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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebsvorrichtung,
welche einen Motor zum Antrieb eines Fahrzeugs, einen in einem Motorgehäuse
angeordneten Koordinatenwandler zum Erfassen eines Drehwinkels eines
Rotors und eine Vielzahl von Kühlölpfaden aufweist,
durch welche ein Kühlöl zu einem Spulenende eines
Stators geführt wird.
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STAND DER TECHNIK
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Bei
Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen oder ähnlichen Fahrzeugen
werden üblicherweise Anstrengungen unternommen, um die
Länge einer Welle einer Antriebsvorrichtung zu verringern,
indem eine Anordnung eines zwischen einem Motor und einem Getriebe
angeordneten Koordinatenwandlers verbessert wird und ein Befestigungsverfahren
eines Koordinatenwandlerkabelbaums verbessert wird. Zum Beispiel
offenbart
JP 2005-254855
A eine Technik, bei welcher ein Verkablungsraum eines Koordinatenwandlerkabelbaums,
der zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist, minimiert
wird, indem der Kabelbaum mittels einer Kabelbaumschützeinrichtung
befestigt wird, um dadurch die Länge der Welle der Antriebsvorrichtung
zu reduzieren. Ferner ist es bei dieser Technik möglich,
flexibel auf eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Kabelbaums
aufgrund von Wärme vom Motor zu reagieren.
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Bei
einem Motor mit einem Rotor, der Permanentmagneten aufweist, und
mit einem Stator, der eine Spule aufweist, wird durch das Anlegen
einer Spannung an Spule von der Spule Wärme erzeugt, und
auch der Rotor oder der Stator selbst erzeugen aufgrund eines Magnetflusses,
welcher durch das Innere des Rotors oder des Stators hindurchgeht,
Wärme. Üblicherweise verringert sich aufgrund
eines Temperaturanstiegs in Folge der Wärmeerzeugung die
Betriebseffizienz des Motors. Deshalb wird es notwendig, den Motor
auf geeignete Weise zu kühlen.
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In
dieser Hinsicht offenbart
JP
2006-33939 A hinsichtlich einer Technologie zur Versorgung
eines Spulenendes eines Motors mit einem Kühlöl
eine Technik, welche das Spulenende des Motors auf wirksame Weise
mit Kühlöl versorgen kann, ohne dabei eine Vergrößerung
eines Motorgehäuses und eine Erhöhung der strukturellen
Komplexität zu bedingen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Obwohl
durch die Verwendung des in
JP 2005-254855 A beschriebenen Koordinatenwandlerkabelbaums
der Verkabelungsraum minimiert werden kann, behindert der Koordinatenwandlerkabelbaum
eher einen Kühlölpfad, um einer Seitenoberfläche
des Spulenendes Kühlöl zuzuführen. Wenn
sich angesichts dessen der Kühlölpfad, wie in
JP 2006-33939 A beschrieben,
eher von einem oberen Bereich des Spulenendes her angeordnet ist
als von der Seitenoberfläche des Spulenendes, wird die
Kühlung des oberen Bereichs des Spulenendes erleichtert.
In diesem Fall wird verringert sich jedoch das Kühlöl,
welches von der Seitenoberfläche des Spulenendes her zugeführt
wird, wodurch es erschwert wird, die gesamte Kühlleistung
des Spulenendes aufrecht zu erhalten.
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Darüber
hinaus sollte der Koordinatenwandlerkabelbaum ein bestimmtes Ausmaß an Überlänge auf
einer Anschlussseite oder einer Koordinatenwandlerseite haben, um
den Koordinatenwandlerkabelbaum mit einem an einer oberen Oberfläche
des Motorgehäuses montierten Anschlusssockels zu verbinden.
Wenn die Kabelbaumschutzeinrichtung über den gesamten Koordinatenwandlerkabelbaum
vorgesehen ist, wie dies in
JP 2005-254855 A der Fall ist, erhöht
sich darüber hinaus die Anzahl der Montageschritte, da
es zum Beispiel nach der Verbindung des Koordinatenwandlerkabelbaums
notwendig ist, die Kabelbaumschutzeinrichtung zu installieren.
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Wenn
andererseits anstelle der Kabelbaumschutzeinrichtung eine Mehrpunktfixierung
verwendet wird, läuft die Überlänge des
Koordinatenwandlerkabelbaums Gefahr, dass der Koordinatenwandlerkabelbaum
knickt, wenn eine andere Komponente installiert wird, der Koordinatenwandlerkabelbaum aufgrund
eines physischen Kontakts mit dem Rotor zu beschädigt wird
oder andere Probleme verursacht.
