，在本实施方式中，马达轴线J2与Y轴方向平行。

另外，作为制冷剂的油在马达20的内部循环。由此，能够冷却马达20。另外，油的循环通过油泵30的动作来进行。作为油泵30，没有特别限定，例如可以是内接齿轮型、外接齿轮型中的任一种。

在马达20的转子上连接有减速装置。减速装置具有减小马达20的旋转速度而使从马达20输出的转矩与减速比相应地增大的功能。减速装置将从马达20输出的转矩传递给差动装置60。

差动装置60经由减速装置与马达20连接。差动装置60具有与驱动轴50连接的差速齿轮(未图示)，该驱动轴50与马达20的马达轴线J2平行地延伸。并且，能够将从马达20输出的转矩(动力)经由驱动轴50传递给车辆的车轮。另外，差动装置60具有在车辆转弯时吸收左右车轮的速度差并向左右两轮传递相同转矩的功能。

逆变器80也与马达20同样地收纳在外壳6中。逆变器80与马达20电连接。逆变器80具有控制向马达20提供的电力的控制元件。控制元件例如是IGBT。

外壳6具有：收纳马达20的马达收纳部(马达外壳)61；收纳逆变器80的逆变器收纳部(逆变器外壳)62；收纳差动装置60的齿轮的齿轮收纳部(齿轮外壳)65；以及安装油泵30的油泵安装部64。

外壳6是将马达收纳部61、逆变器收纳部62、齿轮收纳部65及油泵安装部64一体化而成的一体成型品。另外，马达收纳部61、逆变器收纳部62、齿轮收纳部65及油泵安装部64也可以分别分体构成，该分体彼此连接(固定)。

如图1所示，马达收纳部61从驱动轴50沿其径向离开地配置，在本实施方式中，相对于驱动轴50沿+X方向离开地配置。

逆变器收纳部62也从驱动轴50沿其径向离开地配置，在本实施方式中，相对于驱动轴50沿+Z方向离开地配置。

齿轮收纳部65位于驱动轴50的中心轴线J3上，与马达收纳部61及逆变器收纳部62相比配置于+Y方向(中心轴线J3的一侧)。

油泵安装部64与马达收纳部61及逆变器收纳部62同样，从驱动轴50沿其径向离开地配置。在本实施方式中，油泵安装部64在马达收纳部61的-Z方向上相邻配置。

马达收纳部61具有绕马达轴线J2将马达20包围的筒状的壁部611。另外，马达收纳部61具有从-Y方向堵塞壁部611的壁部612和从+Y方向堵塞壁部611的壁部613。并且，能够在由壁部611、壁部612和壁部613围成的空间内收纳马达20。

逆变器收纳部62具有与XY平面平行的底部621和沿着底部621的缘部设置的侧壁部(壁部)622。并且，能够在由底部621和侧壁部622包围的空间中收纳逆变器80。

另外，在逆变器收纳部62处以覆盖逆变器80的方式从+Z方向安装有逆变器罩70。由此，能够保护逆变器80。

齿轮收纳部65具有以中心轴线J3为中心的漏斗状的壁部651。并且，能够在壁部651的内侧收纳差动装置60的齿轮。

另外，在齿轮收纳部65处，以覆盖差动装置60的差速齿轮(齿轮)的方式从+Y方向安装有齿轮罩90。由此，能够保护差速齿轮。

油泵安装部64具有中心轴线J4与Y轴方向(马达轴线J2)平行的筒状的壁部641。并且，在壁部641的-Y方向上安装油泵30。

如上所述，在驱动马达模块1上装设有马达20。当马达20动作时，也随之产生振动。该振动传递到外壳6。并且，根据此时的振动频率，有时外壳6会共振。另外，在外壳6中，特别是在逆变器收纳部62处容易产生共振。作为其原因之一，可以举出逆变器收纳部62在马达收纳部61侧被悬臂支撑的状态。

逆变器收纳部62共振时，例如以在上下方向上挠曲的方式振动，或以相对于齿轮收纳部65接近、离开的方式振动，有可能产生噪音。另外，认为噪音会损害汽车的舒适性。

因此，在驱动马达模块1中，为了消除这样的不良情况(特别是逆变器收纳部62中的共振)，构成为抑制逆变器收纳部62中的共振。以下，对该结构及作用进行说明。

另外，外壳6共振时的振动源不限于马达20。

如图2、图3所示，外壳6具有肋67。在本实施方式中，肋67设置有三个，但肋67的数量不限于三个，例如也可以是一个、两个或四个以上。另外，以下有时将三个肋67从+Y方向朝向-Y方向依次称为“肋67A”、“肋67B”、“肋67C”。

肋67A～肋67C在Y轴方向上隔开间隔设置，肋67A连接逆变器收纳部62的侧壁部622与齿轮收纳部65的漏斗状的壁部651之间，肋67B及肋67C连接逆变器收纳部62的底部621与齿轮收纳部65的漏斗状的壁部651之间。

另外，优选各肋67以尽可能最短的距离连接逆变器收纳部62和齿轮收纳部65，即从侧面观察呈直线状延伸。

另外，如图2、图3所示，在侧视下，肋67A～肋67C相对于驱动轴50的中心轴线J3、即驱动轴50的长度方向倾斜地设置。另外，各肋67相对于中心轴线J3的倾斜角度θ67可以相同，也可以不同(参照图3)。

如上所述，逆变器收纳部62处于被悬臂支撑的状态，因此容易共振。在驱动马达模块1中，用各肋67连接逆变器收纳部62和齿轮收纳部65之间，能够从下方加强逆变器收纳部62。由此，在外壳6共振时，能够充分地抑制逆变器收纳部62以在上下方向上挠曲的方式振动、或以相对于齿轮收纳部65接近、离开的方式振动的各种振动。

