DE112014004989B4

DE112014004989B4 - Stromerzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112014004989B4
Application number: DE112014004989.1T
Authority: DE
Inventors: Masashi Yokoi; Yusuke Ozaki; Yoshikazu Ishigaki; Atsushi Sato; Hiroaki Sato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2034-11-01
Also published as: WO2015064730A1; DE112014004989T5; CN105682964B; CN105682964A; JP6055929B2; US20160243926A1; US10202030B2; JPWO2015064730A1

Abstract

Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist:einen Verbrennungsmotor (11); undeine rotierende elektrische Maschine (12), die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor (11) angeordnet ist,wobei die rotierende elektrische Maschine (12) Wicklungen (36) enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel (61) elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse (43b), die mit den Wicklungen (36) verbunden sind, und Verbindungsanschlüsse (62) des Stromversorgungskabels (61) in einem vorbestimmten Verbindungsraum (51) verbunden sind, der in einem Teil (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist, und wobei:der Verbrennungsmotor (11) ein Kurbelwellen-Einführteil (22) enthält, das aus einem Paar von oberen und unteren Blöcken (21a, 21b) konfiguriert ist;ein Teil einer Außenumfangsoberfläche (22A) des Einführteils (22) zu einer radialen Außenseite ausgebuchtet ist und eine Ausbuchtung (52) bildet; undder Verbindungsraum (51) in der Ausbuchtung (52) ausgebildet ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsvorrichtung.
[Technischer Hintergrund]
Herkömmlich ist ein Hybridfahrzeugantrieb bekannt (siehe JP 3 646 856 B2 , worin ein in einem Gehäuse aufgenommener Elektromotor zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe mit einer Kurbelwelle verbunden ist.
Die DE 601 18 112 T2 zeigt eine Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Verbrennungsmotor; und eine rotierende elektrische Maschine, die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor angeordnet ist,
wobei die rotierende elektrische Maschine Wicklungen enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse, die mit den Wicklungen verbunden ist.
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Unterdessen besteht in einem Hybridfahrzeug nach dem Stand der Technik, wenn Anschlussteile zum Anschließen eines Stromversorgungskabels an den Elektromotor an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses vorgesehen sind, ein Problem darin, dass die Abmessung des gesamten Antriebs zunimmt, wenn eine axiale oder radiale Abmessung des Gehäuses zunimmt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und somit ist es ihre Aufgabe, eine Stromerzeugungsvorrichtung anzugeben, welche in der Lage ist, eine Größenzunahme zu vermeiden und zu verhindern, dass ein spezieller Aufbau für eine rotierende elektrische Maschine erforderlich ist, welche mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist.
[Lösung für das Problem]
Um das obige Problem anzusprechen und die diesbezügliche Aufgabe zu lösen, gibt die vorliegende Erfindung eine Stromerzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und den nebengeordneten Ansprüchen 9, 10 und 11 an.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben..
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Da gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen Stromerzeugungsvorrichtung der Verbindungsraum in einem Teil des Verbrennungsmotors ausgebildet ist, kann eine Zunahme in der axialen Abmessung der Stromerzeugungsvorrichtung vermieden werden.
Das heißt, eine vorbestimmte Breite (eine Länge in Verbindungsrichtung) ist für den Verbindungsraum erforderlich, um die Wicklungsanschlüsse und die Verbindungsanschlüsse zu verbinden. Wenn aus diesem Grund der Verbindungsraum zum Beispiel an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses der rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen wird, wird eine Breite dieses Gehäuses gleich oder grö-ßer als ein vorbestimmter Wert, und nimmt eine axiale oder radiale Abmessung der gesamten Stromerzeugungsvorrichtung zu.
Da im Gegensatz hierzu der Verbindungsraum in einem Teil des Verbrennungsmotors ausgebildet ist, kann ein Zwischenraum, der zum Verbrennungsmotor hin ausgerichtet ist, effizient für den Verbindungsraum genutzt werden, und kann eine Größenzunahme des Gehäuses der rotierenden elektrischen Maschine vermieden werden, oder kann das Gehäuse der rotierenden elektrischen Maschine weggelassen werden.
Da gemäß Anspruch 1 ferner der Verbindungsraum als Raum in der Umgebung des Einsetzteils der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ausgebildet ist, kann verhindert werden, dass die radiale Abmessung des Verbrennungsmotors und der rotierenden elektrischen Maschine zunehmen.
Da gemäß Anspruch 2 der Verbindungsraum als ein Raum ausgebildet sein kann, der aufgrund eines unterschiedlichen Außendurchmessers zwischen dem Einführteil der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und einem anderen Gehäuse der rotierenden elektrischen Maschine oder des Getriebes vorhanden ist, kann verhindert werden, dass die radiale Abmessung des Verbrennungsmotors und der rotierenden elektrischen Maschine zunehmen.