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Die
vorliegende Erfindung ist deshalb auf die Bereitstellung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung
gerichtet, welche eine Koordinatenwandlerkabelbaumbefestigung, die
verhindern kann, dass ein Koordinatenwandlerkabelbaum beschädigt
wird und gleichzeitig die gesamte Kühlleistung des Spulenendes
aufrecht erhalten wird, sowie einen Kühlpfad aufweist, welcher
durch den Koordinatenwandlerkabelbaum nicht blockiert wird.
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MITTEL ZUM LÖSEN
DER PROBLEME
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Um
den oben beschriebenen Aufbau zu realisieren, weist eine Fahrzeugantriebsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen Motor,
der ein Fahrzeug antreibt, einen in einem Motorgehäuse
angeordneten Koordinatenwandler zum Erfassen eines Drehwinkels eines
Rotors sowie eine Vielzahl von Kühlölpfaden zur
Versorgung eines Spulenendes eines Stators mit einem Kühlöl
auf. In der Fahrzeugantriebsvorrichtung besteht zumindest einer
der Kühlölpfade aus einer Versorgungsleitung,
welche in eine Richtung senkrecht zu einer Rotorwelle gebogen ist, um
dem Spulenende in einem oberen Bereich des Motors Kühlöl
zuzuführen, und der Koordinatenwandlerkabelbaum ist in
dem Motorgehäuse so angeordnet, dass er den zumindest einen
der Kühlölpfade nicht beeinträchtigt.
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Darüber
hinaus ist bei der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung die Versorgungsleitung an dem Motorgehäuse
befestigt und der Koordinatenwandlerkabelbaum wird durch einen an
der Versorgungsleitung ausgebildeten Klemmabschnitt gehalten.
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Bei
der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ferner an der Versorgungsleitung ein Führungsabschnitt
vorgesehen, um zu verhindern, dass der Koordinatenwandlerkabelbaum
zu einer Rotorseite hin taumelt, und der Klemmabschnitt ist ein
U-förmiges Halteteil mit einem offenen Ende.
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Bei
der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Klemmabschnitt einstückig mit der Versorgungsleitung
ausgebildet.
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Darüber
hinaus bestehen bei der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung die Versorgungsleitung und der Klemmabschnitt
aus einem metallischen Material.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Die
Verwendung der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung bewirkt unter anderem, dass ein Kühlpfad
ausgebildet werden kann, welcher die Kühlleistung des Spulenendes insgesamt
aufrecht erhalten kann. Darüber hinaus hat die vorliegende
Erfindung den Effekt, dass ein Kühlpfad bereitgestellt
wird, bei welchem der Koordinatenwandlerkabelbaum gegen Schäden
geschützt werden kann, indem der Klemmabschnitt und ein
gekrümmter Abschnitt zum Verhindern des Taumelns an der
in dem Kühlpfad ausgebildeten Versorgungsleitung vorgesehen
sind, um dadurch den Koordinatenwandlerkabelbaum zu fixieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, welche eine Motoreinheit in einer Fahrzeugantriebsvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Motorgehäuse in der
Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Diagramm zur Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen einer
Versorgungsleitung zum Führen eines Kühlöls
und einem Koordinatenwandlerkabelbaum gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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4 ist
ein Diagramm zur Darstellung eines Sprühzustandes des Kühlöls
auf ein Spulenende gemäß der Ausführungsform.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1 Fahrzeugantriebsvorrichtung, 10 Motorgehäuse, 11 Anschlusssockel, 12 Temperatursensor, 13 Temperatursensorkabelbaum, 14 Koordinatenwandlerkabelbaum, 15 Koordinatenwandler, 17 Rotorlager, 20 Stator, 21 Statorspule, 23 Motorabdeckung, 24 Rotor, 25 Rotorwelle, 30 Versorgungsleitung, 31, 32, 33, 34 Auslassöffnung, 35 Klemmabschnitt, 36 Halterung, 37 Befestigungsöffnung, 38 Presspassungsabschnitt, 39 Leitungskörper, 41 Kühlölspeicher.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die beste Art und Weise zur Ausführung der
vorliegenden Erfindung (nachfolgend als bevorzugte Ausführungsform
bezeichnet) unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Motoreinheit in einer Fahrzeugantriebsvorrichtung 1. In
der Motoreinheit, welche einen Teil der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 bildet,
sind ein Motorgehäuse 10, eine Motorabdeckung 23,
ein Stator 20, ein Rotor 24, eine Rotorwelle 25 und
ein Rotorlager 17 zur Lagerung der Rotorwelle 25 installiert.
