JP2010183794A - 回転電機装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】十分な絶縁距離を確保しながら電気的に接続すること。
【解決手段】端子台106は、軸方向に沿った一端側に設けられPCU112とそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部120と、軸方向に沿った他端側に設けられジェネレータ22及びモータ24とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部122とを備え、前記制御ユニット側接続部120は、ジェネレータ用三相線114aが接続されケーシング102の径方向において外側に配設されるA1〜A3端子部128a〜128cと、モータ用三相線114bが接続されケーシング102の径方向において内側となるように隣接して配設されるB1〜B3端子部130a〜130cとを有し、前記A1〜A3端子部128a〜128cと前記B1〜B3端子部130a〜130cとは、回転軸方向に相対的にずらした位置に配設される。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えば、ハイブリッド車両等に搭載され、モータやジェネレータ等の複数の回転電機を備えた回転電機装置及びその製造方法に関する。
従来から、モータのターミナル同士を離間させることなく絶縁距離を確保することにより、モータを小型化することが行われている。
例えば、特許文献1には、ターミナルの先端に設けられた各リード線接続部の間の絶縁距離を確保するために、ターミナル先端の各リード線接続部をエンドケースから階段状に露出させる技術的思想が開示されている。
特開平5−15097号公報
しかしながら、例えば、車両を駆動するモータと前記モータに対して電力を供給するジェネレータからなる2つの回転電機を備えたハイブリッド車両に対して、前記特許文献1に開示された技術的思想を適用した場合、前記モータと前記ジェネレータとの配線が複雑になると共に、十分な絶縁距離を確保することが困難となる。
すなわち、特許文献1では、単一のモータに設けられた複数のリード線接続部を接続するときに、前記リード線接続部を階段状に配設することで各リード線接続部間の絶縁距離を確保する点について有効に適用することができるが、例えば、ハイブリッド車両等において配線の接続距離を短縮するためにモータとジェネレータとを隣接して配置したとき、モータの配線とジェネレータの配線とが相互に交差して複雑化すると共に、前記モータの各リード線接続部の間及び前記ジェネレータの各リード線接続部の間で、並びに、前記モータの各リード線接続部と前記ジェネレータの各リード線接続部との間で、それぞれ十分な絶縁距離を確保しながら電気的に接続することが困難である。
また、ハイブリッド車両において、モータとジェネレータとを隣接して配置した場合、製造工程においてその組み付け作業が煩雑化するという問題がある。
本発明は、前記の種々の点に鑑みてなされたものであり、本発明の一般的な目的は、隣接して配設される第1及び第2の回転電機と第1及び第2の制御ユニットとを十分な絶縁距離を確保しながら電気的に接続することが可能な単一の端子台を備えた回転電機装置を提供することにある。
また、本発明の主たる目的は、組み付け方向を同一方向に設定して組み付け作業を簡便に遂行し、組み付け性を向上させることが可能な回転電機装置の製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、ケーシング内に収容され回転軸を有する第1の回転電機及び第2の回転電機と、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機をそれぞれ駆動制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する前記ケーシングに設けられた端子台を備えた回転電機装置であって、前記端子台は、軸方向に沿った一端側に設けられ前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部と、軸方向に沿った他端側に設けられ前記第1及び前記第2の回転電機とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部とを備え、前記制御ユニット側接続部は、一方側から他方側に向けて徐々に長くなるように前記第1の回転電機の各相線と対応する接続部が階段状に形成された第1の制御ユニット側接続部と、前記一方側から前記他方側に向けて徐々に長くなるように前記第2の回転電機の各相線と対応する接続部が階段状に形成された第2の制御ユニット側接続部とを有し、前記第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部とは、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする。
本発明によれば、端子台における第1及び第2の制御ユニット側接続部を階段状に形成すると共に、径方向において第1の制御ユニット側接続部がケーシングの径方向の外側、第2の制御ユニット側接続部がケーシングの径方向の内側となるように隣接して設け、さらに、第1及び第2の制御ユニット側接続部が回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることにより、各接続箇所の絶縁性(十分な絶縁距離)を確保しながら端子台を単一とし小型化することができる。
また、本発明は、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機が、前記回転軸方向において互いに隣接して配設されると共に、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機の各相線は、前記回転軸方向と直交する方向に引き出され、前記回転電機側接続部は、前記第1の回転電機から引き出された各相線と電気的に接続される第1の回転電機側接続部と、前記第2の回転電機から引き出された各相線と電気的に接続される第2の回転電機側接続部とを有し、前記第1の回転電機側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の回転電機側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1及び前記第2の回転電機側接続部は、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする。
