JP2009303305A - Drive motor unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両用駆動モータユニットに関する。 The present invention relates to a vehicle drive motor unit.
例えば、車両用空調装置の中には、アイドルストップ時にコンプレッサを電動駆動するために電動コンプレッサを設けたものがある。このコンプレッサはモータ部とコンプレッサ部を一体化しており、ハウジング壁面に駆動回路(インバータ)を構成するスイッチング素子や平滑コンデンサが直接固定されている(特許文献1参照)。
上記従来技術にあっては、モータの駆動回路のスイッチング素子や平滑コンデンサをモータのハウジングに一体固定しているため、スイッチング素子や平滑コンデンサがモータと一体で冷却される。その結果、耐熱温度を設定する際に耐熱温度が高いモータが耐熱温度が低いスイッチング素子や平滑コンデンサの耐熱温度の制約を受けてしまい、結果的に発生熱量を低下させるためにモータを大型化する等の対策を講じる必要があり、ユニット全体が大型化してしまうという問題がある。
これに対して、モータのケーシングと駆動回路のケーシングを別体で形成し、両者を固定することも考えられるが、駆動回路からモータへの通電ラインの接続を考慮し、両者を位置ずれなく剛性を確保しつつ固定するのが困難であるという問題がある。
In the above prior art, since the switching element and the smoothing capacitor of the motor drive circuit are integrally fixed to the motor housing, the switching element and the smoothing capacitor are integrally cooled with the motor. As a result, when setting the heat-resistant temperature, the motor with high heat-resistant temperature is restricted by the heat-resistant temperature of switching elements and smoothing capacitors with low heat-resistant temperature, and as a result, the motor is enlarged to reduce the amount of generated heat Therefore, there is a problem that the whole unit becomes large.
On the other hand, it is possible to form the motor casing and the drive circuit casing separately and fix them together. However, considering the connection of the energization line from the drive circuit to the motor, they are rigid without positional displacement. There is a problem that it is difficult to fix while securing.
そこで、この発明は、モータとこれを駆動する駆動回路とを別々にケーシングに収容しつつ、両者を剛性高く、バラツキなく締結し、通電ラインの接続信頼性を保つことができる車両用駆動モータユニットを提供することを目的とする。 In view of this, the present invention provides a vehicle drive motor unit in which a motor and a drive circuit for driving the motor are separately housed in a casing, and both of them are rigid and fastened without variation, and the connection reliability of the energization line can be maintained. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載した発明は、複数のケースを締結して組み立てられる分割構造のモータハウジング(例えば、実施形態におけるモータハウジング7)と、モータ(例えば、実施形態におけるモータ3)の駆動回路(例えば、実施形態におけるパワードライブユニット8)を収容するパワードライブユニットケース(例えば、実施形態におけるパワードライブユニットケース9)とを締結して構成される車両用駆動モータユニットであって、前記複数のケースのうち前記駆動回路から延びる通電ライン(例えば、実施形態における通電ライン20,20,20)の接続部(例えば、実施形態における接続ターミナル21U,21V,21W)を備えた一のケース(例えば、実施形態におけるサイドケース5)と前記パワードライブユニットケースの一端側が固定され、前記パワードライブユニットケースの他端側が変形可能なL字型のブラケット(例えば、実施形態におけるブラケット50)を介して他のケース(例えば、実施形態におけるミッションケース6)にボルト(例えば、実施形態におけるボルト47、固定ボルト53)により固定されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a motor housing (for example, the
請求項2に記載した発明は、前記L字型のブラケットはの一方の取付壁(例えば、実施形態における横壁52)にはネジ孔(例えば、実施形態におけるネジ孔34)が他方の取付壁(例えば、実施形態における縦壁51)にはボルト(例えば、実施形態における固定ボルト53)の挿通孔(例えば、実施形態における挿通孔56)が設けられていることを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, in the L-shaped bracket, one mounting wall (for example, the
請求項3に記載した発明は、前記ブラケットの一方の取付壁と他方の取付壁の少なくとも何れか一方の付け根部に易撓み部(例えば、実施形態における易撓み部54)を設けたことを特徴とする。
The invention described in
請求項4に記載した発明は、前記ブラケットは制振材で形成されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項5に記載した発明は、前記駆動回路の重心が前記パワードライブユニットケースの他端側寄りに設定されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項1に記載した発明によれば、モータハウジングとパワードライブユニットケースとを別体で形成し、通電ラインの接続部を備えた一のケースをパワードライブユニットケースの一端側に固定することで、通電ラインの接続を確保すると共に取付剛性を確保することができる効果がある。