Da gemäß Anspruch 3 das Stromversorgungskabel in der axialen Richtung in der Umgebung des Verbrennungsmotors oder der rotierenden elektrischen Maschine angeordnet werden kann, kann verhindert werden, dass die Abmessung der Stromerzeugungsvorrichtung einschließlich sogar des Stromerzeugungskabels zunimmt, im Vergleich zu dem Fall, wo das Stromerzeugungskabel in radialer Richtung angeordnet ist.
Gemäß Anspruch 4 kann verhindert werden, dass, bei Betrachtung in radialer Richtung, der Verbindungsraum und der Stator und der Rotor der rotierenden elektrischen Maschine in axialer Richtung überlappen, und kann verhindert werden, dass die radiale Abmessung der rotierenden elektrischen Maschine zunimmt.
Gemäß Anspruch 5 können die Wicklungsanschlüsse und Verbindungsanschlüsse des Stromversorgungskabels leicht angeschlossen werden, weil sie Zugang zum Verbindungsraum durch das Fensterteil hindurch erlauben.
Da gemäß Anspruch 6 der Verbindungsraum an einer tieferen Position als eine heiße Abgassystem-Position ausgebildet ist, kann eine thermische Einwirkung, die das Stromversorgungskabel von einer heißen Abgassystem-Komponente erhält, vermieden werden.
Auch wenn gemäß Anspruch 7 der Verbindungsraum in dem unteren Block ausgebildet ist, kann verhindert werden, dass die Verbindungsteile mit Flüssigkeit überdeckt werden.
Gemäß Anspruch 8 ist kein gesondertes Gehäuse für die rotierende elektrische Maschine erforderlich, und kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht vom Aufbau eines Hybridfahrzeugs, an dem eine Stromerzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
2 ist eine Seitenansicht der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Perspektivansicht der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei Betrachtung schräg von einer Vorderseite in axialer Richtung.
4 ist eine Perspektivansicht einer rotierenden elektrischen Maschine und eines Verbrennungsmotors der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei Betrachtung schräg von einer Rückseite in der axialen Richtung.
5 ist eine Perspektivansicht eines Befestigungsteils eines Stromversorgungskabels, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bei Betrachtung schräg von der Vorderseite in der axialen Richtung.
6 ist eine Draufsicht der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von einer axialen Vorderseite.
7 ist eine Draufsicht des Verbrennungsmotors, an dem eine Stromverteilungskomponente der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung angebracht ist, bei Betrachtung von einer axialen Rückseite.
8 ist eine Perspektivansicht des Verbrennungsmotors, an dem die Stromverteilungskomponente und ein Resolver der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung angebracht sind, bei Betrachtung schräg von der Rückseite in der axialen Richtung.
9 ist eine Perspektivansicht eines Verbindungsteils der rotierenden elektrischen Maschine der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung für den Verbrennungsmotor bei Betrachtung schräg von der Vorderseite in der axialen Richtung.
10 ist eine Seitenansicht von Verbindungsteilen zwischen Spulenenden der rotierenden elektrischen Maschine und dem der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die das Befestigungsteil des Stromversorgungskabels darstellt, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
12 ist eine vergrößerte Perspektivansicht des Befestigungsteils des Stromerzeugungskabels, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bei Betrachtung schräg von hinten in der axialen Richtung.
13 ist eine vergrößerte Perspektivansicht des Befestigungsteils des Stromerzeugungskabels, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bei Betrachtung schräg von vorne in der axialen Richtung.
14 ist eine Schnittansicht des Befestigungsteils des Stromerzeugungskabels, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
15 ist eine Explosionsperspektivansicht, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor einer Stromerzeugungsvorrichtung gemäß einer Modifikation der Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
16 ist eine Explosionsperspektivansicht, die einen den Verbrennungsmotor und den Elektromotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Modifikation der Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt.
17 ist eine Draufsicht eines Befestigungsteils eines Drei-Phasen-Kabels, das für den Verbrennungsmotor der Stromerzeugungsvorrichtung gemäß der Modifikation der Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bei Betrachtung in axialer Richtung.

[Beschreibung der Ausführungen]
Nachfolgend wird eine Stromerzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail im Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist eine Stromerzeugungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführung in einem Hybridfahrzeug 1 angebracht. Wie in den 1 bis 3 dargestellt, ist die Stromerzeugungsvorrichtung 10 ausgestattet mit einem Verbrennungsmotor (ENG) 11, einer rotierenden elektrischen Maschine oder einem Elektromotor (MOT) 12, der benachbart dem Verbrennungsmotor 11 in axialer Richtung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 11 angeordnet ist, sowie einem Getriebe (TIM) 13, das benachbart der rotierenden elektrischen Maschine 12 in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 angeordnet ist. Der Verbrennungsmotor 11 und das Getriebe 13 sind so angeordnet, dass sie die rotierende elektrische Maschine 12 von entgegengesetzten Seiten des Verbrennungsmotors 11 in der axialen Richtung zwischen sich aufnehmen. Eine rotierende Welle (nicht dargestellt) der rotierenden elektrischen Maschine 12 ist an ihren entgegengesetzten Enden in axialer Richtung mit der Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 11 und einer Eingangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 13 verbunden.