本発明によれば、端子台における第1及び第2の回転電機側接続部を、回転軸方向に相対的にずらした位置に配設することにより、第1の回転電機から引き出された各相線と第2の回転電機から引き出された各相線とを第1及び第2の回転電機側接続部に対して集約化して接続することができ、端子台の小型化を達成することができる。
また、本発明によれば、第1及び第2の回転電機の各相線は、前記第1及び前記第2の回転電機のそれぞれ対向する側の端面から端子台に向かって引き出されることにより、前記各相線が締結される回転電機側接続部の寸法を短縮することができる。
さらに、本発明は、前記第1及び前記第2の制御ユニット側接続部が、前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれが複数の板状からなる第1及び第2のバスバー群によって電気的に接続され、前記第1及び前記第2のバスバー群は、中間部に設けられた立ち上がり部を介して、互いに非接触状態に配設され、前記第2の制御ユニット側接続部は、前記第1の制御ユニット側接続部より前記回転軸方向の一端側にずれた位置にあることで相対的に長く設定され、前記第1のバスバー群及び前記第2のバスバー群による前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部との締結部位における延在方向が互いに直交するように締結部材で接続され、且つ、前記第1のバスバー群は、前記第2のバスバー群の前記締結部材を跨ぐように接続されるように構成されるとよい。
本発明によれば、このように構成されることにより、第1及び第2のバスバー群を構成する各バスバーがお互いに十分な絶縁距離を確保しながら、所定のスペース内で集約して配置されることにより、装置全体の小型化を達成することができる。
さらにまた、本発明は、ケーシング内に収容され回転軸を有する第1の回転電機及び第2の回転電機と、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機をそれぞれ駆動制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する前記ケーシングに設けられた端子台を備えた回転電機装置であって、前記端子台は、軸方向に沿った一端側に設けられ前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部と、軸方向に沿った他端側に設けられ前記第1及び前記第2の回転電機とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部とを備え、前記制御ユニット側接続部は、前記第1の回転電機の各相線と対応する第1の制御ユニット側接続部と、前記第2の回転電機の各相線と対応する第2の制御ユニット側接続部とを有し、前記第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部とは、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする。
本発明によれば、ケーシングの径方向において第1の制御ユニット側接続部がケーシングの径方向の外側、第2の制御ユニット側接続部がケーシングの径方向の内側となるように端子台に隣接して設け、さらに、第1及び第2の制御ユニット側接続部が回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることにより、各接続箇所の絶縁性(十分な絶縁距離)を確保しながら端子台を単一とし小型化することができる。
またさらに、本発明は、第1〜第3のケースによって構成されるケーシング内に収納される第1の回転電機及び第2の回転電機と、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機の駆動をそれぞれ制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する端子台とを含み、前記第1のケースに対して前記端子台を取り付けた後、前記第1のケースに対し、前記第2の回転電機の一方の端部が収納されるように取り付けると共に、前記第2の回転電機の各相線を前記端子台に接続する。さらに、前記第1のケースに隣接して固定され、且つ前記第2の回転電機の他方の端部を被覆すると共に、前記端子台が貫通する貫通孔を有する前記第2のケースを前記第1のケースに対して取り付ける。さらにまた、前記第2のケースに対し、前記第1の回転電機の一方の端部が収納されるように取り付けると共に、前記第1の回転電機の各相線を前記端子台に接続する。続いて、前記第2のケースに隣接して固定され、且つ前記第1の回転電機の他方の端部を被覆するように第3のケースを取り付ける。本発明では、このような全ての組み付け工程において、組み付け方向が同一方向に設定されていることにより、組み付け作業を簡便に遂行することができ、組み付け性を向上させることができる。
本発明によれば、隣接して配設される第1及び第2の回転電機と第1及び第2の制御ユニットとを十分な絶縁距離を確保しながら電気的に接続することが可能な単一の端子台を備えた回転電機装置を得ることができる。