また、パワードライブユニットケースの他端側をL字形状のブラケットを介してボルトにより固定することで、モータハウジングを分割したため、各ハウジング同士での取付位置のずれをブラケットの変形により吸収して、パワードライブユニットケースの他端側において、他のケースとパワードライブユニットケースの他端側とを位置ずれなく固定することができる効果がある。
請求項2に記載した発明によれば、ブラケットの一方の取付壁に設けたネジ孔にボルトを締め付けて、他のケースあるいはパワードライブユニットケースにブラケットを取り付けておき、ブラケットの他方の取付壁に設けた挿通孔にボルトを挿入してパワードライブユニットケースあるいは他のケースにブラケットの他方の取付壁を締結して、パワードライブユニットケースを他のケースに取り付けることができる効果がある。
請求項3に記載した発明によれば、一方の取付壁と他方の取付壁とに対応する他のケースとパワードライブユニットケースの取付面の位置がずれていたとしても、易撓み部により一方の取付壁と他方の取付壁との位置関係を変化させることで、他のケースとパワードライブユニットケースの取付面とブラケットの両取付壁の取付面に対する位置関係を調整して確実に両者を取り付けることができる効果がある。
請求項4に記載した発明によれば、モータハウジングとパワードライブユニットケースとを別体で構成して固定する構造を採用したことで、一のケースの振動がパワードライブユニットケースの一端側から他端側に伝達され、パワードライブユニットケースの他端側に振動が伝達されても、ブラケットが制振材で形成されているため、モータハウジングに対するパワードライブユニットケースの振動を抑制することができ、振動抑制効果を発揮できる効果がある。
請求項5に記載した発明によれば、モータハウジングが振動をしても、パワードライブユニットケースの重心部分は通電ラインが設けてある側とは反対側の他端側であるため、通電ラインに負荷がかかることを防止できる効果がある。
According to the first aspect of the present invention, the motor housing and the power drive unit case are formed separately, and one case provided with the connection portion of the energization line is fixed to one end side of the power drive unit case. There is an effect that the connection rigidity can be secured while securing the connection of the line.
In addition, since the motor housing is divided by fixing the other end of the power drive unit case with a bolt via an L-shaped bracket, the displacement of the mounting position between the housings is absorbed by deformation of the bracket, and the power is On the other end side of the drive unit case, the other case and the other end side of the power drive unit case can be fixed without misalignment.
According to the invention described in
According to the third aspect of the present invention, even if the positions of the mounting surfaces of the power drive unit case and the other case corresponding to the one mounting wall and the other mounting wall are deviated, the one mounting wall is attached by the easily flexible portion. By changing the positional relationship between the wall and the other mounting wall, the positional relationship between the mounting surface of the other case and the power drive unit case and the mounting surface of both mounting walls of the bracket can be adjusted, and both can be securely attached. effective.
According to the invention described in
According to the fifth aspect of the present invention, even if the motor housing vibrates, the center of gravity of the power drive unit case is the other end side opposite to the side where the energizing line is provided. There is an effect that can prevent that.
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は車両駆動用モータユニットを燃料電池車両に適用したものである。尚、各図においてRは右側、Frはフロント側を示す。
図1は燃料電池車両の前部を示すものであって、車体前部のモータルーム1内には車両駆動用のモータユニット2がモータ3の軸方向を車幅方向に向けて配置されている。モータユニット2のモータ3の駆動回路であるパワードライブユニット8には燃料電池(FC)が接続されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a vehicle drive motor unit is applied to a fuel cell vehicle. In each figure, R represents the right side and Fr represents the front side.