如图4所示，各肋67从壁部611的外周部以板状突出地设置。由此，能够利用各肋67更牢固地加强逆变器收纳部62与齿轮收纳部65之间，并且也能够加强马达收纳部61。由此，能够进一步抑制外壳6的共振。

另外，各肋67从壁部611突出的突出量可以相同，也可以不同。另外，由于肋67C在侧视下处于与驱动轴50的中心轴线J3交叉的位置关系，因此肋67C的突出量为不与驱动轴50干涉的程度。

另外，通过各肋67形成为板状，能够提高肋67自身的刚性，有助于抑制外壳6的共振。

如图2、图3所示，逆变器收纳部62的底部621具有朝向从齿轮收纳部65离开的方向(箭头α)凹陷的第一凹部68。在本实施方式中，第一凹部68设置有一个，但第一凹部68的数量不限于一个，例如也可以是两个以上。

齿轮收纳部65的壁部651具有朝向从逆变器收纳部62离开的方向(箭头β)凹陷的第二凹部69。在本实施方式中，第二凹部69设置有两个，但第二凹部69的数量不限于两个，例如也可以是一个或三个以上。另外，以下有时将两个第二凹部69从+Y方向朝向-Y方向依次称为“第二凹部69A”、“第二凹部69B”。

第二凹部69A和第二凹部69B也在Z轴方向上错开配置，第二凹部69A位于比第二凹部69B更靠+Z方向的位置。

肋67B与第一凹部68连接。由此，肋67B与逆变器收纳部62的连接变得牢固。

肋67A与第二凹部69A连接，肋67B与第二凹部69B连接。由此，肋67A及肋67B与齿轮收纳部65之间的连接变得牢固。

特别是，肋67B与第一凹部68及第二凹部69B相连，在第一凹部68与第二凹部69B之间相对于中心轴线J3倾斜地设置。由此，在三个肋67中，位于中央的肋67B能够最有助于抑制振动。

外壳6具有刚性比逆变器收纳部62及齿轮收纳部65高的高刚性部66。作为本实施方式中的高刚性部66，例如可以举出油泵安装部64的壁部641、设置在马达收纳部61的壁部611上的冷却液用配管部661等。冷却液用配管部661是从壁部611的外周部朝向-X方向呈管状突出的部分，冷却马达20的制冷剂能够通过。另外，冷却液用配管部661配置在逆变器收纳部62的正下方。

肋67C设置在各高刚性部66的附近。在本实施方式中，肋67C的下端部位于油泵安装部64的壁部641与齿轮收纳部65的壁部651间的边界部，肋67C的上端部位于逆变器收纳部62的底部621与冷却液用配管部661间的边界部。由此，肋67C自身的刚性进一步提高，有助于抑制逆变器收纳部62中的振动。

以上，就图示的实施方式对本发明的驱动马达模块进行了说明，但本发明并不限定于此，构成驱动马达模块的各部分能够置换为能够发挥同样的功能的任意结构。另外，也可以附加任意的构成物。

附图标记

1 驱动马达模块

6 外壳

61 马达收纳部(马达外壳)

611 壁部

612 壁部

613 壁部

62 逆变器收纳部(逆变器外壳)

621 底部

622 侧壁部(壁部)

64 油泵安装部

641 壁部

65 齿轮收纳部(齿轮外壳)

651 壁部

66 高刚性部

661 冷却液用配管部

67 肋

67A 肋

67B 肋

67C 肋

68 第一凹部

69 第二凹部

69A 第二凹部

69B 第二凹部

20 马达(主马达)

30 油泵

50 驱动轴

60 差动装置

70 逆变器罩

80 逆变器

90 齿轮罩

J2 马达轴线(轴线)

J3 中心轴线

J4 中心轴线

α 箭头

β 箭头

θ67 倾斜角度。

Claims

1.一种驱动马达模块，其特征在于，具备：

马达；

逆变器，该逆变器与所述马达电连接；

齿轮，该齿轮与平行于所述马达的马达轴线延伸的驱动轴连接，并向该驱动轴传递来自所述马达的动力；以及

外壳，该外壳具有收纳所述马达的马达收纳部、收纳所述逆变器的逆变器收纳部和收纳所述齿轮的齿轮收纳部，

所述逆变器收纳部从所述驱动轴沿该驱动轴的径向离开地配置，

所述齿轮收纳部配置在所述驱动轴的长度方向的一侧，

所述外壳具有连接所述逆变器收纳部和所述齿轮收纳部之间的至少一个肋。

2.根据权利要求1所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述马达收纳部具有筒状的壁部，且从所述驱动轴沿该驱动轴的径向离开而配置在与所述逆变器收纳部不同的位置，

所述肋从所述壁部的外周部突出地设置。

3.根据权利要求1或2所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述肋相对于所述驱动轴的长度方向倾斜地设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述逆变器收纳部具有朝向远离所述齿轮收纳部的方向凹陷的第一凹部，

所述肋与所述第一凹部相连。

5.根据权利要求4所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述齿轮收纳部具有朝向远离所述逆变器收纳部的方向凹陷的第二凹部，

所述肋与所述第二凹部相连。

6.根据权利要求5所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述肋在第一凹部与第二凹部之间相对于所述驱动轴的长度方向倾斜地设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述外壳具有刚性比所述逆变器收纳部及所述齿轮收纳部高的高刚性部，

所述肋设置在所述高刚性部的附近。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述肋呈板状。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动马达模块，其特征在于，

所述肋隔开间隔地设置多个。