また、本発明によれば、組み付け方向を同一方向に設定して組み付け作業を簡便に遂行して組み付け性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る回転電機装置が組み込まれたハイブリッド車両用駆動装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る回転電機装置の概略正面図である。 (a)は、端子台を正面からみた斜視図、(b)は、前記端子台を背面からみた斜視図である。 第1のケースの側部開口に対して端子台を取り付ける前の状態を示す斜視図である。 前記側部開口に対して端子台を取り付けた後の状態を示す斜視図である。 ジェネレータ用三相線によって端子台の制御ユニット側接続部とPCU接続部とを接続した状態を示す斜視図である。 前記ジェネレータ用三相線の形状を示す分解斜視図である。 前記ジェネレータ用三相線が接続された後、モータ用三相線によって端子台の制御ユニット側接続部とPCU接続部とを接続した状態を示す斜視図である。 前記モータ用三相線の形状を示す分解斜視図である。 (a)〜(d)は、本発明の実施形態に係る回転電機装置の製造工程を示す斜視図である。 (a)〜(d)は、図10に続く回転電気装置の製造工程を示す斜視図である。 (a)は、第1のケースの側部開口に対して端子台が挿通される状態を示す部分拡大斜視図、(b)は、モータの三相線が端子台に結線された状態を示す一部省略斜視図、(c)は、ジェネレータの三相線が端子台に結線された状態を示す一部省略斜視図、(d)は、(c)のXII―XII線に沿った断面図である。 変形例に係る端子台を示したものであり、(a)は、前記端子台を正面からみた斜視図、(b)は、前記端子台を背面からみた斜視図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る回転電機装置が組み込まれたハイブリッド車両用駆動装置の概略構成図である。
図1に示されるように、ハイブリッド車両用駆動装置10は、それぞれ平行に配設されたエンジン軸12と、ジェネレータ軸14と、アイドル軸16とを備える。前記ジェネレータ軸14は、中空体からなる内周軸14aと、前記内周軸14aの外側に相対的に回転可能に取り付けられた中空の外周軸14bとを備える。
エンジン18のクランク軸19に接続されるエンジン軸12は、ジェネレータ駆動ギヤ20を介して、ジェネレータ(第1の回転電機)22をその軸線上に備えたジェネレータ軸14の内周軸14aに接続される。
ジェネレータ22は、ジェネレータ軸14の内周軸14aに固定されたロータ22aと、後記するケーシング102に固定され前記ロータ22aと対向配置されたステータ22bとを有する。エンジン軸12の回転駆動力がジェネレータ駆動ギヤ20を介してジェネレータ軸14の内周軸14aに伝達され、ロータ22aが回転することによりエンジン軸12の回転駆動力を電力に変換することができる。
また、モータ(第2の回転電機)24をその軸線上に備えたジェネレータ軸14の外周軸14bは、モータ駆動力伝達ギヤ26を介してアイドル軸16に接続され、エンジン軸12とアイドル軸16とは、エンジン駆動力伝達ギヤ28を介して接続される。アイドル軸16とデファレンシャル装置30とは、ファイナルギヤ32を介して接続され、前記デファレンシャル装置30は、デフ軸34を介して駆動輪36、36に接続される。
モータ24は、ジェネレータ軸14の外周軸14bに固定されたロータ24aと、後記するケーシング102に固定され前記ロータ24aと対向配置されたステータ24bとを有する。ジェネレータ22から供給された電力によってモータ24が回転することにより、ジェネレータ軸14の外周軸14bが回転し、モータ駆動力伝達ギヤ26を介して前記モータ24の回転駆動力がアイドル軸16に伝達される。
この場合、ジェネレータ22及びモータ24は、内周軸14a及び外周軸14bからなるジェネレータ軸14によって同軸状に隣接して配設され、前記内周軸14a及び外周軸14bからなるジェネレータ軸14は、後記する回転電機装置100の回転軸(図2参照)として機能するものである。
エンジン軸12には、エンジン駆動力伝達ギヤ28を介してエンジン軸12とアイドル軸16との間の回転駆動力の伝達を接続又は解放するクラッチ38が設けられる。
前記クラッチ38は、所謂多板クラッチからなり、図示しない円板状の複数のクラッチディスク及びクラッチプレートと、作動室内に充填されたオイルの油圧によって前記クラッチディスク及びクラッチプレートを押圧する図示しないクラッチピストンとを有する。
エンジン軸12に固定されたオイルポンプ駆動ギヤ40を構成する出力ギヤ41aは、エンジン軸12と平行に配置されたオイルポンプ軸42の入力ギヤ41bと噛合し、オイルポンプ44にエンジン軸12の駆動力を伝達する。前記オイルポンプ44は、クラッチ38を付勢する作動油圧を発生させ、又は、各部の潤滑や冷却のためのオイルを圧送するものである。
図2は、本発明の実施形態に係る回転電機装置の概略正面図である。
ハイブリッド車両駆動装置10に組み込まれた回転電機装置100は、内部に回転軸方向に沿って互いに隣接して配置されたジェネレータ22及びモータ24が収容されるケーシング102を有する。
このケーシング102は、モータ24が収容される第1のケース104aと、前記第1のケース104aに隣接して固定され後記する端子台106が貫通する貫通孔108(図10(d)参照)が形成された第2のケース104bと、前記第2のケース104bに隣接して固定されジェネレータ22が収容される第3のケース104cと、第1のケース104aに隣接するエンジン18側に設けられた第4のケース104dとを含む。この場合、第1〜第4のケース104a〜104dは、図示しない複数のボルトを介して一体的に組み付けられて構成される。
なお、図2では、ケーシング102の外部から前記ケーシング102内に収容された端子台106が視認可能なように、開口部109を閉塞する図示しないカバーを外した状態を示している。
さらに、回転電機装置100は、ケーシング102の上部側に設けられたハウジング110内に収容され、前記ジェネレータ22及びモータ24を駆動制御するPCU(Power Control Unit)112と、前記ケーシング102内に収容され、ジェネレータ用三相線114a(後記するバスバー150a〜150c)及びモータ用三相線114b(後記するバスバー152a〜152c)を介して前記PCU112とジェネレータ22及びモータ24とを互いに電気的に接続する端子台106と、前記ジェネレータ22で発電した電力が蓄えられると共に、前記蓄えられた電力をモータ24に対して供給するバッテリ116(図1参照)とを備える。