Das in 1 dargestellte Hybridfahrzeug 1 nutzt zum Beispiel Hinterräder als Antriebsräder, und eine Ausgangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 13 ist mit den Hinterrädern gekoppelt. Die Stromerzeugungsvorrichtung 10 ist in Längsrichtung des Hybridfahrzeugs 1 an einer Rückseite im Bezug auf eine Leistungsvorrichtung oder eine intelligente Leistungseinheit (IPU) 14 angeordnet, die mit einer elektrischen Speichervorrichtung ausgestattet ist, welche eine Stromquelle zur Stromleitung zu der rotierenden elektrischen Maschine 12 ist, sowie einem Leistungswandler und dergleichen in Längsrichtung des Hybridfahrzeugs 1. In der Stromerzeugungsvorrichtung 10 sind der Verbrennungsmotor 11, die rotierende elektrische Maschine 12 und das Getriebe 13 sequentiell von einer Vorderseite zur Rückseite angeordnet, mit der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 parallel zur Fahrzeuglängsrichtung.
Wie in den 4 bis 8 dargestellt, ist der Verbrennungsmotor 11 zum Beispiel ein V6-Motor, und ist ausgestattet mit einem Motorblock (oder Zylinderblock) 21, der aus einem Paar von oberen und unteren Blöcken 21 und 21b aufgebaut ist, sowie einem Zylinderkopf 21c. Der Motorblock 21 ist mit einem Einführteil 22 der Kurbelwelle (nicht dargestellt) ausgestattet, das aus dem oberen Block 21a und dem unteren Block 21b gebildet ist. Der Zylinderkopf 21 ist an einem oberen Abschnitt des oberen Blocks 21a angebracht und stellt zusammen mit dem oberen Block 21a Zylinder dar (nicht dargestellt), in denen Kolben (nicht dargestellt) aufgenommen sind. Wie in den 7 bis 9 dargestellt, hat der Motorblock 21 eine Verbindungsoberfläche 21A, die mit einer Verbindungsoberfläche 31A einer Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 in Kontakt kommt, und ist mit einer Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 zum Beispiel durch Bolzen verbunden, in einem Zustand, in dem diese Verbindungsoberfläche 21A mit der Verbindungsoberfläche 31A der Gehäusestruktur 31 in Kontakt ist.
Wie in den 4 und 9 dargestellt, ist die rotierende elektrische Maschine 12 ausgestattet mit der Gehäusestruktur 31, einem Stator 32 und einem Rotor 33. Die Gehäusestruktur 31 ist mit dem Motorblock 21 des Verbrennungsmotors 11 verbunden und hält den Stator 32. Wie in den 9 und 10 dargestellt, ist der Stator 32 ausgestattet mit einer Mehrzahl von Statorsegmenten 35, die ringförmig angeordnet sind, und Wicklungen 36, die um die mehreren jeweiligen Statorsegmente 35 herum gewickelt sind. Der Stator 32 ist mit einem Haltering 37 ausgestattet. Die mehreren Statorsegmente 35 sind im Press-Sitz, und hierdurch hält der Haltering 37 Außenumfangsabschnitte der mehreren Statorsegmente 35 und ist zum Beispiel durch Bolzen an der Gehäusestruktur 31 befestigt. Der Rotor 33 ist an einer radialen Innenseite des Stators 32 angeordnet, weist in seiner radialen Richtung zum Stator 32 und ist an einem Ende der Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 11 koaxial befestigt.
Die rotierende elektrische Maschine 12 ist zum ein bürstenloser Drei-Phasen-Gleichstrommotor. Wie in 10 dargestellt, ist der Stator 32 ausgestattet mit einem Isolierelement 41, Verbindungselementen 42 und einer Stromverteilungskomponente 43. Das Isolierelement 41 ist an einem axialen Ende 32a des Stators 32, das zum Getriebe 13 hin weist, in Umfangsrichtung angeordnet, in einem Zustand, in dem es jede der Drei-Phasen-Wicklungen 35 in jeder Phase isoliert. Die Verbindungselemente 42 sind an jedem Ende (oder Wicklungsenden) der von dem Isolierelement 41 gehaltenen Drei-Phasen-Wicklungen 36 verbunden, und erstrecken sich axial zu einem axialen Ende 32b des Stators 32, das zu dem Verbrennungsmotor hin weist, an einer Position einer radialen Außenseite (zum Beispiel im vertikal oberen Abschnitt) des Stators 32. Die Stromverteilungskomponente 43 ist mit jedem der Drei-Phasen-Verbindungselemente 42 verbunden, und ist, wie in 9 dargestellt, ausgestattet mit Verdrahtungsteilen 43a, die sich von einem oberen Abschnitt zu einem unteren Abschnitt in der Position der radialen Außenseite des Stators in Umfangsrichtung erstrecken, sowie Anschlussteilen 43b, die mit Enden der jeweiligen Verdrahtungsteile 41a verbunden sind. Wie in 8 dargestellt, bewirkt die Stromverteilungskomponente 43, dass die Anschlussteile 43b in einen in dem Motorblock 21 vorgesehenen Verbindungsraum in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 vorstehen, und ist innerhalb des Motorblocks 21 befestigt.