FIG. 1 shows a front portion of a fuel cell vehicle. A
図2〜図5に示すように、モータユニット2はアルミニウム製の部材であって複数のケース、つまりモータケース4、サイドケース5、ミッションケース6をモータ3の軸方向(車幅方向)で締結して組み立てられる分割構造のモータハウジング7と、このモータハウジング7の上部に締結され、サイドケース5からミッションケース6とモータケース4との境界部分を跨ぐ位置に渡る範囲に設けられたパワードライブユニットケース9とで構成されている。パワードライブユニットケース9もアルミニウム製の部材であり、内部にパワードライブユニット8を収容している。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
具体的には、モータハウジング7はモータ3を周囲から覆う筒状のモータケース4を備え、このモータケース4の左側の端部にはミッション10を内装するミッションケース6がモータケース4の周囲に設けた複数の取付座11,11…において車幅方向に挿通された固定ボルト12によって取付られている。ミッションケース6内には図示しない複数のギヤ、ディファレンシャルギヤが収容され、ミッションケース6は外側のアウタケース13と内側のインナケース14とに分割され連結ボルト15によって固定されている。
一方、モータケース4の右側の端部には周囲に複数の取付座16,16…が設けられ、これら取付座16,16…において車幅方向内側に向かって挿通された固定ボルト17によってサイドケース5が取り付けられている。
Specifically, the
On the other hand, a plurality of
ここで、サイドケース5内の上部に、パワードライブユニット8の右側の端部下側から下方に向かって延びる通電ライン20,20,20の接続ターミナル21U、21V、21WがU相、V相、W相に対応して設けられている。この接続ターミナル21U、21V、21Wの上部は、通電ライン20,20,20を上部で受け入れる開口部22を備えたPDU接続部23として構成され、このPDU接続部23の側壁には蓋31で開閉可能された通電ライン接続用作業孔25が形成されている。
PDU接続部23は矩形に形成され開口部22の周囲にフランジ部26が形成され、このフランジ部26に下側から4本の取付ボルト27が挿通されるようになっている。
Here, in the upper part in the
The
サイドケース5には、PDU接続部23よりもモータケース4寄りであって、前後に離れた位置にパワードライブユニットケース9に対する固定座28,28が座面を上方向に向けて突出形成されている。この固定座28,28には、中空のノックピン29が各々装着されると共に固定座28にはノックピン29の中央部に対応する部位にネジ孔30が設けられている。
ミッションケース6のインナケース14の前側と後側には各々前側に向いた前側取付座32(図4参照)と後側取付座33(図2参照)が形成されている。各取付座32,33にはネジ孔34が形成されている。
In the
A front mounting seat 32 (see FIG. 4) and a rear mounting seat 33 (see FIG. 2) facing the front side are formed on the front side and the rear side of the
パワードライブユニットケース9は内部にスイッチング素子、平滑コンデンサを備えたパワードライブユニット8が収容され、モータハウジング7の前後方向の幅内にほぼ収まる寸法に設定され、車体前部が潰れ変形してもモータハウジング7が前後方向でバリヤとして機能しパワードライブユニット8の潰れ変形が防止されようになっている。パワードライブユニットケース9は後部右側のコーナ部が切り欠かれた枠状のケース本体40の下部にベースプレート35が複数のボルト41により固定された部材である。ベースプレート35にはサイドケース5の開口部22に対応する位置に開口部36(図5に符号のみを開口部22と併せて記載)が形成され、開口部36の周囲の取付面37(図5に符号のみをフランジ部26と併せて記載)がサイドケース5のフランジ部26に面接触して確実にシールできるようになっている。尚、この面接触部分にシール材を介在することも可能である。取付面37の周囲には取付ボルト27のネジ孔(図示せず)が設けられている。
このパワードライブユニットケース9の開口部36から下側に向かってU相、V相、W相の通電ライン20,20,20が延びている。
The power
The U-phase, V-phase, and W-
パワードライブユニットケース9のケース本体40の下部にはフランジ部fが形成され、このフランジ部fがベースプレート35の周縁部に重合されている。モータハウジング7のミッションケース6の前側取付座32と後側取付座33に対応するケース本体40のフランジ部f及びベースプレート35の周縁部には右側の各コーナ部分に取付部42,43が設けられている。モータハウジング7のサイドケース5の固定座28,28に対応してケース本体40のフランジ部f及びベースプレート35の周縁部には取付部44、44がノックピン29の受け入れ部(図示せず)を有して設けられている。尚、図2に示すようにケース本体40の上縁部には、図1に示すエアポンプのパワードライブユニットケース9が装着されるフランジ部45が形成されている。