Darüber hinaus sind innerhalb der Motoreinheit ein Koordinatenwandler 15,
der einen Drehwinkel des Rotors 24 erfasst, ein Temperatursensor 12,
der die Temperatur einer Statorspule 21 erfasst, ein Anschlusssockel 11, mit
welchem sich von dem Spulenende her erstreckende U-Phasen-, V-Phasen-
und W-Phasen-Anschlüsse verbunden sind und mit welchem
auch ein Koordinatenwandlerkabelbaum 14 und ein Temperatursensorkabelbaum 13 verbunden
sind, sowie eine Versorgungsleitung 30 vorgesehen, welche
einen Klemmabschnitt 35 zum Halten des Koordinatenwandlerkabelbaums 14 aufweist
und dem Spulenende ein Kühlöl liefert.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Rückseite des Motorgehäuses 10 zeigt.
Der Koordinatenwandler 15, die Versorgungsleitung 30,
welche den Koordinatenwandlerkabelbaum 14 hält,
der Anschlusssockel 11 und die Auslassöffnungen 31, 32, 33, 34 für
das Kühlöl sind in dem Motorgehäuse 10 gezeigt.
Es ist zu beachten, dass die Pfeile (A bis D) in der 2 die
Ausgaberichtungen des Kühlöls anzeigen und eine
Ausgaberichtung B von der Versorgungsleitung 30 entlang
einer Motordrehrichtung hergestellt ist und zu einem oberen Bereich
des Spulenendes hin zeigt. Ferner ist zu beachten, dass zur Vereinfachung
der Beschreibung der Temperatursensor, der Temperatursensorkabelbaum
und andere Komponenten nicht gezeigt sind.
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Eines
der charakteristischen Merkmale dieser Ausführungsform
ist die Platzierung der Auslassöffnungen, wobei die Auslassöffnungen 31, 33, 34 an einer
Seitenoberfläche des Motorgehäuses 10 angeordnet
sind, um das Kühlöl entlang einer Richtung der
Rotorwelle auszugeben und das Kühlöl auf das Spulenende
zu sprühen, und die Auslassöffnung 32 an
einer Stelle angeordnet ist, an der die Auslassöffnung 32 nicht
durch den Koordinatenwandlerkabelbaum 14 blockiert wird,
um das Kühlöl in einer Richtung senkrecht zur
Rotorwelle in den oberen Bereich des Spulenendes zu sprühen.
Ein anderes Merkmal ist die Halterung des Koordinatenwandlerkabelbaums 14,
welche an der Versorgungsleitung montiert ist, um dadurch den Koordinatenwandlerkabelbaum
unterhalb eines gebogenen Abschnitts der Auslassöffnung 32 anzuordnen.
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Die 3A, 3B und 3C zeigen eine Frontansicht (A), eine Bodenansicht
(B) bzw. eine Seitenansicht (C), um eine Positionsbeziehung zwischen
dem Koordinatenwandlerkabelbaum 14 und der Versorgungsleitung 30 zur
Lieferung des Kühlöls wiederzugeben. Wie in der 3A gezeigt ist, sind für die
Versorgungsleitung 30 ein Leitungskörper 39 einschließlich
eines Halterungsteils 36, einer Auslassöffnung 32 zur
Lieferung des Kühlöls und eines Presspassabschnitts 38,
der in eine Kühlölauslassöffnung am Motorgehäuse
eingepasst wird, sowie ein Klemmteil 35 zum Halten des
Koordinatenwandlerkabelbaums 14 und eine Befestigungsöffnung 37 zur Fixierung
der Versorgungsleitung an dem Motorgehäuse mittels einer
Schraube dargestellt.