PCU112は、例えば、前記バッテリ116の電圧を最大電圧まで昇圧させる昇圧コンバータと、直流電圧を交流電圧に変換するインバータとによって構成され、ジェネレータ22及びモータ24の駆動をそれぞれ制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットとして機能するものである。
以上のように構成されるハイブリッド車両用駆動装置10は、モータ24の回転駆動力を駆動輪36、36に伝達して車両を走行させる第1の伝達経路と、エンジン18の回転駆動力を駆動輪36、36に伝達して車両を走行させる第2の伝達経路とを有し、これらの2つの伝達経路を択一的に選択又は併用して車両が走行するように構成されている。
先ず、図1を参照して、モータ24の回転駆動力を駆動輪36、36に伝達して車両を走行させる第1の伝達経路について説明する。なお、この場合、クラッチ38は、開放状態となっており、エンジン軸12とアイドル軸16との間の動力伝達は、遮断されている。
エンジン軸12からジェネレータ駆動ギヤ20を介してジェネレータ軸14の内周軸14aに入力されたエンジン18の回転駆動力がジェネレータ軸14の内周軸14aを回転させることにより、内周軸14aに固定されたジェネレータ22がジェネレータ軸14と共に一体的に回転し発電する。
ジェネレータ軸14の内周軸14aに対して相対的に回転可能に設けられた外周軸14b上に接続されたモータ24は、ジェネレータ22によって発電された電力を用いてジェネレータ軸14の外周軸14bを回転させ、モータ駆動力伝達ギヤ26を介してアイドル軸16にその回転駆動力が伝達され、前記伝達された回転駆動力は、ファイナルギヤ32、デファレンシャル装置30及びデフ軸34を介して駆動輪36、36に伝達される。これにより、エンジン18の回転駆動力を全てジェネレータ22で電気に変換して運転する、いわゆるシリーズ運転が可能となる。
一方、エンジン18の回転駆動力を駆動輪36、36に伝達して車両を走行させる第2の伝達経路は、オイルポンプ44から吐出されたオイルによってクラッチピストンを作動させ、エンジン軸12に設けられたクラッチ38を接続することにより、エンジン軸12の回転駆動力がエンジン駆動力伝達ギヤ28を介してアイドル軸16に伝達され、さらに、ファイナルギヤ32、デファレンシャル装置30及びデフ軸34を介して駆動輪36、36に伝達される。
この場合、エンジン軸12とジェネレータ軸14の内周軸14aは、常時、ジェネレータ駆動ギヤ20を介して接続されているため、ジェネレータ22を発電させ、前記発電させた電力(バッテリ116に蓄えられた電力を含む)によりモータ24を回転駆動させることで、機械と電気の両方を併合させて運転する、いわゆるパラレル運転が可能となる。なお、モータ24及びジェネレータ22に零トルク制御を行うことにより、引きずり損失を最小化してエンジン18の回転駆動力のみで車両が走行することも可能である。
次に、端子台106の構成について説明する。図3(a)は、端子台を正面からみた斜視図、図3(b)は、前記端子台を背面からみた斜視図である。
端子台106は、図3(a)に示されるように、端子台106の軸方向に沿った一端側に設けられ、ジェネレータ用三相線114a及びモータ用三相線114bを介してPCU112とそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部120と、図3(b)に示されるように、軸方向に沿った他端側に設けられ、ジェネレータ22及びモータ24とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部122とを備える。
前記制御ユニット側接続部120と前記回転電機側接続部122との間には、ねじ部材124を介して端子台106をケーシング102に固定するための略楕円形状のフランジ部126が設けられる。
制御ユニット側接続部120は、図3(a)に示されるように、端子台106の軸方向に沿った一方側から他方側に向けて徐々に長くなるようにジェネレータ用三相線114aと対応するA1〜A3端子部(接続部)128a〜128cが階段状に形成された第1の制御ユニット側接続部と、軸方向に沿った一方側から他方側に向けて徐々に長くなるようにモータ用三相線114bと対応するB1〜B3端子部(接続部)130a〜130cが階段状に形成された第2の制御ユニット側接続部とによって構成される。
なお、B1〜B3端子部130a〜130cを有する第2の制御ユニット側接続部は、A1〜A3端子部128a〜128cを有する第1の制御ユニット側接続部より回転軸方向の一端側にずれた位置にあることで相対的に長く設定されている。
この場合、A1〜A3端子部128a〜128cからなる第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシング102の径方向において外側に配設され、B1〜B3端子部130a〜130cからなる第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシング102の径方向において内側となるように隣接して配設される。また、A1〜A3端子部128a〜128cからなる第1の制御ユニット側接続部とB1〜B3端子部130a〜130cからなる前記第2の制御ユニット側接続部とは、回転軸方向に相対的にずらした位置に配設される。
すなわち、ジェネレータ22側のA1端子部128aとモータ24側のB1端子部130aとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(A1⇔B1)、ジェネレータ22側のA2端子部128bとモータ24側のB2端子部130bとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(A2⇔B2)、ジェネレータ22側のA3端子部128cとモータ24側のB3端子部130cとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(A3⇔B3)、ジェネレータ22側のA1〜A3端子部128a〜128cとモータ24側のB1〜B3端子部130a〜130cとを回転軸方向に沿って所定長だけ相対的にスライドさせた位置関係に設定される。