A flange portion f is formed in the lower portion of the case
ベースプレート35の取付部44,44及びケース本体40のフランジ部fには固定座28のネジ孔30に螺合するボルト46が各々挿通され、ベースプレート35の取付部42,43及びケース本体40のフランジ部fには各ブラケット50の横壁52のネジ孔34に螺合するボルト47が挿通されている。そして、各ブラケット50の縦壁51に固定ボルト53を挿通し、前側取付座32と後側取付座33のネジ孔34に固定ボルト53を締め付け固定している。
図6、図7に示すように、ブラケット50は鋼板材、好ましくは制振鋼板によって、縦壁51と横壁52でL字形状に曲げ形成された部材である。このような制振鋼板としては、エンジン車両の排気系等に使用されるような異なる振動数の鋼板材を重ね合わせた部材を用いることができる。ここで、このブラケット50は後側と前側に2箇所(図2、図4)に設けられているが、両者とも同様の構造であるので、図2に示す取付部43に用いられるブラケット50を例にして説明する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
ブラケット50の縦壁51は横壁52に対して厚さが1/2程度に薄く形成されたものであり、縦壁51、横壁52の端部は弧状に形成されている。縦壁51には挿通孔56が形成され、横壁52にはネジ孔34が形成されている。
ここで、取付部43とケース本体40のフランジ部fには挿通孔55が形成され、この挿通孔55にボルト47が挿通され、このボルト47がブラケット50の横壁52に形成されたネジ孔34に締結固定されている。
また、縦壁51の挿通孔56は固定ボルト53が上下方向及び左右方向に位置決めができるように、余裕をもって形成され、この挿通孔56に挿入された固定ボルト53が前側取付座33に形成されたネジ孔34に締結固定される。
そして、ブラケット50の縦壁51にはコーナ部分の近傍に横壁52との付け根部分から縦壁51に向かって弧状に凹設され容易に撓み変形が可能な易撓み部54が、幅方向に渡って形成されている。
The
Here, an
Further, the
The
よって、パワードライブユニットケース9は、モータハウジング7の一端側であるサイドケース5に対してサイドケース5のフランジ部26がパワードライブユニットケース9の開口部36の周囲の取付面37に水平方向を位置決めして取付ボルト27で締め付けられ、かつサイドケース5の固定座28のネジ孔30に対してノックピン29を介して水平方向及び高さ方向で位置決めして、パワードライブユニットケース9のケース本体40のフランジ部fとベースプレート35の取付部44に挿入されたボルト46で締め付けられている。
また、パワードライブユニットケース9の他端側においては、ブラケット50を介してミッションケース6の前側取付座32と後側取付座33にケース本体40のフランジ部fと取付部42,43がボルト47,47と固定ボルト53,53により固定されることとなる。
Therefore, in the power
Further, on the other end side of the power
次に、モータハウジング7とパワードライブユニットケース9の組み付け手順について説明する。
予め、パワードライブユニットケース9のケース本体40のフランジ部f及び取付部42,43にボルト47を挿入して各ブラケット50の横壁52のネジ孔34に仮に締め付けておく。
次に、サイドケース5のフランジ部26をパワードライブユニットケース9のベースプレート35の一端側にある開口部36の周囲の取付面37に合わせ、かつサイドケース5に設けた各固定座28の中空のノックピン29をパワードライブユニットケース9のベースプレート35の取付部44の受け入れ部に挿入して位置決めした状態で、取付ボルト27を下から上に向かってパワードライブユニットケース9の取付面37に締め付け、かつボルト46を各固定座28に締め付ける。
そして、各ブラケット50の縦壁51の挿通孔56に固定ボルト53を挿通して縦壁51を前側取付座32、後側取付座33に対して締め付けて固定する。この際に、ボルト47も本締めする。
その後、サイドケース5の蓋31を開いて、通電ライン接続用作業孔25から通電ライン20,20,20を接続ターミナル21U,21V,21Wに接続する。
Next, a procedure for assembling the
The
Next, the
Then, the fixing
Thereafter, the
上記実施形態によれば、モータハウジング7とパワードライブユニットケース9とを別体で形成し、通電ライン20,20,20の接続ターミナル21U,21V,21Wを備えたサイドケース5のフランジ部26をパワードライブユニットケース9のベースプレート35の一端側にある開口部36の周囲の取付面37に取付ボルト27で固定することで、通電ライン20,20,20の接続を確保すると共に、上下方向で両者を位置決めした状態で取付剛性を確保することができる。このとき、同様にサイドケース5に設けた固定座28により上下方向の位置決めを行い、かつ固定座28に設けた中空のノックピン29により水平方向の位置決めを行うため位置ずれなくパワードライブユニットケース9を固定できる。