Wie in 10 dargestellt, ist eine axiale Länge eines Außenumfangsabschnitts der Gehäusestruktur 31 kürzer ausgebildet als eine axiale Länge des Stators 32 in der axialen Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 12, und ein Teil des Stators 32 und ein Teil des Rotors 33 in der axialen Richtung sind zumindest so angeordnet, dass sie in einen Innenraum des Getriebes 13 oder des Motorblocks 21 des Verbrennungsmotors 11 vorstehen.
Ferner ist, wie in 8 dargestellt, ein Resolver 45 zum Erkennen eines Drehwinkels der rotierenden elektrischen Maschine 12 an der Innenseite des Motorblocks 21 an einer Position befestigt, die, in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11, dem Verbrennungsmotor 12 näher ist als der Rotor 33.
Wie in 5 dargestellt, ist von dem Paar von oberen und unteren Blöcken 21a und 21b, welche den Motorblock 21 des Verbrennungsmotors 11 bilden, zum Beispiel der untere Block 21b mit einer Ausbuchtung 52 ausgebildet, derart, dass ein Teil einer Außenumfangsoberfläche 22A des Einführteils 22 an seinem in axialer Richtung zur rotierenden elektrischen Maschine 12 weisenden Ende zur radialen Außenseite hin ausgebuchtet ist. Die Ausbuchtung 52 ist eine Ausbuchtung in jenem Teil der Außenumfangsoberfläche 22A des Einführteils 22, das einen kleineren Außendurchmesser als die Gehäusestruktur 31 hat, um ein Ausmaß, mit dem es sich an eine Außenumfangsoberfläche 31B der Gehäusestruktur 31 anschließt. Wie in 8 dargestellt, ist diese Ausbuchtung 52 mit einem Verbindungsraum 51 vorgesehen, zum Anschließen jedes der Anschlussteile 43b der Stromverteilungskomponente 43 der rotierenden elektrischen Maschine 12 und jedes der Verbindungsanschlüsse 62 eines Stromversorgungskabels 61 der externen Leistungsvorrichtung 14. Bei Betrachtung in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 ist die Ausbuchtung 52 an einer radialen Außenseite im Bezug auf das Einführteil 22 und an einer radialen Innenseite im Bezug auf einen Außenrand der Verbindungsoberfläche 21A für die Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 ausgebildet, die mit dem Motorblock 21 des Verbrennungsmotors 11 verbunden ist.
Der Verbindungsraum 51 ist an einer Position angeordnet, die von dem Stator 32 und dem Rotor 33 der rotierenden elektrischen Maschine 12 in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 verschoben ist. Das heißt, bei Betrachtung in radialer Richtung, ist der Verbindungsraum 51 so angeordnet, dass er den Stator 32 und den Rotor 33 der rotierenden elektrischen Maschine 12 in axialer Richtung nicht überlappt.
Eine Stromverteilungskomponentenbefestigung 53 zum Befestigen von Trägerelementen 43c der Anschlussteile 43b der Stromverteilungskomponente 43 der rotierenden elektrischen Maschine 12, zum Beispiel unter Verwendung von Bolzen, ist innerhalb der den Verbindungsraum 51 bildenden Ausbuchtung 52 des unteren Blocks 21b vorgesehen. Ferner ist, wie in 5 dargestellt, die Ausbuchtung 52 mit einer Stromversorgungskabelbefestigung 54 versehen, um sich zu einer axialen Vorderseite zu öffnen, die zu den an der Stromverteilungskomponentenbefestigung 53 befestigten Anschlussteilen 43b hin weist und das Stromversorgungskabel 61 zum Beispiel mittels Bolzen befestigt. Hierdurch ist das Stromversorgungskabel 61 in axialer Richtung um den Verbrennungsmotor 11 herum angeordnet, und ist in der axialen Richtung des Verbrennungsmotors 11 in den Verbindungsraum 51 eingesetzt. Somit sind die jeweiligen Anschlussteile 43b, die an der Stromverteilungskomponentenbefestigung 53 befestigt sind, und die jeweiligen Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabel 61, das an der Stromversorgungskabelbefestigung 54 befestigt ist, in dem Verbindungsraum 51 elektrisch verbunden.