換言すると、端子台106の中間位置に設けられたフランジ部126を基準した場合、ジェネレータ22側のA1〜A3端子部128a〜128cは、前記フランジ部126に近接する位置にそれぞれ配置され、モータ24側のB1〜B3端子部130a〜130cは、前記フランジ部126から最も離間する位置にそれぞれ配置される。
このように本実施形態では、ジェネレータ22側のA1〜A3端子部128a〜128cと、モータ24側のB1〜B3端子部130a〜130cとを平面視して重ねて積層すると共に、回転軸方向に所定長だけずらした位置に配置することにより、ジェネレータ用三相線114aとモータ用三相線114bとがそれぞれ電気的に接続される端子台106を単一のものとして一体化(共有化、併合化)することができると共に、配線長を短縮することができる。
この結果、本実施形態では、ジェネレータ22側の複数の端子とモータ24側の複数の端子とが共有化された単一の端子台106を用いることにより、部品点数を削減してコストを低減することができると共に、ケーシング102の加工性を向上させることができる。また、本実施形態では、端子台106自体を小型化することができるため、回転電機装置100全体のコンパクト化及び軽量化を達成することができる。
上記の点に関しては、回転電機側接続部122も、前記制御ユニット側接続部120と同様に構成され、同一の作用効果を奏する。すなわち、回転電機側接続部122は、図3(b)に示されるように、ジェネレータ22から引き出された各相線に対応するC1〜C3端子部(接続部)132a〜132cが略同一平面上に並設された第1の回転電機側接続部と、モータ24から引き出された各相線に対応するD1〜D3端子部(接続部)134a〜134cが略同一平面上に並設された第2の回転電機側接続部とによって構成される。
この場合、C1〜C3端子部132a〜132cからなる第1の回転電気側接続部は、前記ケーシング102の径方向において外側に配設され、D1〜D3端子部134a〜134cからなる第2の回転電気側接続部は、前記ケーシング102の径方向において内側となるように隣接して階段状に配設される。また、C1〜C3端子部132a〜132cからなる第1の回転電気側接続部とD1〜D3端子部134a〜134cからなる前記第2の回転電気側接続部とは、回転軸方向に相対的にずらした位置に配設される。
すなわち、ジェネレータ22側のC1端子部132aとモータ24側のD1端子部134aとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(C1⇔D1)、ジェネレータ22側のC2端子部132bとモータ24側のD2端子部134bとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(C2⇔D2)、ジェネレータ22側のC3端子部132cとモータ24側のD3端子部134cとが回転軸方向に沿った位置関係にあり(C3⇔D3)、ジェネレータ22側のC1〜C3端子部132a〜132cとモータ24側のD1〜D3端子部134a〜134cとを回転軸方向に沿って所定長だけ相対的にスライドさせた位置関係に設定される。
換言すると、端子台106の中間位置に設けられたフランジ部126を基準した場合、ジェネレータ22側のC1〜C3端子部132a〜132cは、前記フランジ部126から最も離間する位置にそれぞれ配置され、モータ24側のD1〜D3端子部134a〜134cは、前記フランジ部126に近接する位置にそれぞれ配置され、制御ユニット側接続部120におけるフランジ部126に対する近接位置と、回転電機側接続部122におけるフランジ部126に対する近接位置とが逆転するように設定されている。
なお、制御ユニット側接続部120におけるジェネレータ22側のA1〜A3端子部128a〜128cと、回転電機側接続部122におけるジェネレータ22側のC1〜C3端子部132a〜132cは、図示しない導電部を介して電気的に接続されている。また、制御ユニット側接続部120におけるモータ24側のB1〜B3端子部130a〜130cと、回転電機側接続部122におけるモータ24側のD1〜D3端子部134a〜134cは、図示しない導電部を介して電気的に接続されている。
続いて、ケーシング102を構成する第1のケース104aに対する端子台106の取り付け方法について以下説明する。図4は、第1のケースの側部開口に対して端子台を取り付ける前の状態を示す斜視図、図5は、前記側部開口に対して端子台を取り付けた後の状態を示す斜視図である。
図4及び図5に示されるように、ケーシング102を構成する第1のケース104aには、端子台106の一部が挿通される側部開口136と、PCU112と電気的に接続されたPCU接続部138が挿通される上部開口140とが設けられる。この場合、端子台106の制御ユニット側接続部120を、第1のケース104aの側部開口136に沿って横方向から挿通させ、中間部に設けられたフランジ部126が第1のケース104aの側壁に当接することで端子台106が位置決めされる。端子台106は、フランジ部126に設けられたねじ部材124を介して第1のケース104aに固定される。
また、PCU112は、インバータ等と電気的に接続されたPCU接続部138を備え、前記PCU接続部138は、ジェネレータ用三相線114aが接続されるジェネレータ22側のE1〜E3端子部142a〜142cからなる第1のPCU接続部と、モータ用三相線114bが接続されるモータ24側のF1〜F3端子部144a〜144cからなる第2のPCU接続部とを有する。前記第1のPCU接続部と前記第2のPCU接続部とは、それぞれ横方向に沿って並設される。
この場合、PCU接続部138を、第1のケース104aの上部開口140に沿って縦方向に挿通させ、開口部109内にPCU接続部138の複数の端子部142a〜142c、144a〜144cが臨む位置で位置決めされることにより、PCU112は、図示しないねじ部材を介して第1のケース104aの上部側に固定される。
続いて、ジェネレータ用三相線114a及びモータ用三相線114bを用い、端子台106の制御ユニット側接続部120とPCU112のPCU接続部138との結線方法について以下説明する。