According to the above embodiment, the
また、パワードライブユニットケース9の他端側においては、ブラケット50を介してミッションケース6の前側取付座32と後側取付座33にケース本体40のフランジ部fと取付部42,43がボルト47,47と固定ボルト53,53により固定される。
したがって、モータハウジング7をモータケース4とサイドケース5とミッションケース6に分割し、ミッションケース6をアウタケース13とインナケース14とに分割したため、隣接する部材同士の周方向のずれが、各ブラケット50の縦壁51と前側取付座32及び後側取付座33との取付面方向のずれとなって生じた場合であっても、組付けの最後にブラケット50の縦壁51を固定ボルト53によりミッションケース6のインナケース14に締め付ける際に、ブラケット50の縦壁51が易撓み部54で変形して前側取付座32及び後側取付座33に対して当接する方向に変形することでこれを吸収することができる。
Further, on the other end side of the power
Therefore, since the
よって、パワードライブユニットケース9の他端側において、ミッションケース6とパワードライブユニットケース9の他端側とを位置ずれなく固定できる。また、ブラケット50の縦壁51の挿通孔56は固定ボルト53に対して上下方向及び左右方向に余裕をもって挿通されるため、固定ボルト53を締め付ける際には位置決めを容易に行うことができる。
Therefore, the
ここで、ブラケット50を制振鋼板で形成した場合には、モータハウジング7に対して一端側が固定されたパワードライブユニットケース9の他端側に振動が伝達されても、ブラケット50の制振作用によってモータハウジング7に対するパワードライブユニットケース9の振動を抑制することができる。
また、パワードライブユニットケース9に収容されたパワードライブユニット8の重心がパワードライブユニットケース9の他端側寄りに設けられているため、モータハウジング7が振動しても、この振動を受ける部位は通電ライン20,20,20が配索してある側とは反対側であるため、通電ライン20,20,20や接続ターミナル21U,21V21Wに負荷がかかるのを最小限に抑えることができる。
Here, when the
Further, since the center of gravity of the
このようにして、パワードライブユニットケース9の一端側においては、通電ライン20を最も短くして、電気抵抗を最小限に抑えるためにサイドケース5の部位で通電ライン20,20,20を接続ターミナル21U,21V,21Wに接続しつつ、サイドケース5のフランジ部26をパワードライブユニットケース9のベースプレート35の開口部36の周囲の取付面37に取付ボルト27で固定する剛性の高い固定形態を採用して信頼性を高めながら、一方でモータハウジング7をモータケース4、サイドケース5、ミッションケース6に分割したことによりパワードライブユニットケース9の他端側において避けられない、モータ3の軸方向回りに生ずる捩れ方向の誤差をブラケット50で吸収しているのである。
In this way, on one end side of the power
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、燃料電池車両以外に電気自動車、ハイブリッド車の駆動用モータユニットに適用することができる。ブラケット50の易撓み部54は横壁52に設けても良く、縦壁51及び横壁52の両方に設けても良い。
In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, For example, it can apply to the motor unit for a drive of an electric vehicle and a hybrid vehicle besides a fuel cell vehicle. The easily deflecting portion 54 of the
3 モータ
5 サイドケース(一のケース)
6 ミッションケース(他のケース)
7 モータハウジング
8 パワードライブユニット(駆動回路)
9 パワードライブユニットケース
20 通電ライン
21U,21V,21W 接続ターミナル(接続部)
47 ボルト
51 縦壁(他方の取付壁)
50 ブラケット
52 横壁(一方の取付壁)
53 固定ボルト(ボルト)
56 挿通孔
3
6 Mission case (other cases)
7
9 Power
47
50
53 Fixing bolt (bolt)
56 Insertion hole
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