Wie in den 11 bis 14 dargestellt, ist die Ausbuchtung 52 mit einem Fensterteil 55 ausgestattet, das sich an einem äußeren Ort befindet, der radial zu den Verbindungsteilen 52a zwischen den Anschlussteilen 52b und den Verbindungsanschlüssen 62 des Stromversorgungskabels 61 weist. Hierdurch ist jedes der Anschlussteile 43b und jedes der Verbindungsteile 62 des Stromversorgungskabels 61 zum Beispiel durch Bolzen befestigt, mit einem Bolzen 63, der von dem Fensterteil 55 her eingesetzt ist.
Wie in 14 dargestellt, ist das Trägerelement 43c von jedem der Anschlussteile 43 der Stromverteilungskomponente 43 mit einer Dichtungsnut 43e ausgestattet, in der ein Dichtungselement 43d angebracht ist, und ein Raum zwischen der Stromverteilungskomponentenbefestigung 53 und dem Trägerelement 43 ist durch dieses Dichtungselement 43d flüssigkeitsdicht abgedichtet. Auch ist ein Ende 61a des Stromversorgungskabels, das an der Stromversorgungskabelbefestigung 54 befestigt ist, mit einer Dichtungsnut 61c ausgestattet, in der ein Dichtungselement 61b angebracht ist, und ein Raum zwischen der Stromversorgungskabelbefestigung 54 und dem Ende 61a des Stromversorgungskabels 61 ist mit diesem Dichtungselement 61b flüssigkeitsdicht abgedichtet. Nachdem jedes der Anschlussteile 43b der Stromverteilungskomponente 43 und jedes der Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabel 61 befestigt sind, kann auch das Fensterteil 55 mit einem Deckel (oder einem Dichtungselement) 64 abgedichtet werden, das dieses Fensterteil 55 flüssigkeitsdicht verschließt. Hierdurch wird der Verbindungsraum 51 nach außen hin abgedichtet.
Da, wie oben beschrieben, gemäß der Stromerzeugungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführung der Verbindungsraum 51 in einem Teil des Verbrennungsmotors 11 ausgebildet ist, kann eine Zunahme in der axialen Abmessung der Stromerzeugungsvorrichtung 10 vermieden werden.
Das heißt, dass eine vorbestimmte Breite (eine Länge in Verbindungsrichtung oder eine Länge in einer Richtung, in der zum Beispiel ein Werkzeug Zugang zum Verbindungsraum 51 erlangt) für den Verbindungsraum 51 erforderlich ist, um jedes der Anschlussteile 43b der Stromverteilungskomponente 43 und jeden der Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabels 61 zu verbinden. Aus diesem Grund ist zum Beispiel, wenn ein Verbindungsraum 51 am Außenumfangsabschnitt der Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 vorgesehen ist, eine Breite dieser Gehäusestruktur 31 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert, und nimmt eine axiale oder radiale Abmessung der gesamten Stromerzeugungsvorrichtung 10 zu.
Im Gegensatz hierzu kann, da der Verbindungsraum 51 in einem Teil des Verbrennungsmotors 11 ausgebildet ist, ein zum Verbrennungsmotor 11 hin weisender Raum effizient dazu genutzt werden, den Verbindungsraum 51 vorzusehen, und kann eine Größenzunahme der Gehäusestruktur der rotierenden elektrischen Maschine 12 vermieden werden.
Da zum Beispiel die Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 im axialen Querschnitt eine Kreisform hat, ist es erforderlich, den Verbindungsraum 51 für den Außenumfangsabschnitt oder das axiale Ende der Gehäusestruktur 31 vorzusehen, wobei unvermeidlich eine radiale oder axiale Länge zunimmt. Im Gegensatz hierzu kann anstelle des Motorblocks 21 des Verbrennungsmotors 11, der im axialen Querschnitt kreisförmig ist, wenn ein Raum vorhanden ist, in dem der Verbindungsraum 51 in einem einwärtigen Bereich relativ zum radialen Außenrand der Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 angeordnet werden kann, dieser Raum effizient zum Unterbringen des Verbindungsraums 51 genutzt werden.
Da insbesondere der Verbindungsraum 51 unter Verwendung eines Raums, der aufgrund eines unterschiedlichen Außendurchmessers zwischen dem Einführteil 22 und der Gehäusestruktur 31 der rotierenden elektrischen Maschine 12 vorhanden ist, innerhalb eines Raums um das Einführteil 22 der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 11 herum ausgebildet werden kann, kann verhindert werden, dass eine radiale Abmessung des Verbrennungsmotors 11 und der rotierenden elektrischen Maschine 12 zunehmen.