図6は、ジェネレータ用三相線によって端子台の制御ユニット側接続部とPCU接続部とを接続した状態を示す斜視図、図7は、前記ジェネレータ用三相線の形状を示す分解斜視図、図8は、前記ジェネレータ用三相線が接続された後、モータ用三相線によって端子台の制御ユニット側接続部とPCU接続部とを接続した状態を示す斜視図、図9は、前記モータ用三相線の形状を示す分解斜視図である。
ジェネレータ用三相線114aは、図9に示されるように、板状からなる複数のバスバー150a〜150cを含む第1のバスバー群によって構成され、モータ用三相線114bは、図7に示されるように、板状からなる複数のバスバー152a〜152cを含む第2のバスバー群によって構成される。
この第1及び第2のバスバー群を構成する各バスバー150a〜150c、152a〜152cには、複数回屈曲させた中間部に立ち上がり部154がそれぞれ設けられ、前記第1及び前記第2のバスバー群は、前記立ち上がり部154を介して互いに非接触状態に設けられる。
先ず、図6及び図7に示されるように、第2のバスバー群(モータ用三相線114b)を用いて、端子台106の制御ユニット側接続部120(モータ24側)のB1〜B3端子部130a〜130cとPCU接続部138のD1〜D3端子部144a〜144cとをねじ部材(締結部材)156で締結することにより、モータ24とPCU112とが電気的に接続される。開口部109に臨む制御ユニット側接続部120において、モータ24側のB1〜B3端子部130a〜130cがジェネレータ22側のA1〜A3端子部128a〜128cよりも奥側(底部側)に位置しているからである。
この場合、第2のバスバー群による端子台106の制御ユニット側接続部120(モータ24側)のB1〜B3端子部130a〜130cの締結部位におけるバスバー152a〜152cの延在方向は、図7に示される矢印X方向に設定される。
第2のバスバー群によって端子台106の制御ユニット側接続部120(モータ24側)のB1〜B3端子部130a〜130cとPCU接続部138のD1〜D3端子部144a〜144cが接続された後、図9に示されるように、第1のバスバー群(ジェネレータ用三相線114a)を用いて、端子台106の制御ユニット側接続部120(ジェネレータ22側)のA1〜A3端子部128a〜128cとPCU接続部138のC1〜C3端子部142a〜142cとをねじ部材(締結部材)156で締結することにより、ジェネレータ22とPCU112とが電気的に接続される。
この場合、第1のバスバー群による端子台106の制御ユニット側接続部120(ジェネレータ22側)のA1〜A3端子部128a〜128cの締結部位におけるバスバー150a〜150cの延在方向は、図9に示される矢印Y方向に設定される。従って、第1のバスバー群及び第2のバスバー群による制御ユニット側接続部120との締結部位におけるバスバー150a〜150c、152a〜152cの延在方向は、矢印Y方向と矢印X方向とで互いに直交するように締結される。第1のバスバー群及び第2のバスバー群をそれぞれ構成する各バスバー150a〜150c、152a〜152cの締結部位において延在方向を直交するように締結することより、第1のバスバー群と第2のバスバー群の絶縁距離を十分に確保して非接触状態に保持することができる。
なお、第2のバスバー群(152a〜152c)の後に締結される第1のバスバー群(150a〜150c)は、図8に示されるように、立ち上がり部154を介して、制御ユニット側接続部120のB1〜B3端子部130a〜130cに締結される第1のバスバー群のねじ部材156をそれぞれ跨ぐように接続されることにより、第2のバスバー群と非接触状態で十分な絶縁距離が確保される。
次に、本実施形態に係る回転電機装置100の製造工程を、図10及び図11に基づいて説明する。なお、図10及び図11では、図2に示される矢印Z方向からみた第1のケース104aを基準とし、前記第1のケース104に対して矢印Z方向を共通の取付方向として各種部材を取り付けている。
先ず、図10(a)に示されるように、ケーシング102を構成する第1のケース104aに形成された矩形状の側部開口136に対して制御ユニット側接続部120を先端側にした端子台106の一部を挿通させ、前記端子台106を第1のケース104aに固定する。この場合、図12(a)に示されるように、側部開口の形状に対応するOリング158が装着されることによりシール性を向上させることができる。また、第1のケース104aに対する端子台106の固定は、前記したようにフランジ部126に設けられたねじ部材124によって行われる(図3(a)参照)。
この場合、第1のケース104aに取り付けられた端子台106の一端部側に設けられた制御ユニット側接続部120は、図10(a)において、第1のケース104aの奥側(背面側)に設けられた開口部109内に臨むように取り付けられ(図2参照)、前記端子台106の他端部側に設けられた回転電機側接続部122は、図10(a)において、第1のケース104aの手前側に露呈するように取り付けられる。
端子台106が第1のケース104aに取り付けられた後、図10(b)に示されるように、第1のケース104aの周壁によって形成された環状凹部160内にモータ24のステータ24bを装着し、前記ステータ24bの外周縁部から引き出された三相線162aを端子台106の回転電機側接続部のD1〜D3端子部134a〜134cに接続する。続いて、図10(c)に示されるように、結線されたモータ24のステータ24b内にロータ24aを装着する。この場合、第1のケース104aに形成された環状凹部160内には、ステータ24b及びロータ24aからなるモータ24(第2の回転電機)の一方の端部が収納されるように取り付けられる。
さらに、図10(d)に示されるように、第1のケース104の周壁に対応する形状からなり、外径部に端子台106が貫通する貫通孔108が形成され、モータ24とジェネレータ22との間のスペーサとして機能する第2のケース104bを装着する。第2のケース104bが装着されることにより、前記モータ24の他方の端部が被覆される。