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Ferner
wird wie in den 3B und 3C gezeigt
der Koordinatenwandlerkabelbaum 14 durch sowohl den Klemmabschnitt 35 als
auch einer Schulter eines gekrümmten Abschnitts des Leitungskörpers 39 geführt,
um die Bewegung des Koordinatenwandlerkabelbaums 14 zur
Seite des Rotors hin zu begrenzen. Es ist zu beachten, dass ein
Ende der Halterung 36 an dem Klemmabschnitt 35 vorgesehen ist
und dass das andere Ende der Halterung 36 zur Verstärkung
und zum Schutz des Koordinatenwandlerkabelbaums gebogen ist, damit
sich dieser während der Montage nicht verheddert.
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Wie
in der Querschnittsansicht der Motoreinheit in der 1 gezeigt,
wird der Koordinatenwandlerkabelbaum 14 durch den Klemmabschnitt 35 der Versorgungsleitung 30 zusätzlich
zur Führung durch die Schulter des gekrümmten
Abschnitts in dem Leitungskörper gehalten und ist mit dem
Anschlusssockel 11 verbunden. Auf diese Weise kann auf
einer Anschlussseite oder einer Koordinatenwandlerseite des Koordinatenwandlerkabelbaums
ein bestimmtes Ausmaß einer Überlänge
erzielt werden, um so eine einfache Kopplung des Koordinatenwandlerkabelbaums
zu unterstützen, und dabei die Montage durchgeführt
werden, ohne dass der Koordinatenwandlerkabelbaum die Auslassöffnung
der Versorgungsleitung 30 blockiert.
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4 zeigt
einen Zustand, in dem entlang Sprührichtungen A bis D entsprechend
den in dem Motorgehäuse der 1 angeordneten
Auslassöffnungen 31 bis 34 auf das Spulenende
gesprüht wird. Spuren des in Richtung der Rotorwelle gelieferten Kühlöls
sind in den Sprührichtungen A, C und D und eine Spur des
von der Versorgungsleitung 30 gesprühten Kühlöls
ist in der Sprührichtung B wiedergegeben. Da die U-Phase-,
V-Phase- und W-Phase-Verbindungsdrähte, die sich von dem
Spulenende zum Anschlusssockel 11 erstrecken, in Sprührichtung
B angeordnet sind, wird das Kühlöl weit entlang einer
Umfangsrichtung der Statorspule gesprüht, ohne dabei den
Kühlölpfad zu blockieren. Wie in der 4 gezeigt
ist, wird das Kühlöl auf alle Teile des Spulenendes
von dem oberen Bereich des Spulenendes 20 des Stators gesprüht
und das Kühlöl in einem Kühlölspeicher 41 gesammelt,
nachdem es das Spulenende passiert hat.
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Wenn
die Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
wie oben beschrieben verwendet wird, kann die gesamte Seitenoberfläche des
Spulenendes gekühlt werden, da verhindert wird, dass der
Koordinatenwandlerkabelbaum den Kühlölpfad blockiert,
durch welchen das Kühlöl zur Seitenoberfläche
des Spulenendes geliefert wird. Darüber hinaus kann das
geeignete Halten oder Stützen der Überlänge
des Koordinatenwandlerkabelbaums verhindern, dass der Koordinatenwandlerkabelbaum während
der Montage geknickt oder aufgrund des Kontakts zwischen dem Koordinatenwandlerkabelbaum
und dem Rotor beschädigt wird.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auf Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und andere
Fahrzeuge angewandt werden.
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Zusammenfassung
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Eine
Fahrzeugsantriebsvorrichtung (1) weist eine Motoreinheit
auf, welche mit einem Motorgehäuse (10), einer
Motorabdeckung (23), einem Stator (20), einem
Rotor (24), einer Rotorwelle (25), einem Koordinatenwandler
(15) zum Erfassen des Drehwinkels des Rotors (24),
einem Temperatursensor (12) zum Erfassen der Temperatur
einer Statorspule (21), einer Rotorlagerung (17)
zum Lagern der Rotorwelle (25), einem Anschlusssockel (11),
mit welchem die Anschlüsse einer U-Phase, einer V-Phase
und einer W-Phase von dem Spulenende verbunden sind und mit welchem
auch ein Koordinatenwandlerkabelbaum (14) und ein Temperatursensorkabelbaum
(13) verbunden sind, und einer Versorgungsleitung (30) versehen
ist, welche einen Klemmabschnitt (35) zum Halten des Koordinatenwandlerkabelbaums
(14) hat und dem Spulenende ein Kühlöl
liefert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-254855
A [0002, 0005, 0006]
- - JP 2006-33939 A [0004, 0005]