Da ferner das Stromversorgungskabel 61 in axialer Richtung in der Umgebung des Verbrennungsmotors 11 angeordnet werden kann, kann verhindert werden, dass die Abmessung der Stromerzeugungsvorrichtung 10 sogar einschließlich des Stromversorgungskabels zunimmt, zum Beispiel im Vergleich zu dem Fall, in dem das Stromversorgungskabel 61 in radialer Richtung angeordnet ist.
Ferner kann verhindert werden, dass der Verbindungsraum 51 den Stator 32 und den Rotor 33 der rotierenden elektrischen Maschine 12 in axialer Richtung überlappt, bei Betrachtung in radialer Richtung, und kann verhindert werden, dass die radiale Abmessung der rotierenden elektrischen Maschine 12 zunimmt.
Ferner kann jedes der Anschlussteile 43b der Stromverteilungskomponente 43 und jeder der Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabels 61 leicht angeschlossen und befestigt werden, weil sie durch das Fensterteil 55 Zugang zu dem Verbindungsraum 51 gestatten.
Wenn ferner eine heiße Abgassystemkomponente des Verbrennungsmotors 11 an der Seite des oberen Blocks 21 des Motorblocks 21 angeordnet ist, kann eine thermische Einwirkung, die das Stromversorgungskabel 61 von der heißen Abgassystemkomponente erhält, vermieden werden, weil der Verbindungsraum 51 für den unteren Block 21b vorgesehen ist.
Da ferner der Verbindungsraum 51 nach außen hin flüssigkeitsdicht abgedichtet ist, kann verhindert werden, dass die Verbindungsteile zwischen den Anschlussteilen 53b der Stromverteilungskomponente 43 und den Verbindungsanschlüssen 62 des Stromversorgungskabels 61 mit Flüssigkeit bedeckt werden.
In der vorstehenden Ausführung ist der Verbindungsraum 51 für den unteren Block 21b vorgesehen. Jedoch kann, ohne darauf beschränkt zu sein, der Verbindungsraum 51 auch an einer geeigneten Position des Motorblocks 21 vorgesehen sein, wie etwa dem oberen Block 21a.
(Modifikation)
In der vorgenannten Ausführung kann der Stator 32 von dem Motorblock 21 gehalten werden, indem die Gehäusestruktur der rotierenden elektrischen Maschine 12 weggelassen wird.
Zum Beispiel ist ein Motorblock 21 eines Verbrennungsmotors 11 einer Stromerzeugungsvorrichtung 10 gemäß einer Modifikation der vorgenannten Ausführung, die in den 15 bis 17 dargestellt ist, mit einem Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 ausgestattet, der so konfiguriert ist, dass er von seinem zur rotierenden elektrischen Maschine 12 benachbarten Ende in axialer Richtung eines Einführteils 22 vorsteht, um einen Stator 32 und einen Rotor 33 aufzunehmen. In diesem Fall ist ein Getriebe 13 benachbart im Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 des Motorblocks 21 in axialer Richtung des Verbrennungsmotors 11 angeordnet.
Der Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 ist ausgestattet mit einem oberen Behälter 71 und einem unteren Behälter 71b, die jeweils integriert für einen oberen Block 21a und einen unteren Block 21b vorgesehen sind. Ein Haltering 37, der eine Mehrzahl von Statorsegmenten 35 hält, ist innerhalb des Rotierende-elektrische-Maschine-Behälters 71 zum Beispiel durch Bolzen befestigt, und hierdurch ist die rotierende elektrische Maschine 12, die in diesem Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 aufgenommen ist, an dem Motorblock 21 befestigt. Die rotierende elektrische Maschine 12 bewirkt, dass Verbindungselemente 42, die mit jeweiligen Enden (oder Wicklungsenden) der Drei-Phasen-Wicklungen 36 verbunden sind, zur radialen Außenseite hin (zum Beispiel eine vertikalen oberen Seite) des Stators 32 vorstehen, mit einem die Drei-Phasen-Wicklungen 36 haltenden Isolierelement 41, das zum Verbrennungsmotor 11 hin ausgerichtet ist. Hierdurch bewirkt die rotierende elektrische Maschine 12, die in diesem Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 aufgenommen ist, dass die Verbindungselemente 42 in einen Verbindungsraum 81 vorstehen, der für den oberen Behälter 71a des Motorblocks 21 vorgesehen ist.