続いて、図11(a)に示されるように、前記第2のケース104bの周壁によって形成された環状凹部164内にジェネレータ22のステータ22bを装着し、前記ステータ22bから引き出された三相線162bを回転電機側接続部122のC1〜C3端子部132a〜132cに接続する。続いて、図11(b)に示されるように、結線されたジェネレータ22のステータ22b内にロータ22aを装着する。この場合、第2のケース104bに形成された環状凹部164内には、ステータ22b及びロータ22aからなるジェネレータ22(第1の回転電機)の一方の端部が収納されるように取り付けられる。
ジェネレータ22のステータ22b及びロータ22aが取り付けられた後、図11(c)に示されるように、第2のケース104bに対して第3のケース104cを装着すると共に、図11(c)に図示していない第4のケース104d(図2参照)を第1のケース104aの側面に装着することにより、回転電機装置100の組み付けが終了する(図11(d)参照)。なお、第2のケース104bに対して第3のケース104cが装着されることにより、ジェネレータ22の他方の端部が被覆される。
このように、本実施形態では、第1のケース104aを基準として、第2のケース104b、第3のケース104c、モータ24(ステータ24b及びロータ24a)、ジェネレータ22(ステータ22bおよびロータ22a)等の種々の構成要素を同一方向(図2に示す矢印Z方向)から組み付けることができるため、組み付け作業を簡便化することができ、組み付け作業の効率化を達成することができる。
図12(a)は、第1のケースの側部開口に対して端子台が挿通される状態を示す部分拡大斜視図、図12(b)は、モータの三相線が端子台に結線された状態を示す一部省略斜視図、図12(c)は、ジェネレータの三相線が端子台に結線された状態を示す一部省略斜視図、図12(d)は、図12(c)のXII―XII線に沿った断面図である。
本実施形態では、モータ24(第2の回転電機)の三相線162a及びジェネレータ22(第1の回転電機)の三相線162bは、回転軸と直交する方向にそれぞれ引き出されると共に、図12(d)に示されるように、前記モータ24のステータ24b及び前記ジェネレータ22のステータ22bのそれぞれ対向する側の端面170a、170bから端子台106に向かって引き出されるように設けられている。従って、本実施形態では、端子台106における回転電機側接続部122の寸法Tを短縮して、三相線の結線作業を簡便に遂行することができる。
次に、変形例に係る端子台106aを図13に示す。図13(a)は、前記変形例に係る端子台を正面からみた斜視図、(b)は、前記変形例に係る端子台を背面からみた斜視図である。
この変形例に係る端子台106aは、ジェネレータ用三相線114aと対応するA1〜A3端子部(接続部)128a〜128cがフランジ部126から同一距離だけ離間して並設された第1の制御ユニット側接続部と、モータ用三相線114bと対応するB1〜B3端子部(接続部)130a〜130cがフランジ部126から同一距離だけ離間して並設された第2の制御ユニット側接続部とによって構成される。
B1〜B3端子部130a〜130cを有する第2の制御ユニット側接続部は、段差部を介して、A1〜A3端子部128a〜128cを有する第1の制御ユニット側接続部より回転軸方向の一端側にずれた位置にあることで相対的に長く設定されている。
この場合、A1〜A3端子部128a〜128cからなる第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシング102の径方向において外側に配設され、B1〜B3端子部130a〜130cからなる第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシング102の径方向において内側となるように隣接して配設される。また、A1〜A3端子部128a〜128cからなる第1の制御ユニット側接続部とB1〜B3端子部130a〜130cからなる前記第2の制御ユニット側接続部とは、回転軸方向に相対的にずらした位置に配設される。
このように、変形例に係る端子台106aでは、一端側の制御ユニット側接続部を構成するA1〜A3端子部128a〜128c及びB1〜B3端子部130a〜130cが、他端側の回転電機側接続部と同様に、段差部を介してフランジ部126と略平行に多段に配置されている点で図3(a)、(b)に示す端子台106と相違している。なお、その他の構成並びに作用効果は、図3(a)、(b)に示される端子台106と同一であるためその詳細な説明を省略する。
14 ジェネレータ軸(回転軸)
14a 内周軸(回転軸)
14b 外周軸(回転軸)
22 ジェネレータ(第1の回転電機)
24 モータ(第2の回転電機)
100 回転電機装置
102 ケーシング
104a〜104c 第1〜第3のケース
106、106a 端子台
112 PCU(第1の制御ユニット、第2の制御ユニット)
114a ジェネレータ用三相線
114b モータ用三相線
120 制御ユニット側接続部
122 回転電機側接続部
128a〜128c A1〜A3端子部(第1の制御ユニット側接続部)
130a〜130c B1〜B3端子部(第2の制御ユニット側接続部)
132a〜132c C1〜C3端子部(第1の回転電気側接続部)
134a〜134c D1〜D3端子部(第2の回転電気側接続部)
150a〜150c バスバー(第1のバスバー群)
152a〜152c バスバー(第2のバスバー群)
162a、162b 三相線
170a、170b 端面

Claims (6)

  1. ケーシング内に収容され回転軸を有する第1の回転電機及び第2の回転電機と、
    前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機をそれぞれ駆動制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、
    前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する前記ケーシングに設けられた端子台を備えた回転電機装置であって、
    前記端子台は、軸方向に沿った一端側に設けられ前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部と、軸方向に沿った他端側に設けられ前記第1及び前記第2の回転電機とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部とを備え、