Von den oberen und unteren Behältern 71a und 71b, die den Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 bilden, ist zum Beispiel der obere Behälter 71a mit einer Ausbuchtung 82 ausgebildet, derart, dass ein Teil einer Außenumfangsoberfläche 22A des Einführteils 22 zur radialen Außenseite hin (zum Beispiel vertikalen Oberseite) an seinem Ende, das in axialer Richtung zum Getriebe 13 hin weist, ausgebuchtet ist. Der Verbindungsraum 81, der jedes der Verbindungselemente 42 der rotierenden elektrischen Maschine 12 aufnehmen kann, ist mit dieser Ausbuchtung 82 ausgebildet. Die Ausbuchtung 82, die den Verbindungsraum 81 bildet, ist mit einer Stromversorgungskabelbefestigung 83 versehen, die sich zur axialen Rückseite, d. h. zur Seite des Getriebes 13) hin öffnet, die zu jedem der Verbindungselemente 42 der rotierenden elektrischen Maschine 12 hin weist, die an dem Rotierende-elektrische-Maschine-Behälter 71 befestigt ist, und die ein Stromversorgungskabel 61 zum Beispiel mittels Bolzen befestigt. Hierdurch ist das Stromversorgungskabel 61 in axialer Richtung in der Umgebung des Getriebes 13 angeordnet und ist in den Verbindungsraum 81 in der axialen Richtung des Getriebes 13 eingesetzt. Somit ist jedes der Verbindungselemente 42 der rotierenden elektrischen Maschine 12 und jeder der Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabels 61, das an der Stromversorgungskabelbefestigung 83 befestigt ist, in dem Verbindungsraum 81 elektrisch verbunden.
Die Ausbuchtung 82 ist mit einem Fensterteil (nicht dargestellt) ausgestattet, das an einem äußeren Ort offen ist, der radial zu Verbindungsteilen zwischen den Verbindungselementen 42 und der rotierenden elektrischen Maschine 12 und den Verbindungsanschlüssen 62 des Stromversorgungskabel 61 weist. Hierdurch ist jedes der Verbindungselemente 42 der rotierenden elektrischen Maschine 12 und jeder der Verbindungsanschlüsse 62 des Stromversorgungskabels 61 mittels Bolzen befestigt, zum Beispiel mit einem von dem Fensterteil eingeführten Bolzen. Dieses Fensterteil kann mit einem Deckel 84 verschlossen sein.
Gemäß dieser Modifikation ist kein gesondertes Gehäuse für die rotierende elektrische Maschine 12 erforderlich, sind verschiedene Sensoren und dergleichen, die für die rotierende elektrische Maschine 12 erforderlich sind, angebracht, und ist eine Funktion des Gehäuses der rotierenden elektrischen Maschine 12 in den Motorblock 21 integriert. Hierdurch kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden. Ferner wird verhindert, dass ein spezieller Aufbau für die rotierende elektrische Maschine 12 erforderlich ist, die mit dem Verbrennungsmotor 11 verbunden ist, so dass eine gemeinsame Verwendung der rotierenden elektrischen Maschine 12 mit unterschiedlichen Typen von Verbrennungsmotoren 11 begünstigt werden kann. Ferner ist es möglich, die Steifigkeit der Stromerzeugungsvorrichtung 10 zu verbessern. Darüber hinaus kann die rotierende elektrische Maschine 12 auch mit einem Kühlmedium gekühlt werden, das den Verbrennungsmotor 11 kühlt, und kann ein Aufbau, der zum Kühlen des Verbrennungsmotors 11 und der rotierenden elektrischen Maschine 12 erforderlich ist, vereinfacht werden.
Die vorstehende Ausführung wird als Beispiel angegeben und soll den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Die oben erwähnte neuartige Ausführung kann in verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden, und es sind verschiedene Weglassungen, Austauschungen und Varianten möglich, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Zum Beispiel sind in der vorstehenden Ausführung die Antriebsräder des Hybridfahrzeugs 1, in dem die Stromerzeugungsvorrichtung 10 angebracht ist, Hinterräder. Jedoch können, ohne Beschränkung darauf, auch die Vorderräder als Antriebsräder dienen.
Obwohl beschrieben worden ist, dass in der Stromerzeugungsvorrichtung 10 der vorgenannten Ausführung der Verbrennungsmotor 11, die rotierende elektrische Maschine 12 und das Getriebe 13 parallel in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind, sind diese Komponenten darauf nicht beschränkt, sondern können in einer geeigneten Richtung angeordnet werden, wie etwa einer Fahrzeugquerrichtung.