    前記制御ユニット側接続部は、一方側から他方側に向けて徐々に長くなるように前記第1の回転電機の各相線と対応する接続部が階段状に形成された第1の制御ユニット側接続部と、前記一方側から前記他方側に向けて徐々に長くなるように前記第2の回転電機の各相線と対応する接続部が階段状に形成された第2の制御ユニット側接続部とを有し、
    前記第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部とは、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする回転電機装置。
  2. 請求項1記載の回転電機装置において、
    前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機は、前記回転軸方向において互いに隣接して配設されると共に、前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機の各相線は、前記回転軸方向と直交する方向に引き出され、
    前記回転電機側接続部は、前記第1の回転電機から引き出された各相線と電気的に接続される第1の回転電機側接続部と、前記第2の回転電機から引き出された各相線と電気的に接続される第2の回転電機側接続部とを有し、
    前記第1の回転電機側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の回転電機側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1及び前記第2の回転電機側接続部は、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする回転電機装置。
  3. 請求項2記載の回転電機装置において、
    前記第1及び前記第2の回転電機の各相線は、前記第1及び前記第2の回転電機のそれぞれ対向する側の端面から前記端子台に向かって引き出されることを特徴とする回転電機装置。
  4. 請求項2又は3記載の回転電機装置において、
    前記第1及び前記第2の制御ユニット側接続部は、前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれが複数の板状からなる第1及び第2のバスバー群によって電気的に接続され、
    前記第1及び前記第2のバスバー群は、中間部に設けられた立ち上がり部を介して、互いに非接触状態に配設され、
    前記第2の制御ユニット側接続部は、前記第1の制御ユニット側接続部より前記回転軸方向の一端側にずれた位置にあることで相対的に長く設定され、
    前記第1のバスバー群及び前記第2のバスバー群による前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部との締結部位における延在方向が互いに直交するように締結部材で接続され、且つ、前記第1のバスバー群は、前記第2のバスバー群の前記締結部材を跨ぐように接続されることを特徴とする回転電機装置。
  5. ケーシング内に収容され回転軸を有する第1の回転電機及び第2の回転電機と、
    前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機をそれぞれ駆動制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、
    前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する前記ケーシングに設けられた端子台を備えた回転電機装置であって、
    前記端子台は、軸方向に沿った一端側に設けられ前記第1及び前記第2の制御ユニットとそれぞれ電気的に接続される制御ユニット側接続部と、軸方向に沿った他端側に設けられ前記第1及び前記第2の回転電機とそれぞれ電気的に接続される回転電機側接続部とを備え、
    前記制御ユニット側接続部は、前記第1の回転電機の各相線と対応する第1の制御ユニット側接続部と、前記第2の回転電機の各相線と対応する第2の制御ユニット側接続部とを有し、
    前記第1の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において外側に配設され、前記第2の制御ユニット側接続部は、前記ケーシングの径方向において内側となるように隣接して配設されると共に、前記第1の制御ユニット側接続部と前記第2の制御ユニット側接続部とは、前記回転軸方向に相対的にずらした位置に配設されることを特徴とする回転電機装置。
  6. 第1〜第3のケースによって構成されるケーシング内に収納される第1の回転電機及び第2の回転電機と、
    前記第1の回転電機及び前記第2の回転電機の駆動をそれぞれ制御する第1の制御ユニット及び第2の制御ユニットと、
    前記第1及び前記第2の制御ユニットと前記第1及び前記第2の回転電機の各相線のそれぞれとを互いに電気的に接続する端子台と、
    を含む回転電機装置の製造方法であって、
    前記第1のケースに対して前記端子台を取り付ける工程と、
    前記第1のケースに対し、前記第2の回転電機の一方の端部が収納されるように取り付けると共に、前記第2の回転電機の各相線を前記端子台に接続する工程と、
    前記第1のケースに隣接して固定され、且つ前記第2の回転電機の他方の端部を被覆すると共に、前記端子台が貫通する貫通孔を有する前記第2のケースを前記第1のケースに対して取り付ける工程と、
    前記第2のケースに対し、前記第1の回転電機の一方の端部が収納されるように取り付けると共に、前記第1の回転電機の各相線を前記端子台に接続する工程と、
    前記第2のケースに隣接して固定され、且つ前記第1の回転電機の他方の端部を被覆するように第3のケースを取り付ける工程と、
    を有し、
    前記全ての工程において、組み付け方向が同一方向に設定されていることを特徴とする回転電機装置の製造方法。
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