Bezugszeichenliste

10: Stromerzeugungsvorrichtung
11: Verbrennungsmotor
12: rotierende elektrische Maschine
14: Leistungsvorrichtung (Stromversorgungsvorrichtung)
21a: oberer Block
21b: unterer Block
21A: Verbindungsoberfläche
22: Einführteil
22A: Außenumfangsfläche
31: Gehäusestruktur (Gehäuse)
32: Stator
33: Rotor
36: Wicklung
43b: Anschlussteil (Wicklungsanschluss)
51: Verbindungsraum
52: Ausbuchtung
52a: Verbindungsteil
55: Fensterteil
61: Stromversorgungskabel
62: Verbindungsanschluss
82: Ausbuchtung

Claims

Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Verbrennungsmotor (11); und eine rotierende elektrische Maschine (12), die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor (11) angeordnet ist, wobei die rotierende elektrische Maschine (12) Wicklungen (36) enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel (61) elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse (43b), die mit den Wicklungen (36) verbunden sind, und Verbindungsanschlüsse (62) des Stromversorgungskabels (61) in einem vorbestimmten Verbindungsraum (51) verbunden sind, der in einem Teil (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist, und wobei: der Verbrennungsmotor (11) ein Kurbelwellen-Einführteil (22) enthält, das aus einem Paar von oberen und unteren Blöcken (21a, 21b) konfiguriert ist; ein Teil einer Außenumfangsoberfläche (22A) des Einführteils (22) zu einer radialen Außenseite ausgebuchtet ist und eine Ausbuchtung (52) bildet; und der Verbindungsraum (51) in der Ausbuchtung (52) ausgebildet ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, bei Betrachtung in der axialen Richtung, die Ausbuchtung (52) an einer radialen Außenseite relativ zu dem Einführteil (22) und an einer radialen Innenseite relativ zu einem Außenrand einer Verbindungsoberfläche (21A) für ein anderes Gehäuse (31) ausgebildet ist, das mit dem Verbrennungsmotor (11) verbunden ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stromversorgungskabel (61) in der axialen Richtung in den Verbindungsraum (51) eingesetzt ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die rotierende elektrische Maschine (12) einen Stator (32) enthält, um den die Wicklungen (36) herum gewickelt sind, sowie einen Rotor (33), der so konfiguriert ist, dass er in radialer Richtung zum Stator (32) weist; und der Verbindungsraum (51) an einer Position angeordnet ist, die von dem Stator (32) und dem Rotor (33) in der axialen Richtung verschoben ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbindungsraum (51) ein Fensterteil (55) enthält, das so konfiguriert ist, das es sich an einer Stelle öffnet, die zu den Verbindungsteilen (52a) zwischen den Wicklungsanschlüssen (43b) und den Verbindungsanschlüssen (62) des Stromversorgungskabels (61) weist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Verbindungsraum (51) in dem unteren Block (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Verbindungsraum (51) nach außen mit einem Dichtungselement (43d) abgedichtet ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die rotierende elektrische Maschine (12) in einem Teil des Verbrennungsmotors aufgenommen ist.
Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Verbrennungsmotor (11); und eine rotierende elektrische Maschine (12), die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor (11) angeordnet ist, wobei die rotierende elektrische Maschine (12) Wicklungen (36) enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel (61) elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse (43b), die mit den Wicklungen (36) verbunden sind, und Verbindungsanschlüsse (62) des Stromversorgungskabels (61) in ei-nem vorbestimmten Verbindungsraum (51) verbunden sind, der in einem Teil (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist, und die rotierende elektrische Maschine (12) einen Stator (32) enthält, um den die Wicklungen (36) herum gewickelt sind, sowie einen Rotor (33), der so konfiguriert ist, dass er in radialer Richtung zum Stator (32) weist; und der Verbindungsraum (51) an einer Position angeordnet ist, die von dem Stator (32) und dem Rotor (33) in der axialen Richtung verschoben ist.
Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Verbrennungsmotor (11); und eine rotierende elektrische Maschine (12), die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor (11) angeordnet ist, wobei die rotierende elektrische Maschine (12) Wicklungen (36) enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel (61) elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse (43b), die mit den Wicklungen (36) verbunden sind, und Verbindungsanschlüsse (62) des Stromversorgungskabels (61) in einem vorbestimmten Verbindungsraum (51) verbunden sind, der in einem Teil (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist, und wobei der Verbindungsraum (51) ein Fensterteil (55) enthält, das so konfiguriert ist, das es sich an einer Stelle öffnet, die zu den Verbindungsteilen (52a) zwischen den Wicklungsanschlüssen (43b) und den Verbindungsanschlüssen (62) des Stromversorgungskabels (61) weist.
Stromerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Verbrennungsmotor (11); und eine rotierende elektrische Maschine (12), die in axialer Richtung benachbart dem Verbrennungsmotor (11) angeordnet ist, wobei die rotierende elektrische Maschine (12) Wicklungen (36) enthält, denen von einer externen Stromversorgungsvorrichtung über ein Stromversorgungskabel (61) elektrischer Strom zugeführt wird, und Wicklungsanschlüsse (43b), die mit den Wicklungen (36) verbunden sind, und Verbindungsanschlüsse (62) des Stromversorgungskabels (61) in einem vorbestimmten Verbindungsraum (51) verbunden sind, der in einem Teil (21b) des Verbrennungsmotors (11) ausgebildet ist, und wobei die rotierende elektrische Maschine (12) in einem Teil des Verbrennungsmotors aufgenommen ist.